[发明专利]矿热炉用镁质无水炮泥及其制备方法

说明书

本发明公开矿热炉用镁质无水炮泥及其制备方法，由A部分和B部分组成，A部分由骨料和粉料组成，B部分为液体结合剂，骨料为30‑70重量份，粉料为35‑55重量份，液体结合剂为5‑20重量份。本发明具有如下优点：1)无水炮泥易开孔，具有极好的耐高温、抗炉渣和铁水侵蚀和冲刷的性能，满足矿热炉高温冶炼条件下铁口孔径不变大、铁口深度不波动的要求。2)无水炮泥生产效率大大提高，供货能力大大增强，实现了无水炮泥生产效率提高和矿热炉炉缸长寿化的有机结合。

技术领域

本发明涉及一种耐火材料，特别是一种矿热炉用镁质无水炮泥及其制备方法。

背景技术

矿热炉是采用碳质和镁质耐火材料作炉衬，使用自焙电极。电极插入炉料进行埋弧操作，利用电弧以及电流通过炉料的电阻而产生的能量来熔炼并提供化学反应条件。陆续加料，间歇式出铁渣，连续作业的一种工业电炉。目前矿热炉冶炼面对的现实情况是：1、原料贫矿化：冶炼用红土矿的品位降低，炉渣比例高达80％以上，不得不通过提高冶炼温度的办法提高金属回收率，金属铬含量由0.5～1.0％提升到1.0～2％，冶炼温度由1470～1500℃提升到1500～1550℃，有时采用低位电极熔炼；2、中修周期：以前的矿热炉炉缸使用周期为6个月，如今通过出铁口深度的延伸，炉缸使用周期延长到1年以上，甚至两年；3、矿热炉炉缸材质主要为镁碳质耐火材料；4、矿热炉冶炼贫矿化造成的出铁间隔时间延长，日出铁次数的减少，加速了高温渣铁对炮泥的损毁，出铁口深度不足0.5米，甚至只有0.3米。

目前矿热炉仍然普遍采用传统的无水炮泥，它以Al₂O₃-SiC-C为主要材质，以普通煤焦油为结合剂，由于其不能抵抗高温炉渣和铁水的长期渗透和侵蚀，使用过程中根本无法维持合理的铁口深度，经常发生铁口钻不开的现象，堵口冒烟，散发有毒有害气体，危害环境。

为了改进矿热炉用无水炮泥存在的缺点，国内越来越多的客户在大型矿热炉上采用了进口或者国产的含铬可塑料用来堵塞铁口，不仅不能改变出铁口深度浅的现象，而且更容易发生漏铁口、铁口难开的现象，被迫进行燃烧氧气管，破坏铁口泥包结构，明显增加了炉前工的劳动强度和冶炼成本。特别是矿热炉当采用低位电极高温冶炼的时候，铁口深度更是明显缩短，炉壁温度上升，出铁口法兰严重损毁现象时有发生。

发明内容

本发明的一个目的在于提供一种工作层能够实现自致密化的MgO-Al₂O₃-C材质的环保型无水炮泥，具备良好的可塑性能、易打泥、抗高温熔渣渗透和侵蚀能力强、易开铁口以满足低位电极、更高温度、更高炉渣比例矿热炉冶炼工艺要求。

为达到上述目的，本发明采用下述技术方案：

矿热炉用镁质无水炮泥，由A部分和B部分组成，A部分由骨料和粉料组成，B部分为液体结合剂，骨料为30-70重量份，粉料为35-55重量份，液体结合剂为5-20重量份。

上述矿热炉用镁质无水炮泥，骨料由如下重量份的组分组成：粒径大于1mm且小于或等于3mm的骨料为15-40份，粒径大于0.074mm且小于或等于1mm的骨料为15-30份。

上述矿热炉用镁质无水炮泥，骨料为镁尖晶石、镁砂、蛇纹石、橄榄石和焦炭中的任意一种或者几种复合。

上述矿热炉用镁质无水炮泥，粉料的粒径小于或等于0.074mm，其由如下重量分数的组分组成如下：氧化铝微粉2—10份、刚玉粉粒度2—15份、镁砂粉5—20份、粘土5—15份、氮化硅铁细粉5—15份、纳米碳粉1-3份、金属硅粉0.5-3份。