[发明专利]一种纳米溶胶结合的环保炮泥

说明书

本发明涉及一种纳米溶胶结合的环保炮泥。提出的环保炮泥的原料及质量百分比为：高铝质颗粒20%‑30%，高铝质细粉20%‑30%，碳化硅颗粒8%‑13%，碳化硅细粉3%‑8%，焦炭颗粒8%‑13%，广西白泥6%‑10%，氮化硅铁3%‑8%，α‑氧化铝微粉3%‑8%，蓝晶石3%‑8%，纳米活性炭1%‑3%，外加结合剂。本发明既保留了传统结合剂快速烘烤、提供强度的特点；又不在任何生产环节和使用过程中形成新的污染源，所制备的炮泥属于纯绿色的环保型耐材产品；引入的纳米活性炭，不仅可以完全取代传统结合剂所引入的炭对材料性能的影响，加上自身特殊的结构及性能特点，对提高炮泥的使用效果更为有利。

技术领域

本发明涉及的是一种耐火可塑料，涉及到一种适合铁水冶炼设备用的高温耐材，即能够满足高炉或熔融还原炉冶炼出铁口工况使用的环保无污染的一种耐火材料，具体涉及一种纳米溶胶结合的环保炮泥。

背景技术

炮泥作为炼铁高温设备（高炉/熔融还原炉）出铁口堵塞用的一种耐火材料，需要具备以下基本性能：适宜的烧结性能，良好的施工性能、开口性能、抗渣/铁水侵蚀性能、抗冲刷性能以及抗热震性能等。传统的炮泥材料主要采用焦油或者酚醛树脂结合，前者主要是由沥青、脱晶葱油，洗油等熬制而成，煤焦油和沥青成分复杂，富含世界公认的16种具有强烈致癌作用的多环芳香烃，其中最为典型的就是苯并芘，其含量高达8400ppm以上，是极强的致癌物质，对环境和工作人员身体极为有害。尽管早已认识到传统煤焦油和沥青结合高炉炮泥的巨大危害性，但是它们在炮泥中具有的优良的可塑性能和耐用性能，其使用性能优于有水炮泥，特别在大型高炉上，此种焦油结合的无水炮泥仍是首选。相对于煤焦油和沥青而言，酚醛树脂结合炮泥的固化速度快，冒烟少，但是其内部含有的苯酚和甲醛单体也已经被列为危险物质的行列，并且实践证明它存在技术和使用上的缺陷。欧盟等国家已对相关行业制定了严苛的TRGS 551标准，其中对耐火材料（含砖及不定形耐材）苯并芘(BAP)含量做出了严格的要求（小于50 mg/kg）。随着我国环保力度的加大，尽管我国耐材行业相关专家结合业内炮泥的实际应用情况，于2017年对无水炮泥的BAP含量（小于500mg/kg）和有机物等气体排放指标（小于40g/kg）也做出了更合理的标准，但距离欧盟标准及零污染排放仍有一定的距离。

根据绿色钢铁行业的大发展趋势，开发更加环保的绿色耐材新产品成为耐材行业的重要方向。相比传统焦油型或者树脂型的高污染产品，各种低排放、低污染的炮泥产品应运而生。目前研发的其它环保类型的炮泥多采用相对低苯并芘含量的改进型树脂作为结合剂，达到改善环境的目的;但从实质上仍未根本消除有害物质的影响。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的目的是提出一种纳米溶胶结合的环保炮泥。

本发明为完成上述目的采用如下技术方案：

一种纳米溶胶结合的环保炮泥，所述环保炮泥的原料及质量百分比为：

高铝质颗粒 3.0mm≥粒径＞0.1mm 20%-30%；

高铝质细粉 88μm≥粒径＞44um 20%-30%；

碳化硅颗粒 1.0mm≥粒径＞0.1mm 8%-13%；

碳化硅细粉 88μm≥粒径＞74um 3%-8%；

焦炭颗粒 1.0mm≥粒径＞0.5mm 8%-13%；

广西白泥 88μm≥粒径＞74um 6%-10%；

氮化硅铁 88μm≥粒径＞74um 3%-8%；

α-氧化铝微粉 3μm≥粒径＞1um 3%-8%；