[发明专利]一种转底炉用高强耐磨浇注料及其制备方法

说明书

本发明公开一种转底炉用高强耐磨浇注料及其制备方法，由骨料、细粉和混合粉组成，所述骨料为高铝矾土均化料、棕刚玉、白刚玉和莫来石中的任意一种或者几种；所述细粉为棕刚玉、白刚玉、板刚玉和莫来石中的任意一种或者几种；所述混合粉由SiC粉、微粉、结合剂、外加剂和分散剂组成。本发明的直接还原铁用转底炉等强还原气氛窑炉用高强耐磨浇注料，抗CO裂解性好、对原料要求不高，抗热震性及耐磨性优异。

技术领域

本发明涉及浇注料技术领域。尤其涉及一种直接还原铁用转底炉等强还原气氛窑炉用高强、耐磨浇注料及其制备方法。

背景技术

我国的资源条件决定了我国直接还原铁(DRI)生产在相当长时间内将以煤基直接还原为主。当前，煤基直接还原法中回转窑法直接还原正被越来越成熟的转底炉直接还原所替代。转底炉直接还原冶炼技术在充分利用低品位铁矿石和共伴生矿资源、处理冶金尘泥等固体废弃物资源方面具有工艺简单、技术先进、对原料适应性强、作业率高、资源回收率高、投资省等优点，与其他工艺相比技术优势和成本效益优势明显，是钢铁行业发展循环经济、加强资源综合利用的重点支撑技术之一。

直接还原铁转底炉(RHF)是使用固体还原剂(煤炭)进行铁矿石直接还原的高温反应容器，通过在1200℃～1400℃高温下短时间内对含碳球团的快速加热还原，获得直接还原铁或是用来分离钢铁厂固体废弃物中的Zn、Pb等有价金属元素。在直接还原铁厂的实际运行中，窑炉内衬的寿命直接关系到停窑检修频率，进而影响企业经济效益是直接还原炼铁的重要设备之一。其炉衬用耐火材料在使用过程中主要承受以下破坏因素：

1、被加热的铁矿石在转底炉中不断转动而使窑衬材料的温度发生变换，出现冷热交替，导致衬里开裂而损坏；

2、在中高温还原气氛下，内衬材料与FeO反应产生液相而遭到破坏。

3、CO、H₂气体对耐火材料的裂解。

直接还原炼铁转底炉内衬浇注料必须满足如下要求：a、中高温(800℃～1400℃)强度高；b、有良好的抗热震性；c、整体性好，没有力学薄弱环节；d、合适的烧后线变化率、体积密度、显气孔率、强度等物理性能及烧结性能；e、恰当的施工时间和凝结硬化时间；f、优异的抗强还原气体(CO、H₂等浓度≥95％)裂解性能。

发明内容

为此，本发明所要解决的技术问题是：提供一种能够实现振动浇注工作层耐火材料，具备良好的中高温强度、良好的体积稳定性、优异的热震稳定性和抗还原气体(CO、H₂等浓度≥95％)裂解性能，以满足强还原性气氛窑炉的使用寿命要求。

为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：

一种转底炉用高强耐磨浇注料，由骨料、细粉和混合粉组成，浇注料中各化学成分按重量百分比计含量为：SiO₂：5-50wt％，Al₂O₃：45-90wt％，Fe₂O₃：0.1-3wt％。

上述转底炉用高强耐磨浇注料，所述骨料为高铝矾土均化料、棕刚玉、白刚玉和莫来石中的任意一种或者几种；所述细粉为棕刚玉、白刚玉、板刚玉和莫来石中的任意一种或者几种；所述混合粉由SiC粉、微粉、结合剂、外加剂和分散剂组成。

上述转底炉用高强耐磨浇注料，所述骨料和细粉由如下粒度及重量份的颗粒组成：

粒度大于3mm且小于等于5mm的骨料为10-30重量份，

粒度大于1mm且小于等于3mm的骨料为10-20重量份，

粒度大于0.088mm且小于等于1mm的骨料为10-25重量份，

粒度大于0.088mm且小于等于1mm的蓝晶石为5-15重量份；