專利名稱：一種炮泥及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種高爐用耐火材料，還特別涉及一種炮泥及其制備方法。
背景技術(shù)：
近些年隨著冶煉技術(shù)裝備水平的不斷提高和對(duì)高爐綜合能耗的要求，我國(guó)較有實(shí)力的鋼鐵公司，先后建造了 4000立方米以上的大型高爐，大型高爐也因其通鐵量大，對(duì)鐵口炮泥質(zhì)量的要求越來(lái)越高?？傮w上講，高爐鐵口用炮泥堵上時(shí)，出鐵通道內(nèi)要填充滿炮泥，并在爐缸內(nèi)形成泥包，使鐵口維持足夠的深度；出鐵時(shí)要求炮泥維持穩(wěn)定的孔徑，出鐵均勻；出完鐵后，要盡量避免大量焦炭和半熔融的粘液噴出。每天高爐的出鐵口都要反復(fù)多次被打開和充填，熾熱的鐵水和渣液對(duì)鐵口炮泥產(chǎn)生物理和化學(xué)侵蝕。如果炮泥質(zhì)量差，使用時(shí)就會(huì)出現(xiàn)潮鐵口、淺鐵口、斷鐵口、跑大流、減壓、放風(fēng)、燒壞爐前設(shè)備等一系列問(wèn)題，影響正常生產(chǎn)，甚至造成人身傷害事故?？傊?，高爐堵鐵口用炮泥的質(zhì)量和使用性能，直接影響著高爐生產(chǎn)過(guò)程的穩(wěn)定順行，大型高爐日出鐵量一般在一萬(wàn)噸或一萬(wàn)噸以上，加上冶煉過(guò)程形成的鐵渣，每小時(shí)約有600噸左右的渣鐵需要從鐵口排除爐外，必須采取重疊出鐵的作業(yè)方式。而采用現(xiàn)有技術(shù)生產(chǎn)的高爐炮泥不能夠完全滿足大型高爐的要求，時(shí)常會(huì)造成由于鐵口擴(kuò)孔嚴(yán)重被迫提前堵口，從而導(dǎo)致不能按時(shí)排凈渣鐵，高爐被迫減風(fēng)，嚴(yán)重影響高爐的正常生產(chǎn)和穩(wěn)定運(yùn)行。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種易開口、防滲鐵和抗渣鐵浸蝕抑制擴(kuò)孔的炮泥及其制備方法。具體技術(shù)方案由如下步驟實(shí)現(xiàn)一種炮泥，包括如下原料焦粉9-12重量份浙青2-5重量份碳化娃15-20重量份剛玉40-50重量份氮化娃鐵8-14重量份絹云母2_6重量份球粘土 10-15重量份藍(lán)晶石4-6重量份金屬娃1-3重量份金屬招1-3重量份活性a -Al2O3微粉1-5重量份其中，結(jié)合劑包括煤焦油6-9重量份和煤焦油改性酚醛樹脂6-9重量份。優(yōu)選地，所述的原料配比關(guān)系還可以為焦粉12重量份浙青4重量份碳化娃18重量份剛玉35重量份氮化硅鐵8重量份絹云母3重量份球粘土 10重量份藍(lán)晶石5重量份金屬硅I重量份金屬鋁I重量份活性a -Al2O3微粉3重量份其中，結(jié)合劑包括煤焦油7重量份和煤焦油改性酚醛樹脂7重量份。
優(yōu)選地，所述原料配比關(guān)系還可以為焦粉9重量份浙青3重量份碳化娃16重量份剛玉32重量份氮化硅鐵14重量份絹云母2重量份球粘土 12重量份藍(lán)晶石5重量份金屬硅2重量份金屬鋁2重量份
活性a -Al2O3微粉3重量份其中，結(jié)合劑包括煤焦油7重量份和煤焦油改性酚醛樹脂7重量份。優(yōu)選地，所述原料配比關(guān)系還可以為焦粉10重量份浙青3重量份碳化娃20重量份剛玉30重量份氮化娃鐵10重量份絹云母4重量份球粘土 12重量份藍(lán)晶石5重量份金屬娃I. 5重量份金屬招I. 5重量份活性a -Al2O3微粉3重量份其中，結(jié)合劑包括煤焦油7重量份和煤焦油改性酚醛樹脂7重量份。優(yōu)選地，所述焦粉包括如下組分固定碳82-100重量份揮發(fā)分0. 1-3重量份全硫0. 1-1重量份水分0. 1-2重量份。優(yōu)選地，所述煤焦油改性酚醛樹脂中固含量不小于85%。優(yōu)選地，所述煤焦油改性酚醛樹脂中殘?zhí)剂?0-100重量份，游離酚0. 1-1重量份，水分0.1-2重量份。優(yōu)選地,所述碳化娃中碳化娃含量為97%。優(yōu)選地，所述剛玉中Al2O3含量大于95%。一種炮泥的制備方法，包括如下步驟將9-12重量份的焦粉、2-5重量份的浙青、15-20重量份的碳化娃、40_50重量份的剛玉、8-14重量份的氮化硅鐵、2-6重量份的絹云母、10-15重量份的球粘土、4-6重量份的藍(lán)晶石、1-3重量份的金屬硅、1-3重量份的金屬鋁、1-5重量份的活性a -Al2O3微粉的干料混合均勻，加入6-9重量份的煤焦油和4-5重量份的煤焦油改性酚醛樹脂作為結(jié)合劑，碾壓后，再加入2-4重量份的煤焦油改性酚醛樹脂碾壓后既得。優(yōu)選地，所述的原料配比關(guān)系還可以為焦粉12重量份浙青4重量份碳化娃18重量份剛玉35重量份氮化硅鐵8重量份絹云母3重量份球粘土 10重量份藍(lán)晶石5重量份金屬硅I重量份金屬鋁I重量份活性a -Al2O3微粉3重量份其中，結(jié)合劑包括煤焦油7重量份和煤焦油改性酚醛樹脂7重量份。優(yōu)選地，所述原料配比關(guān)系還可以為焦粉9重量份浙青3重量份碳化娃16重量份剛玉32重量份氮化硅鐵14重量份絹云母2重量份球粘土 12重量份藍(lán)晶石5重量份
金屬硅2重量份金屬鋁2重量份活性a -Al2O3微粉3重量份其中，結(jié)合劑包括煤焦油7重量份和煤焦油改性酚醛樹脂7重量份。優(yōu)選地，所述原料配比關(guān)系還可以為焦粉10重量份浙青3重量份碳化娃20重量份剛玉30重量份氮化娃鐵10重量份絹云母4重量份球粘土 12重量份藍(lán)晶石5重量份金屬娃I. 5重量份金屬招I. 5重量份活性a -Al2O3微粉3重量份其中，結(jié)合劑包括煤焦油7重量份和煤焦油改性酚醛樹脂7重量份。優(yōu)選地，所述焦粉包括如下組分固定碳82-100重量份揮發(fā)分0. 1-3重量份全硫0. 1-1重量份水分0. 1-2重量份。優(yōu)選地，所述煤焦油改性酚醛樹脂中固含量不小于85%。優(yōu)選地，所述煤焦油改性酚醛樹脂中殘?zhí)剂?0-100重量份，游離酚0. 1-1重量份，水分0. 1-2重量份。優(yōu)選地，所述碳化娃中碳化娃含量為97*%。優(yōu)選地，所述剛玉中Al2O3含量大于95%。本發(fā)明提供的大型高爐用炮泥，引入了氮化硅鐵、金屬鋁、金屬硅以及改性焦油樹月旨，使炮泥在不同的溫度范圍內(nèi)，均具有較好的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。而部分金屬相的引入，很大程度上改善了高爐炮泥的高溫強(qiáng)度及抗氧化性能，使炮泥在出鐵過(guò)程中抵抗渣鐵浸蝕和抗沖刷能力顯著加強(qiáng)。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步的詳細(xì)描述，給出的實(shí)施例僅為了闡明本發(fā)明，而不是為了限制本發(fā)明的范圍。實(shí)施例I :本發(fā)明實(shí)施例提供的一種炮泥是按照以下要求進(jìn)行配料粒度為I-Omm的焦粉原料12kg,粒度為I-Omm浙青原料4kg,粒度為1. 5 Omm的碳化娃原料18kg,粒度為3 Omm剛玉原料35kg，粒度小于0. 074mm氮化硅鐵原料8kg，粒度小于0. 088絹云母原料3kg，粒度小于0. 088球粘土原料10kg，80目藍(lán)晶石原料5kg，粒度小于0. 074mm金屬鋁原料1kg，粒度小于0. 074mm金屬娃原料lkg, 5 ii a氧化招原料3kg。將上述各種原料按照本發(fā)明比例進(jìn)行配料，將配好的各種原料混合均勻，加入即熱至60°C改性焦油樹脂結(jié)合劑7kg和加熱至60°C的焦油結(jié)合劑4kg，碾壓15分鐘后，再加 入剩余3kg的焦油結(jié)合劑碾壓20分鐘即可出料，將成型機(jī)擠出的泥，用塑料膜包裝，長(zhǎng)度控制在270mm-300mm之間。塑膜包裝要求嚴(yán)密，無(wú)露泥現(xiàn)象。將炮泥制備成一定尺寸的試樣塊，檢測(cè)其物理性能為200°C X8h體積密度2. 29g/cm3, 1350°C X 3h 耐壓強(qiáng)度28MPa，1350°C X 3h 線變化率 0. 32%。本發(fā)明添加了多種在不同溫度下使炮泥具有足夠強(qiáng)度的材料，浙青、焦油、改性焦油樹脂除了使炮泥具有一定的可塑性便于炮泥壓入鐵口，在400°C開始結(jié)焦，使炮泥具有一定強(qiáng)度；絹云母、氮化硅鐵、金屬鋁、金屬硅可以給炮泥在中溫階段提供足夠的強(qiáng)度，另外金屬鋁、金屬硅還起到抗氧化防止脫碳以及利于炮泥燒結(jié)時(shí)氣體的排出；在1100°C以上時(shí)，球粘土開始燒結(jié)，從而保證了炮泥在高溫階段具有較好的強(qiáng)度；剛玉、碳化硅具有優(yōu)良的高溫性能，在高溫下不被融化，抵抗渣鐵的浸蝕和沖刷；焦粉在高溫下的殘?zhí)靠梢苑乐乖F的侵潤(rùn)，并具有良好的透氣性，有利于鐵口的打開對(duì)于大型高爐用炮泥是專門為4000立方米及以上高爐研制開發(fā)的炮泥，本發(fā)明在具體實(shí)施過(guò)程中，可根據(jù)高爐生產(chǎn)工藝操作制度，對(duì)炮泥中的各項(xiàng)組分進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整，從而在易開口、防滲鐵、抗渣鐵浸蝕抑制擴(kuò)孔等方面，獲得理想的使用效果。實(shí)施例2本發(fā)明實(shí)施例提供的另外一種炮泥是按照以下要求進(jìn)行配料粒度為1_0_的焦粉原料9kg，粒度為I-Omm浙青原料3kg，粒度為I. 5 Omm的碳化硅原料16kg，粒度為3 Omm剛玉原料32kg,粒度小于0. 074mm氮化娃鐵原料14kg,粒度小于0. 088絹云母原料2kg,粒度小于0. 088球粘土原料12kg，80目藍(lán)晶石原料5kg，粒度小于0. 074mm金屬鋁原料2kg，粒度小于0. 074mm金屬娃原料2kg, 5 u a氧化招原料3kg。將上述各種原料按照本發(fā)明比例進(jìn)行配料，將配好的各種原料混合均勻，加入即熱至60°C改性焦油樹脂結(jié)合劑7kg和加熱至60°C的焦油結(jié)合劑4kg，碾壓15分鐘后，再加A 3kg的焦油結(jié)合劑碾壓20分鐘即可出料，將成型機(jī)擠出的泥，用塑料膜包裝，長(zhǎng)度控制在270mm-300mm之間。塑膜包裝要求嚴(yán)密，無(wú)露泥現(xiàn)象。將炮泥制備成一定尺寸的試樣塊，檢測(cè)其物理性能為200°C X8h體積密度2. 35g/cm3, 1350°C X 3h 耐壓強(qiáng)度34MPa，1350°C X 3h 線變化率 0. 06%。實(shí)施例3本發(fā)明實(shí)施例還提供的一種炮泥是按照以下要求進(jìn)行配料粒度為1_0_的焦粉原料10kg，粒度為I-Omm浙青原料3kg，粒度為I. 5 Omm的碳化硅原料20kg，粒度為3 Omm剛玉原料30kg,粒度小于0. 074mm氮化娃鐵原料IOkg,粒度小于0. 088絹云母原料4kg，粒度小于0. 088球粘土原料12kg，80目藍(lán)晶石原料5kg，粒度小于0. 074mm金屬鋁原料
1.5kg,粒度小于0. 074mm金屬娃原料I. 5kg, 5 ii a氧化招原料3kg。將上述各種原料按照本發(fā)明比例進(jìn)行配料，將配好的各種原料混合均勻，加入即熱至60°C改性焦油樹脂結(jié)合劑7kg和加熱至60°C的焦油結(jié)合劑4kg，碾壓15分鐘后，再加A 3kg的焦油結(jié)合劑碾壓20分鐘即可出料，將成型機(jī)擠出的泥，用塑料膜包裝，長(zhǎng)度控制在270mm-300mm之間。塑膜包裝要求嚴(yán)密，無(wú)露泥現(xiàn)象。將炮泥制備成一定尺寸的試樣塊，檢測(cè)其物理性能為200°C X8h體積密度
2.36g/cm3, 1350°C X3h 耐壓強(qiáng)度30MPa，1350°C X3h 線變化率 0. 18% 0為了說(shuō)明和證明本發(fā)明實(shí)施例提供的炮泥的有益效果，分別以本實(shí)施例中3組炮泥為實(shí)驗(yàn)組，與表I中所述對(duì)照組進(jìn)行炮泥理化性能測(cè)試和使用效果測(cè)試，具體結(jié)果如下一、炮泥理化性能研究實(shí)驗(yàn)組實(shí)驗(yàn)組I由實(shí)施例I制備、實(shí)驗(yàn)組2由實(shí)施例2制備和實(shí)驗(yàn)組3由實(shí)驗(yàn)例3制備。對(duì)照組組分如表I :
表I對(duì)照組各組分配比關(guān)系表
權(quán)利要求
1.一種炮泥，其特征在于，包括如下原料 焦粉9-12重量份浙青2-5重量份碳化娃15-20重量份 剛玉40-50重量份氮化娃鐵8-14重量份絹云母2-6重量份 球粘土 10-15重量份藍(lán)晶石4-6重量份 金屬硅1-3重量份金屬鋁1-3重量份 活性a -Al2O3微粉1-5重量份 其中，結(jié)合劑包括煤焦油6-9重量份和煤焦油改性酚醛樹脂6-9重量份。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的炮泥，其特征在于，包括如下原料 焦粉12重量份浙青4重量份碳化硅18重量份 剛玉35重量份氮化硅鐵8重量份絹云母3重量份 球粘土 10重量份藍(lán)晶石5重量份 金屬硅I重量份金屬鋁I重量份 活性Ci-Al2O3微粉3重量份 其中，結(jié)合劑包括煤焦油7重量份和煤焦油改性酚醛樹脂7重量份。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的炮泥，其特征在于，包括如下原料 焦粉9重量份浙青3重量份碳化硅16重量份 剛玉32重量份氮化硅鐵14重量份絹云母2重量份 球粘土 12重量份藍(lán)晶石5重量份 金屬硅2重量份金屬鋁2重量份 活性Ci-Al2O3微粉3重量份 其中，結(jié)合劑包括煤焦油7重量份和煤焦油改性酚醛樹脂7重量份。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的炮泥，其特征在于，包括如下原料 焦粉10重量份浙青3重量份碳化硅20重量份 剛30重量份氮化硅鐵10重量份絹云母4重量份 球粘土 12重量份藍(lán)晶石5重量份 金屬硅I. 5重量份金屬鋁I. 5重量份 活性Ci-Al2O3微粉3重量份 其中，結(jié)合劑包括煤焦油7重量份和煤焦油改性酚醛樹脂7重量份。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的炮泥，其特征在于，所述焦粉包括如下組分 固定碳82-100重量份揮發(fā)分O. 1-3重量份 全硫O. 1-1重量份水分O. 1-2重量份。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的炮泥，其特征在于，所述煤焦油改性酚醛樹脂中固含量占85%以上。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的炮泥，其特征在于，所述煤焦油改性酚醛樹脂中殘?zhí)剂?0-100重量份,游尚酌· O. 1-1重量份,水分O. 1-2重量份。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的炮泥，其特征在于，所述碳化硅含量不小于97%。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的炮泥，其特征在于，所述剛玉中Al2O3含量大于95%。
10.根據(jù)權(quán)利要求1-9任一所述的炮泥的制備方法，其特征在于，包括如下步驟 將9-12重量份的焦粉、2-5重量份的浙青、15-20重量份的碳化娃、40-50重量份的剛玉、8-14重量份的氮化硅鐵、2-6重量份的絹云母、10-15重量份的球粘土、4_6重量份的藍(lán)晶石、1-3重量份的金屬硅、1-3重量份的金屬鋁、1-5重量份的活性a -Al2O3微粉的干料混合均勻，加入6-9重量份的煤焦油和4-5重量份的煤焦油改性酚醛樹脂作為結(jié)合劑，碾壓后，再加入2-4重量份的煤焦油改性 酚醛樹脂碾壓后既得。
全文摘要
本發(fā)明公開一種易開口、防滲鐵、抗渣鐵浸蝕抑制擴(kuò)孔的炮泥及其制備方法，包括如下步驟將焦粉、瀝青、碳化硅、剛玉、氮化硅鐵、絹云母、球粘土、藍(lán)晶石、金屬硅、金屬鋁和活性α-Al2O3微粉的干料混合均勻，加入煤焦油和煤焦油改性酚醛樹脂作為結(jié)合劑，碾壓后，再加入煤焦油改性酚醛樹脂碾壓后既得，本發(fā)明在具體實(shí)施過(guò)程中，可根據(jù)高爐生產(chǎn)工藝操作制度，對(duì)炮泥中的各項(xiàng)組分進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整，從而在易開口、防滲鐵、抗渣鐵浸蝕抑制擴(kuò)孔等方面，獲得理想的使用效果。
文檔編號(hào)C04B35/66GK102617157SQ20121004202
公開日2012年8月1日 申請(qǐng)日期2012年2月22日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月22日
發(fā)明者馮建設(shè), 徐春橋, 徐香汝, 楊可, 王全嶺 申請(qǐng)人:北京首鋼耐材爐料有限公司