CN101613213B - 用于高炉出铁口的环保型炮泥及其制备方法 - Google Patents

用于高炉出铁口的环保型炮泥及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种用于高炉出铁口的环保型炮泥,以重量百分含量表示,所述环保型炮泥由原料0.2~3mm高铝矾土或硬质粘土或电熔氧化铝35~50%,改性粉末树脂1~5%,高温沥青1~5%,无机磷酸盐3~8%,碳化硅1~20%,焦炭粉10~20%,绢云母3~10%,蓝晶石2~8%和焦油3~8%组成。将按配方称取的各种原料加入加热搅拌机搅拌混合,混合后采用摩擦压砖机压制成型。本发明采用有机物和无机物的混合物作为结合剂制备炮泥,极大的减少了给环境带来污染的焦油成分含量,有利于环境保护,具有显著的社会效益,而且能够快速硬化。

Description

用于高炉出铁口的环保型炮泥及其制备方法
一、技术领域:
本发明涉及一种用于高炉出铁口的炮泥,特别是涉及一种用于高炉出铁口的环保型炮泥及其制备方法。 
二、背景技术:
随着我国钢铁工业的快速发展,钢铁工业生产中大都采用大中型炼铁高炉,而大中型高炉朝着大型化、长寿化、强化冶炼的方向发展,对高炉出铁口所用炮泥的要求越来越高,同时人们对环境保护方面也越来越重视,要求炮泥要对环境友好,有利于环境保护。目前,常用的炮泥高温强度低,抗渣侵蚀性差,不耐熔渣和铁水的冲蚀,在使用过程中扩孔快,不能满足高炉长时间出铁的要求,其结合剂通常采用煤焦油或蒽油,这种炮泥在使用过程中会冒出大量的有毒黄烟,黄烟的主要成分为酚类化合物、蒽、萘、吡啶等有害物质,对皮肤粘膜有刺激性,可以导致皮肤癌。 
目前,已有不少文献报道用于高炉出铁口的炮泥,例如:1、申请号为200610046601.1的发明专利,公开了一种用于高炉出铁口Al2O3-SiC-C体系无水炮泥。2、申请号为200510012223.0、发明名称为一种高炉出铁口用炮泥及其制备方法,该发明炮泥以工业级刚玉颗粒粉、碳化硅颗粒粉、中温沥青颗粒粉、苏州土细粉、焦炭粉为主要原料,添加适量高铝粉煤灰,以焦油为结合剂,搅拌混合后通过真空练泥机挤出后得到高炉出铁口所用的炮泥。 
在现有技术中,我国的大型高炉一般使用以焦油作为结合剂的无水炮泥,这种炮泥由于采用了优质高纯原料,并以碳质原料为结合剂,其耐渣侵蚀性能 良好,可使铁口出铁时间延长,降低出铁次数,但是其结合剂焦油在使用中会产生烟雾,恶化工作环境,影响职工身心健康,给生产使用带来不利影响。 
三、发明内容:
本发明要解决的技术问题是提供一种用于高炉出铁口的环保型炮泥及其制备方法,该环保型炮泥是以有机物和无机物的混合物取代焦油作为结合剂。 
本发明的技术方案: 
本发明提供一种用于高炉出铁口的环保型炮泥,以重量百分含量表示,所述环保型炮泥由原料0.2~3mm高铝矾土或硬质粘土或电熔氧化铝35~50%,改性粉末树脂1~5%,高温沥青1~5%,无机磷酸盐3~8%,碳化硅1~20%,焦炭粉10~20%,绢云母3~10%,蓝晶石2~8%和焦油3~8%组成。 
根据上述用于高炉出铁口的环保型炮泥,所述环保型炮泥由原料0.2~3mm高铝矾土或硬质粘土或电熔氧化铝35~45%,改性粉末树脂1~5%,高温沥青1~5%,无机磷酸盐3~8%,碳化硅10~20%,焦炭粉15~20%,绢云母3~10%,蓝晶石2~8%和焦油3~8%组成。 
根据上述用于高炉出铁口的环保型炮泥,所述环保型炮泥由原料0.2~3mm高铝矾土或硬质粘土或电熔氧化铝45~50%,改性粉末树脂1~5%,高温沥青1~5%,无机磷酸盐3~8%,碳化硅1~10%,焦炭粉10~15%,绢云母3~10%,蓝晶石2~8%和焦油3~8%组成。 
根据上述用于高炉出铁口的环保型炮泥,所述高铝矾土或硬质粘土或电熔氧化铝中颗粒粒度为1~3mm占15~25%,0.2~1mm占20~25%。 
根据上述用于高炉出铁口的环保型炮泥,所述高温沥青的粒度为0.21~1mm,所述碳化硅的粒度为0.088~3mm,所述焦炭粉的粒度为<0.15mm,所述绢云母的粒度为<0.088mm。 
根据上述用于高炉出铁口的环保型炮泥,所述改性粉末树脂为改性酚醛树脂粉,所述改性酚醛树脂粉为黄/白色粉状,含水率≤1.5%,流动度为20~40mm,在150c条件下凝胶时间为40~65秒,游离酚含量≤2.5%,过140目方孔网的物质含量≥95%。 
根据上述用于高炉出铁口的环保型炮泥,所述无机磷酸盐为磷酸二氢铝。 
一种用于高炉出铁口的环保型炮泥的制备方法:按照上述用于高炉出铁口的环保型炮泥的重量百分含量配比称取各种原料,将称取的各种原料置于加热搅拌机内,在50~80℃的条件下搅拌混合,混合均匀后将混合料用摩擦压砖机压制成型。 
根据上述用于高炉出铁口的环保型炮泥的制备方法,所述搅拌机的搅拌速度为12~16转/分,搅拌时间为25~35min。 
根据上述用于高炉出铁口的环保型炮泥的制备方法,所述温度为60~70℃,搅拌速度为14转/分,搅拌时间为30min。 
改性酚醛树脂粉的性能指标见表一。 
表一改性酚醛树脂粉的性能指标 
本发明的积极有益效果: 
1、本发明采用有机物和无机物的混合物作为结合剂,即采用改性粉末树脂、沥青和无机磷酸盐的混合物作为结合剂制备高炉出铁口所用的炮泥,采用本发明的技术方案制备的环保型炮泥极大的减少了给环境带来污染的焦油成分含 量,有利于环境保护,具有显著的社会效益,而且能够快速硬化。 
2、采用本发明技术制备的环保型炮泥的产品性能与现有无水炮泥的性能相当(性能指标详见表二)。 
表二:本发明环保型炮泥的性能指标 
Figure DEST_PATH_GSB00000784255100021
以下实施例仅为了进一步说明本发明,并不限制本发明的内容。 
各种原料的性能要求: 
高铝矾土或硬质粘土或电熔氧化铝的粒度为0.2~3mm;高温沥青的粒度为0.21~1mm;碳化硅的粒度为0.088~3mm;焦炭粉的粒度为<0.15mm;绢云母的粒度为<0.088mm。 
改性酚醛树脂粉,所述改性酚醛树脂粉为黄/白色粉状,含水率≤1.5%,流动度为20~40mm,在150c条件下凝胶时间为40~65秒,游离酚含量≤2.5%,过140目方孔网的物质含量≥95%。 
实施例1: 
用于高炉出铁口的环保型炮泥原料组成: 
1~3mm高铝矾土15%,0.2~1mm高铝矾土20%,改性酚醛树脂粉3%,高温沥青2%,无机磷酸盐(磷酸二氢铝)8%,碳化硅15%,焦炭粉19%,绢云母8%,蓝晶石4%,焦油6%。 
用于高炉出铁口的环保型炮泥的制备方法:按照用于高炉出铁口的环保型炮泥的重量百分含量配比称取各种原料,将称取的各种原料置于加热搅拌机内,在60~70℃的条件下搅拌混合,搅拌机的搅拌速度为12~16转/分,搅拌时间为25~35min,混合均匀后将混合料用摩擦压砖机压制成型。 
实施例2: 
用于高炉出铁口的环保型炮泥原料组成: 
1~3mm高铝矾土20%,0.2~1mm高铝矾土22%,改性酚醛树脂粉5%,高温沥青3%,无机磷酸盐(磷酸二氢铝)5%,碳化硅12%,焦炭粉15%,绢云母10%,蓝晶石5%,焦油3%。 
用于高炉出铁口的环保型炮泥的制备方法:与实施例1环保型炮泥的制备方法基本相同,不同之处在于加热搅拌机的温度为50~60℃,搅拌机的搅拌速度为14~16转/分,搅拌时间为30~35min。 
实施例3: 
用于高炉出铁口的环保型炮泥原料组成: 
1~3mm高铝矾土25%,0.2~1mm高铝矾土25%,改性酚醛树脂粉4%,高温沥青1%,无机磷酸盐(磷酸二氢铝)7%,碳化硅10%,焦炭粉10%,绢云母5%,蓝晶石8%,焦油5%。 
用于高炉出铁口的环保型炮泥的制备方法:与实施例1环保型炮泥的制备方法基本相同,不同之处在于加热搅拌机的温度为70~80℃,搅拌机的搅拌速度为12~14转/分,搅拌时间为28~32min。 
实施例4: 
用于高炉出铁口的环保型炮泥原料组成: 
1~3mm高铝矾土18%,0.2~1mm高铝矾土24%,改性酚醛树脂粉1%,高温沥青4%,无机磷酸盐(磷酸二氢铝)3%,碳化硅20%,焦炭粉12%,绢云母9%,蓝晶石6%,焦油3%。 
用于高炉出铁口的环保型炮泥的制备方法:与实施例1环保型炮泥的制备方法基本相同,不同之处在于搅拌机的搅拌速度为14转/分,搅拌时间为30min。 
实施例5: 
用于高炉出铁口的环保型炮泥原料组成: 
1~3mm高铝矾土23%,0.2~1mm高铝矾土25%,改性酚醛树脂粉2%,高温沥青2%,无机磷酸盐(磷酸二氢铝)6%,碳化硅7%,焦炭粉20%,绢云母3%,蓝晶石7%,焦油5%。 
用于高炉出铁口的环保型炮泥的制备方法:与实施例1环保型炮泥的制备方法相同。 
实施例6: 
用于高炉出铁口的环保型炮泥原料组成: 
1~3mm硬质粘土16%,0.2~1mm硬质粘土22%,改性酚醛树脂粉4%,高温沥青5%,无机磷酸盐(磷酸二氢铝)8%,碳化硅3%,焦炭粉20%,绢云母10%,蓝晶石8%,焦油4%。 
用于高炉出铁口的环保型炮泥的制备方法:与实施例1环保型炮泥的制备方法相同。 
实施例7: 
用于高炉出铁口的环保型炮泥原料组成: 
1~3mm硬质粘土20%,0.2~1mm硬质粘土25%,改性酚醛树脂粉5%, 高温沥青4%,无机磷酸盐(磷酸二氢铝)8%,碳化硅1%,焦炭粉18%,绢云母10%,蓝晶石6%,焦油3%。 
用于高炉出铁口的环保型炮泥的制备方法:与实施例4环保型炮泥的制备方法相同。 
实施例8: 
用于高炉出铁口的环保型炮泥原料组成: 
1~3mm硬质粘土23%,0.2~1mm硬质粘土20%,改性酚醛树脂粉4%,高温沥青3%,无机磷酸盐(磷酸二氢铝)5%,碳化硅12%,焦炭粉15%,绢云母7%,蓝晶石3%,焦油8%。 
用于高炉出铁口的环保型炮泥的制备方法:与实施例4环保型炮泥的制备方法相同。 
实施例9: 
用于高炉出铁口的环保型炮泥原料组成: 
1~3mm电熔氧化铝24%,0.2~1mm电熔氧化铝24%,改性酚醛树脂粉5%,高温沥青1%,无机磷酸盐(磷酸二氢铝)6%,碳化硅9%,焦炭粉16%,绢云母10%,蓝晶石2%,焦油3%。 
用于高炉出铁口的环保型炮泥的制备方法:与实施例4环保型炮泥的制备方法相同。 
实施例10: 
用于高炉出铁口的环保型炮泥原料组成: 
1~3mm电熔氧化铝20%,0.2~1mm电熔氧化铝20%,改性酚醛树脂粉4%,高温沥青2%,无机磷酸盐(磷酸二氢铝)7%,碳化硅17%,焦炭粉15%,绢云母5%,蓝晶石5%,焦油5%。 
用于高炉出铁口的环保型炮泥的制备方法:与实施例2环保型炮泥的制备方法相同。 
实施例11: 
用于高炉出铁口的环保型炮泥原料组成: 
1~3mm电熔氧化铝18%,0.2~1mm电熔氧化铝22%,改性酚醛树脂粉3%,高温沥青2%,无机磷酸盐(磷酸二氢铝)8%,碳化硅14%,焦炭粉16%,绢云母8%,蓝晶石5%,焦油4%。 
用于高炉出铁口的环保型炮泥的制备方法:与实施例3环保型炮泥的制备方法相同。 
实施例12: 
用于高炉出铁口的环保型炮泥原料组成: 
1~3mm高铝矾土22%,0.2~1mm高铝矾土23%,改性酚醛树脂粉3%,高温沥青3%,无机磷酸盐(磷酸二氢铝)6%,碳化硅18%,焦炭粉10%,绢云母6%,蓝晶石5%,焦油4%。 
用于高炉出铁口的环保型炮泥的制备方法:与实施例4环保型炮泥的制备方法相同。 
实施例13: 
用于高炉出铁口的环保型炮泥原料组成: 
1~3mm高铝矾土15%,0.2~1mm高铝矾土20%,改性酚醛树脂粉5%,高温沥青1%,无机磷酸盐(磷酸二氢铝)8%,碳化硅18%,焦炭粉20%,绢云母3%,蓝晶石2%,焦油8%。 
用于高炉出铁口的环保型炮泥的制备方法:与实施例1环保型炮泥的制备方法相同。 
实施例14: 
用于高炉出铁口的环保型炮泥原料组成: 
1~3mm高铝矾土15%,0.2~1mm高铝矾土23%,改性酚醛树脂粉3%,高温沥青5%,无机磷酸盐(磷酸二氢铝)3%,碳化硅20%,焦炭粉15%,绢云母6%,蓝晶石7%,焦油3%。 
用于高炉出铁口的环保型炮泥的制备方法:与实施例1环保型炮泥的制备方法相同。 
实施例15: 
用于高炉出铁口的环保型炮泥原料组成: 
1~3mm高铝矾土18%,0.2~1mm高铝矾土24%,改性酚醛树脂粉1%,高温沥青3%,无机磷酸盐(磷酸二氢铝)5%,碳化硅10%,焦炭粉16%,绢云母10%,蓝晶石8%,焦油5%。 
用于高炉出铁口的环保型炮泥的制备方法:与实施例4环保型炮泥的制备方法相同。 
实施例16: 
用于高炉出铁口的环保型炮泥原料组成: 
1~3mm高铝矾土20%,0.2~1mm高铝矾土25%,改性酚醛树脂粉2%,高温沥青2%,无机磷酸盐(磷酸二氢铝)6%,碳化硅15%,焦炭粉15%,绢云母8%,蓝晶石3%,焦油4%。 
用于高炉出铁口的环保型炮泥的制备方法:与实施例4环保型炮泥的制备方法相同。 
实施例17: 
用于高炉出铁口的环保型炮泥原料组成: 
1~3mm高铝矾土20%,0.2~1mm高铝矾土25%,改性酚醛树脂粉5%,高温沥青1%,无机磷酸盐(磷酸二氢铝)3%,碳化硅10%,焦炭粉10%,绢云母10%,蓝晶石8%,焦油8%。 
用于高炉出铁口的环保型炮泥的制备方法:与实施例1环保型炮泥的制备方法相同。 
实施例18: 
用于高炉出铁口的环保型炮泥原料组成: 
1~3mm高铝矾土23%,0.2~1mm高铝矾土24%,改性酚醛树脂粉3%,高温沥青5%,无机磷酸盐(磷酸二氢铝)8%,碳化硅5%,焦炭粉15%,绢云母7%,蓝晶石5%,焦油5%。 
用于高炉出铁口的环保型炮泥的制备方法:与实施例1环保型炮泥的制备方法相同。 
实施例19: 
用于高炉出铁口的环保型炮泥原料组成: 
1~3mm高铝矾土25%,0.2~1mm高铝矾土25%,改性酚醛树脂粉5%,高温沥青4%,无机磷酸盐(磷酸二氢铝)8%,碳化硅10%,焦炭粉15%,绢云母3%,蓝晶石2%,焦油3%。 
用于高炉出铁口的环保型炮泥的制备方法:与实施例4环保型炮泥的制备方法相同。 
实施例20: 
用于高炉出铁口的环保型炮泥原料组成: 
1~3mm高铝矾土25%,0.2~1mm高铝矾土25%,改性酚醛树脂粉1%,高温沥青5%,无机磷酸盐(磷酸二氢铝)7%,碳化硅1%,焦炭粉14%,绢云 母8%,蓝晶石7%,焦油7%。 
用于高炉出铁口的环保型炮泥的制备方法:与实施例4环保型炮泥的制备方法相同。 

Claims (9)

1.一种用于高炉出铁口的环保型炮泥,其特征在于:以重量百分含量表示,所述环保型炮泥由原料0.2~3mm高铝矾土或电熔氧化铝35~50%,改性酚醛树脂粉1~5%,高温沥青1~5%,磷酸二氢铝3~8%,碳化硅1~20%,焦炭粉10~20%,绢云母3~10%,蓝晶石2~8%和焦油3~8%组成。
2.根据权利要求1所述的用于高炉出铁口的环保型炮泥,其特征在于:所述环保型炮泥由原料0.2~3mm高铝矾土或电熔氧化铝35~45%,改性酚醛树脂粉1~5%,高温沥青1~5%,磷酸二氢铝3~8%,碳化硅10~20%,焦炭粉15~20%,绢云母3~10%,蓝晶石2~8%和焦油3~8%组成。
3.根据权利要求1所述的用于高炉出铁口的环保型炮泥,其特征在于:所述环保型炮泥由原料0.2~3mm高铝矾土或电熔氧化铝45~50%,改性酚醛树脂粉1~5%,高温沥青1~5%,磷酸二氢铝3~8%,碳化硅1~10%,焦炭粉10~15%,绢云母3~10%,蓝晶石2~8%和焦油3~8%组成。
4.根据权利要求1~3任一项所述的用于高炉出铁口的环保型炮泥,其特征在于:所述高铝矾土或电熔氧化铝中颗粒粒度为1~3mm占15~25%,0.2~1mm占20~25%。
5.根据权利要求1~3任一项所述的用于高炉出铁口的环保型炮泥,其特征在于:所述高温沥青的粒度为0.21~1mm,所述碳化硅的粒度为0.088~3mm,所述焦炭粉的粒度为<0.15mm,所述绢云母的粒度为<0.088mm。
6.根据权利要求1~3任一项所述的用于高炉出铁口的环保型炮泥,其特征在于:所述改性酚醛树脂粉为黄/白色粉状,含水率≤1.5%,流动度为20~40mm,在150c条件下凝胶时间为40~65秒,游离酚含量≤2.5%,过140目方孔网的物质含量≥95%。
7.根据权利要求1~3任一项所述的用于高炉出铁口的环保型炮泥,其特征在于,所述用于高炉出铁口的环保型炮泥的制备方法为:按照权利要求1~3任一项所述的用于高炉出铁口的环保型炮泥的重量百分含量配比称取各种原料,将称取的各种原料置于加热搅拌机内,在50~80℃的条件下搅拌混合,混合均匀后将混合料用摩擦压砖机压制成型。
8.根据权利要求7所述的用于高炉出铁口的环保型炮泥,其特征在于:所述搅拌机的搅拌速度为12~16转/分,搅拌时间为25~35min。
9.根据权利要求7所述的用于高炉出铁口的环保型炮泥,其特征在于:所述温度为60~70℃,搅拌速度为14转/分,搅拌时间为30min。
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王成 等."环保型炮泥的研制".《河北冶金》.2006,

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