CN101723694A - 一种高炉出铁沟用捣打料及其制备方法 - Google Patents

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李亚伟
王长民
杨强
李远兵
桑绍柏
张军伟
高钦
金胜利
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Abstract

本发明具体涉及一种高炉出铁沟用捣打料及其制备方法。所采用的技术方案是:先将0~25wt%的棕刚玉、45~70wt%的硅酸铝材料、5~15wt%的碳化硅、3~5wt%的高温沥青、3~6wt%的Si粉、2~4wt%的氧化铝微粉和1~10wt%的含钛高炉渣混合,外加上述混合料4~7wt%的热固性酚醛树脂,混碾5~10分钟,搅拌均匀,包装待用。本发明的优点在于:原料易得、成本低廉、免烘烤、施工方便和出铁效率高,而且还综合利用了含钛高炉渣,这种捣打料在获得较好的高温强度的同时,解决了铁沟在出铁时粘渣严重、抗氧化性差的问题,使捣打料使用寿命延长30%~50%,尤其适合用于冶炼钒钛磁铁矿高炉的出铁沟。

Description

一种高炉出铁沟用捣打料及其制备方法
技术领域
[0001] 本发明属于耐火材料捣打料技术领域。具体涉及一种高炉出铁沟用捣打料及其制
备方法。背景技术
[0002] 高炉出铁沟是高温铁水或熔渣自高炉炉内反复流出的通道,主要由主铁沟、支铁沟、渣沟和撇渣器等组成,材料的耐用性直接影响高炉炼铁的正常生产,因此是炼铁生产中最重要的环节之一。
[0003] 在钒钛磁铁矿的冶炼过程中形成的含钛高炉渣的熔化温度高,在可能的碱性范围内一般为1380〜145(TC,较普通高炉渣高出IO(TC左右,且高温时粘度很低,一般只有0. 1〜0. 2Pa • s ;该渣结晶性很强,由流动性良好至完全失去流动性的温度区间很窄,只有20〜30°C。目前,Al20fSiC-C质材料是常用出铁沟耐火材料。在出铁过程中,含钛高炉渣粘度随温度的降低增加很快,在温度下降后很容易粘附在耐火材料上;耐火材料中的A1203溶解于渣中,造成熔渣粘度升高,流速减慢使熔渣易于粘附;另外,熔渣与耐火材料反应生成高熔点矿相,使粘附熔渣很难重新溶解,在铁沟上越积越厚,因而,炉前清渣工作量很大;同时,不当的清渣操作使出铁沟材料寿命更为縮短,造成通铁量低,重复修沟次数多,工人劳动强度大。
[0004] 针对上述问题,冶炼钒钛磁铁矿用的铁沟捣打料通常由棕刚玉、碳化硅、高温沥青、Si粉及结合剂酚醛树脂等组成,并在此基础上加入少量含硼添加剂,含硼添加剂在耐火材料与渣铁接触界面的形成具有相对较低的熔点的物相,有利于解决铁沟粘渣问题,但成本较高。
[0005] 随着高炉强化冶炼和高炉操作技术的不断进步,高炉利用系数和出铁次数不断增加,出铁沟耐火材料的使用条件日益苛刻,对出铁沟用耐火材料的安全使用、长寿提出了更高的要求。
发明内容
[0006] 本发明旨在克服现有技术的缺陷,目的是提供一种能综合利用含钛高炉渣、成本
低、寿命长、高温强度好、粘渣少和免烘烤的高炉出铁沟用捣打料及其制备方法。
[0007] 为实现上述目的,本发明采用的技术方案是:先将0〜25wt %的棕刚玉、45〜
70wt %的硅酸铝材料、5〜15wt %的碳化硅、3〜5wt %的高温沥青、3〜6wt %的Si粉、2〜
4wt %的氧化铝微粉和1〜10wt %的含钛高炉渣混合,外加上述混合料4〜7wt %的热固性
酚醛树脂,混碾5〜10分钟,搅拌均匀,包装待用。
[0008] 所述的混合料中的硅酸铝材料由特级矾土、一级矾土和焦宝石中的一种以上与软质粘土的组成,软质粘土为混合料的4〜6wt% ;硅酸铝材料中:A1203 > 44wt%, Fe203< 2wt%。
[0009] 所述的含钛高炉渣的主要成分是:Ti02 > 8%, Fe203 < 4. 4wt%。[0010] 由于采用上述技术方案,本发明大量采用硅酸铝材料,可以部分替代或完全替代
棕刚玉,降低了材料的成本,有利于解决铁沟捣打料的粘渣问题。
[0011] 另外,攀钢含钛高炉渣是我国特有的钛资源,其1102的含量为22〜25%。但其综合利用问题长期以来没有得到解决,本发明采用一定量的含钛高炉渣,利用渣中部分低熔相作为烧结剂,可以提高捣打料的高温强度和减少捣打料的氧化;在使用过程中,渣中的Ti02能原位发生碳氮化反应生成碳氮化钛,碳氮化钛的生成有利于提高材料的抗侵蚀性能。因此,含钛高炉渣的加入不仅可以替代部分碳化硅,也解决了含钛高炉渣的综合利用问题。
[0012] 本发明的优点在于:原料易得、成本低廉、免烘烤、施工方便和出铁效率高,而且还综合利用了含钛高炉渣,这种捣打料在获得较好的高温强度的同时,解决了铁沟在出铁时粘渣严重、抗氧化性差的问题,使捣打料使用寿命延长30%〜50%,尤其适合用于冶炼钒钛磁铁矿高炉的出铁沟。
具体实施方式
[0013] 下面结合具体实施方式对本发明做进一步描述,并非对保护范围的限制:[0014] 为避免重复,本具体实施方式所涉及的含钛高炉渣的主要成分是:1102 > 8%,Fe203 < 4. 4wt^;硅酸铝材料由特级矾土、一级矾土和焦宝石中的一种以上与软质粘土的组成,硅酸铝材料中:A1203 > 44wt%, Fe203 < 2wt%。以下实施例将不赘述。[0015] 实施例1
[0016] —种高炉出铁沟用捣打料及其制备方法。先将15〜25wt^的棕刚玉、40〜60wt^的特级矾土、5〜6wt^的软质粘土、10〜15wt^的碳化硅、3〜5wt^的高温沥青、3〜5wt^的Si粉、2〜3wt^的氧化铝微粉和1〜5wt^的含钛高炉渣混合,外加上述混合料4〜7wt^的热固性酚醛树脂,混碾5〜10分钟,搅拌均匀,包装待用。[0017] 实施例2
[0018] —种高炉出铁沟用捣打料及其制备方法。先将1〜15wt^的棕刚玉、55〜65wt%的特级矾土、4〜5wt %的软质粘土、 5〜10wt %的碳化硅、4〜5wt %的高温沥青、5〜6wt %的Si粉、3〜4wt^的氧化铝微粉和5〜10wt^的含钛高炉渣混合,外加上述混合料4〜7wt^的热固性酚醛树脂,混碾5〜10分钟,搅拌均匀,包装待用。[0019] 实施例3
[0020] —种高炉出铁沟用捣打料及其制备方法。先将31〜32wt^的特级矾土、32〜33wt^的一级矾土、4〜5wt^的软质粘土、10〜15wt^的碳化硅、4〜5wt^的高温沥青、4〜6wt %的Si粉、2〜4wt %的氧化铝微粉和1〜5wt %的含钛高炉渣混合,外加上述混合料4〜7wt^的热固性酚醛树脂,混碾5〜10分钟,搅拌均匀,包装待用。[0021] 实施例4
[0022] —种高炉出铁沟用捣打料及其制备方法。先将31〜32wt^的一级矾土、32〜33wt^的焦宝石、4〜5wt^的软质粘土、5〜10wt^的碳化硅、4〜5wt^的高温沥青、5〜6wt^的Si粉、2〜4wt^的氧化铝微粉和5〜10wt^的含钛高炉渣混合,外加上述混合料4〜7wt^的热固性酚醛树脂,混碾5〜10分钟,搅拌均匀,包装待用。[0023] 实施例5[0024] —种高炉出铁沟用捣打料及其制备方法。先将31〜32wt^的特级矾土、32〜33wt %的焦宝石、4〜5wt %的软质粘土、 10〜15wt %的碳化硅、4〜5wt %的高温沥青、4〜6wt^的Si粉、2〜4wt^的氧化铝微粉和1〜5wt^的含钛高炉渣混合,外加上述混合料4〜7wt^的热固性酚醛树脂,混碾5〜10分钟,搅拌均匀后包装。[0025] 实施例6
[0026] —种高炉出铁沟用捣打料及其制备方法。先将31〜32wt^的特级矾土、32〜33wt^的焦宝石、4〜5wt^的软质粘土、5〜10wt^的碳化硅、4〜5wt^的高温沥青、5〜6wt^的Si粉、2〜4wt^的氧化铝微粉和5〜10wt^的含钛高炉渣混合,外加上述混合料4〜7wt^的热固性酚醛树脂,混碾5〜10分钟,搅拌均匀,包装待用。[0027] 实施例7
[0028] —种高炉出铁沟用捣打料及其制备方法。先将21〜25wt^的特级矾土、11〜15wt^的一级矾土、21〜25wt^的焦宝石、4〜5wt^的软质粘土、11〜15wt^的碳化硅、4〜5wt^的高温沥青、4〜6wt^的Si粉、2〜4wt^的氧化铝微粉和1〜5wt^的含钛高炉渣混合,外加上述混合料4〜7wt %的热固性酚醛树脂,混碾5〜10分钟,搅拌均匀,包装待用。
[0029] 实施例8
[0030] —种高炉出铁沟用捣打料及其制备方法。先将21〜25wt^的特级矾土、11〜15wt^的一级矾土、21〜25wt^的焦宝石、4〜5wt^的软质粘土、7〜11wt^的碳化硅、4〜5wt^的高温沥青、4〜6wt^的Si粉、2〜4wt^的氧化铝微粉和5〜10wt^的含钛高炉渣混合,外加上述混合料4〜7wt %的热固性酚醛树脂,混碾5〜10分钟,搅拌均匀,包装待用。
[0031] 实施例9
[0032] —种高炉出铁沟用捣打料及其制备方法。先将15wt^的棕刚玉、20wt^的特级矾土、 30wt %的焦宝石、5wt %的软质粘土、 15wt %的碳化硅、5wt %的高温沥青、5wt %的Si粉、4wt^的氧化铝微粉和lwt%的含钛高炉渣混合,外加上述混合料6. 8wt%的热固性酚醛树脂,混碾5〜10分钟,搅拌均匀,包装待用。[0033] 实施例10
[0034] —种高炉出铁沟用捣打料及其制备方法。先将15wt^的棕刚玉、20wt^的特级矾土、30wt^的焦宝石、5wt^的软质粘土、6wt^的碳化硅、5wt^的高温沥青、5wt^的Si粉、4wt %的氧化铝微粉和10wt %的含钛高炉渣混合,外加上述混合料6. 5wt %的热固性酚醛树脂,混碾5〜10分钟,搅拌均匀,包装待用。[0035] 实施例11
[0036] —种高炉出铁沟用捣打料及其制备方法。先将15wt^的棕刚玉、20wt^的特级矾土、9wt %的一级矾土、30wt %的焦宝石、4wt %的软质粘土、5wt %的碳化硅、5wt %的高温沥青、6wt^的Si粉、2wt^的氧化铝微粉和4wt^的含钛高炉渣混合,外加上述混合料7wt%的热固性酚醛树脂,混碾5〜10分钟,搅拌均匀,包装待用。[0037] 实施例12
[0038] —种高炉出铁沟用捣打料及其制备方法。先将15wt^的棕刚玉、20wt^的特级矾土、7wt^的一级矾土、30wt^的焦宝石、6wt^的软质粘土、5〜7wt %的碳化硅、5wt %的高温沥青、6wt^的Si粉、2wt^的氧化铝微粉和4wt^的含钛高炉渣混合,外加上述混合料7wt^的热固性酚醛树脂,混碾5〜10分钟,搅拌均匀,包装待用。
[0039] 本具体实施方式在使用前,对铁沟进行清理,确保铁沟干净,无残铁,无残渣方可进行施工。施工时,必须保证足够的垫沟厚度,一般应在200〜250mm之间,铺料采用分层铺料,每层铺料厚度100mm〜150mm,以保证捣打料有一定的压縮率,用打夯机来回捣打3〜5次,注意第二层施工时,第一层的表面均匀拉毛,再铺第二层,并且保证连续施工,防止分层现象。施工完毕,浇铁水或投放木材烘烤510分钟,等捣打料硬化后,准备出铁。出铁时的铁沟捣打料的高温强度和抗氧化能力的具体理化指标见表l,较已有的现场配方有较大提高,其粘渣问题明显改善。
[0040] 本具体实施方式大量采用硅酸铝材料,可以部分替代或完全替代棕刚玉,降低了材料的成本,有利于解决铁沟捣打料的粘渣问题。
[0041] 另外,攀钢含钛高炉渣是我国特有的钛资源,但其综合利用问题长期以来没有得到解决,本具体实施方式采用一定量的含钛高炉渣,利用渣中部分低熔相作为烧结剂,可以
提高捣打料的高温强度和减少捣打料的氧化;在使用过程中,渣中的Ti02能原位发生碳氮化反应生成碳氮化钛,碳氮化钛的生成有利于提高材料的抗侵蚀性能。因此,含钛高炉渣的加入不仅可以替代部分碳化硅,也解决了含钛高炉渣的综合利用问题。
[0042] 本具体实施方式的优点在于:原料易得、成本低廉、免烘烤、施工方便和出铁效率高,而且还综合利用了含钛高炉渣,这种捣打料在获得较好的高温强度的同时,解决了铁沟在出铁时粘渣严重、抗氧化性差的问题,使捣打料使用寿命延长30%〜50%,尤其适合用
于冶炼钒钛磁铁矿高炉的出铁沟。[0043] 表1实施例1〜12的理化指标
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Claims (4)

  1. 一种高炉出铁沟用捣打料的制备方法,其特征在于先将0~25wt%的棕刚玉、45~70wt%的硅酸铝材料、5~15wt%的碳化硅、3~5wt%的高温沥青、3~6wt%的Si粉、2~4wt%的氧化铝微粉和1~10wt%的含钛高炉渣混合,外加上述混合料4~7wt%的热固性酚醛树脂,混碾5~10分钟,搅拌均匀,包装待用。
  2. 2. 根据权利要求1所述的高炉出铁沟用捣打料的制备方法,其特征在于所述的混合料中的硅酸铝材料由特级矾土、一级矾土和焦宝石中的一种以上与软质粘土的组成,软质粘土为混合料的4〜6wt% ;硅酸铝材料中:A1203 > 44wt%, Fe203 < 2wt%。
  3. 3. 根据权利要求1所述的高炉出铁沟用捣打料的制备方法,其特征在于所述的含钛高炉渣的主要成分是:Ti02 > 8%, Fe203 < 4. 4wt%。
  4. 4. 根据权利要求1〜3所述的高炉出铁沟用捣打料的制备方法所制备的高炉出铁沟用捣打料。
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