CN102557695B - 一种单铁口高炉主沟自流修补料 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种单铁口高炉主沟自流修补料，包括以下组分且各组分的质量比例为：棕刚玉或致密刚玉：40-50份，碳化硅超细粉：18-25份，白刚玉：12-15份，α-Al2O3：4-6份，硅微粉：1-3份，石蜡：1-2份，球状沥青：4.8-5.6份，金属硅：3-5份，乙二醇：1-2份，氧化铬：0.2-0.3份，氮化硼：0.5-0.8份，氧化锆：0.2-0.3份，复合添加剂：1.5-2.5份，复合防爆剂：0.3-0.5份。本发明具有良好的自流性能和高渗透性，大大提高了修补效果，修补操作很方便，在修补工艺上，作业时不需施工工具，只需将材料放置到相应修补位置，不需振动，通过材料极好的自流功能进行修复，提高了施工安全性，降低了工人劳动强度。
Description
【技术领域】
本发明涉及高炉炼铁用耐火材料领域，尤其是一种单铁口高炉主沟自流修补料配方的改进。
【背景技术】
当前我国钢铁产量一半以上仍然来自1000m3以下高炉，其中相当一部分为单铁口高炉，由于没有备用铁沟，这类高炉的出铁沟在应用于多铁口高炉较为成熟和先进的整体浇注的材料及修补工艺方面受到较大限制。
目前单铁口高炉储铁式出铁主沟主要采用的施工工艺是：主沟需要修补时，采用捣打料或者浇注料修补。由于没有备用主沟，因此修补时间受到限制，烘烤不到位，出铁时容易爆裂，工人劳动强度大，耐材消耗高，给高炉正常生产带来了不利影响。而且捣打料由于含树脂、沥青等有害成分，使用时产生大量有害烟尘，恶化了炉前劳动环境。市场上也有免烘烤的浇注料，采用工业磷酸溶液及树脂做结合剂，可用于整体浇注主沟，性能要好于捣打主沟，在主沟磨损后可以进行套浇修补，修补后不烘烤或短时间烘烤即可投入使用，也省去了养护和烘烤的环节，但这种浇注料使用中也产生有害烟尘，施工性能和高温性能仍不如水泥结合浇注料，而且修补时必须清理整条主沟并适当降温后才能施工，容易出现裂纹，所需时间也比较长，难以保证高炉正点出铁。因此单铁口主沟的修补问题成了面临的主要难题。旧式主沟可以在出铁后快速排净沟内渣铁，用捣打料捣打修补后可直接投入使用，施工时间较短。而浇注料浇注的储铁式主沟在施工、维修时需要在清净主沟后进行浇注、养护、烘烤，需要的时间较长，且清理主沟和降温过程中主沟容易出现裂纹。由于单铁口高炉没有备用主沟，如果不能按时完成修补作业，造成高炉晚点出铁，给高炉的正常生产带来了严重影响和安全隐患。多铁口高炉由于有备用出铁主沟，有充足的时间对出铁主沟进行维护修补。因此多铁口高炉可在主沟放完残铁后对主沟进行自流修补。但一般的多铁口自流修补浇注料由于防爆性能和自流渗透性能不足，在高温状态下修补可能发生爆裂，且无法修补细小裂纹，因此不适宜在单铁口高炉上使用。
因此，迫切需要开发一种能对单铁口高炉储铁式主沟进行快速修补的材料和工艺，既能保证修补质量，又能快速实施，保证主沟修补后正点出铁。
【发明内容】
本发明的目的就是解决现有技术中的问题，提出一种单铁口高炉主沟自流修补料，能够具有良好的自流性能和高渗透性，能够提高修补效果，方便修补操作。
为实现上述目的，本发明提出了一种单铁口高炉主沟自流修补料，包括以下组分且各组分的质量比例为：棕刚玉或致密刚玉：40-50份，碳化硅超细粉：18-25份，白刚玉：12-15份，α-Al2O3：4-6份，硅微粉：1-3份，石蜡：1-2份，球状沥青：4.8-5.6份，金属硅：3-5份，乙二醇：1-2份，氧化铬：0.2-0.3份，氮化硼：0.5-0.8份，氧化锆：0.2-0.3份，复合添加剂：1.5-2.5份，复合防爆剂：0.3-0.5份。
作为优选，所述复合添加剂包括以下组分且各组分质量百分比为：减水剂20％-30％，分散剂10％-25％，抗氧化剂45％-55％，硬化剂20％-25％。
作为优选，所述减水剂采用聚羧酸减水剂，分散剂采用聚丙烯酸钠，抗氧化剂采用碳化硼，硬化剂采用四乙烯五胺。
作为优选，所述复合防爆剂包括以下组分且各组分质量百分比为：有机纤维：40％-50％，金属铝粉：50％-60％。
作为优选，各组分的质量比例为：棕刚玉或致密刚玉：46份，碳化硅超细粉：20份，白刚玉：13份，α-Al2O3：5份，硅微粉：2份，石蜡：1.6份，球状沥青：5份，金属硅：3份，乙二醇：1份，氧化铬：0.2份，氮化硼：0.5份，氧化锆：0.2份，复合添加剂：2份，复合防爆剂：0.5份。
作为优选，各组分的质量比例为：棕刚玉或致密刚玉：49份，碳化硅超细粉：18份，白刚玉：12份，α-Al2O3：6份，硅微粉：1.2份，石蜡：1份，球状沥青：5.2份，金属硅：3.5份，乙二醇：1.2份，氧化铬：0.3份，氮化硼：0.6份，氧化锆：0.3份，复合添加剂：1.5份，复合防爆剂：0.3份。
作为优选，各组分的质量比例为：棕刚玉或致密刚玉：49份，碳化硅超细粉：23份，白刚玉：15份，α-Al2O3：4份，硅微粉：3份，石蜡：1.3份，球状沥青：4.8份，金属硅：3.5份，乙二醇：1.3份，氧化铬：0.25份，氮化硼：0.7份，氧化锆：0.26份，复合添加剂：2.1份，复合防爆剂：0.4份。
本发明的有益效果：本发明自流修补料具有良好的自流性能和高渗透性，大大提高了修补效果，修补操作很方便，在修补工艺上，作业时不需施工工具，只需将材料放置到相应修补位置，不需振动，通过材料极好的自流功能进行修复，提高了施工安全性，降低了工人劳动强度；采取对出铁主沟落铁点部位加厚自流修补，以提高主沟整体使用寿命；修补作业可利用出铁间隙进行，可对主沟局部进行快速修补，增加了作业的灵活性，不影响高炉正常生产，解决了单铁口高炉储铁式主沟短时间修补难的问题，产品使用时不会产生大量有害烟尘，改善了作业环境，具有良好的环保性能；材料防爆裂性能好，遇高温不发生爆裂，提高了使用安全性。原先捣打修补时一般修补一次需6-8个小时，需对高炉减压减风，高炉将因此损失产量500-600吨铁水，且给高炉正常生产和安全生产带来了隐患。自流修补浇注料可利用出铁间隙对主沟磨损较大部位自流修补，等到高炉检修时再对主沟进行整体修补，保证了高炉正点出铁，一年给高炉增加3000吨左右铁水产量，无需每次进行大修，一年可减少大修2-3次，钢厂一年增加效益在60万左右，大大提高了单铁口高炉储铁式主沟整体使用寿命和利用率，减少了主沟大修频率，降低了钢厂生产成本，提高了钢厂经济效益。
本发明的特征及优点将通过实施例进行详细说明。
【具体实施方式】
实施例一：
单铁口高炉主沟自流修补料，棕刚玉或致密刚玉：46份，碳化硅超细粉：20份，白刚玉：13份，α-Al2O3：5份，硅微粉：2份，石蜡：1.6份，球状沥青：5份，金属硅：3份，乙二醇：1份，氧化铬：0.2份，氮化硼：0.5份，氧化锆：0.2份，复合添加剂：2份，复合防爆剂：0.5份，本实施例为最佳实施例。所述复合添加剂包括以下组分且各组分质量百分比为：减水剂：20％-30％，分散剂：10％-25％，抗氧化剂：45％-55％，硬化剂：20％-25％。所述减水剂采用聚羧酸减水剂，分散剂采用聚丙烯酸钠，抗氧化剂采用碳化硼，硬化剂采用四乙烯五胺。所述复合防爆剂包括以下组分且各组分质量百分比为：有机纤维：40％-50％，金属铝粉：50％-60％。
将单铁口高炉主沟修补由捣打料修补改为自流修补料，施工方便快捷、修补效果好、工人劳动强度低、降低耐材消耗、环保，且适用于大中型多铁口高炉。修补时无需将主沟内储铁放完并清渣，只需适当降低主沟内铁水液面，露出需要修补部位，然后将10Kg/袋包装自流浇注料直接放置于修补部位，通过材料优异的自流性能和高渗透性达到修补目的。如果主沟有细小裂纹，也可达到修复目的。该自流修补料具有更好的抗冲刷，抗渣侵蚀，抗氧化性能，大大延长了材料使用寿命。通过颗粒级配理论的研究，采用小颗粒多级匹配，加入一部分碳化硅超细粉，提高材料的高温抗渣侵蚀和抗冲刷性能，采用石蜡和乙二醇结合，以达到材料高温快干性和免烘烤使用性能以达到材料在修补过程中填补主沟裂纹的目的，以提高裂纹修补部位抗渣侵蚀性能和高温强度，提高使用安全性；加入一小部分氧化铬、氮化硼，氧化锆，进一步提高材料的高温抗渣侵蚀性能，通过研究高效减水剂、高效分散剂、抗氧化剂等相关外加剂的加入机理，通过研究减水剂、高效分散剂、抗氧化剂等相关外加剂的加入机理，选用高效硬化剂和高效减水剂，根据其抑制浇注料返碱粉化原理和加快核沉淀过程，提高浇注料水化速度，降低材料加水量，改善流动性能，提高材料早期强度，与主沟修补部位的吸附性好、不脱落，加厚修补也不易发生脱落；采用乙二醇和石蜡高温结合，以达到材料高温快干性和免烘烤使用性能加入一小部分有机纤维和金属铝粉作复合防爆剂，该有机纤维采用细度为7微米左右、熔点为80℃左右的有机特种纤维，比一般用普通纤维细度(30微米-40微米)、熔点(130℃-150℃)更细更低，且分散性更好，与金属铝粉预先分散均匀，使材料获得更加优异防爆性能的同时，降低水的加入量，从而提高材料的高温强度，解决了材料防爆性能和使用性能的矛盾，在修补工艺上，作业时，不需施工工具，只需将材料放置到相应修补位置，不需振动，通过材料极好的自流功能进行修复，提高了施工安全性，降低了工人劳动强度；采取对出铁主沟落铁点部位加厚自流修补，以提高主沟整体使用寿命；修补作业可利用出铁间隙进行，可对主沟局部进行快速修补，增加了作业的灵活性，不影响高炉正常生产，解决了单铁口高炉储铁式主沟短时间修补难的问题，产品使用时不会产生大量有害烟尘，改善了作业环境，具有良好的环保性能；材料防爆裂性能好，遇高温不发生爆裂，提高了使用安全性。原先捣打修补时一般修补一次需6-8个小时，需对高炉减压减风，高炉将因此损失产量500-600吨铁水，且给高炉正常生产和安全生产带来了隐患。自流修补浇注料可利用出铁间隙对主沟磨损较大部位自流修补，等到高炉检修时再对主沟进行整体修补，保证了高炉正点出铁，一年给高炉增加3000吨左右铁水产量，无需每次对进行大修，一年可减少大修2-3次，钢厂一年增加效益在60万左右，大大提高了单铁口高炉储铁式主沟整体使用寿命和利用率，减少了主沟大修频率，降低了钢厂生产成本，提高了钢厂经济效益。
实施例二：
各组分的质量比例为：棕刚玉或致密刚玉：49份，碳化硅超细粉：18份，白刚玉：12份，α-Al2O3：6份，硅微粉：1.2份，石蜡：1份，球状沥青：5.2份，金属硅：3.5份，乙二醇：1.2份，氧化铬：0.3份，氮化硼：0.6份，氧化锆：0.3份，复合添加剂：1.5份，复合防爆剂：0.3份，该配方成本更低。
实施例三：
各组分的质量比例为：棕刚玉或致密刚玉：42份，碳化硅超细粉：23份，白刚玉：15份，α-Al2O3：5份，硅微粉：2.3份，石蜡：1.3份，球状沥青：4.9份，金属硅：3.5份，乙二醇：1.3份，氧化铬：0.25份，氮化硼：0.7份，氧化锆：0.26份，复合添加剂：2.1份，复合防爆剂：0.4份，该配方效果更佳。
上述实施例是对本发明的说明，不是对本发明的限定，任何对本发明简单变换后的方案均属于本发明的保护范围。
Claims (5)
1.一种单铁口高炉主沟自流修补料，其特征在于：包括以下组分且各组分的质量比例为：棕刚玉或致密刚玉：40-50份，碳化硅超细粉：18-25份，白刚玉：12-15份，α-Al2O3：4-6份，硅微粉：1-3份，石蜡：1-2份，球状沥青：4.8-5.6份，金属硅：3-5份，乙二醇：1-2份，氧化铬：0.2-0.3份，氮化硼：0.5-0.8份，氧化锆：0.2-0.3份，复合添加剂：1.5-2.5份，复合防爆剂：0.3-0.5份，所述复合添加剂包括以下组分且各组分质量百分比为：减水剂：20%-30%，分散剂：10%-25%，抗氧化剂：45%-55%，硬化剂：20%-25%，所述减水剂采用聚羧酸减水剂，分散剂采用聚丙烯酸钠，抗氧化剂采用碳化硼，硬化剂采用四乙烯五胺。
2.如权利要求1所述的一种单铁口高炉主沟自流修补料，其特征在于：所述复合防爆剂包括以下组分且各组分质量百分比为：有机纤维：40%-50%，金属铝粉：50%-60%。
3.如权利要求1或2所述的一种单铁口高炉主沟自流修补料，其特征在于：各组分的质量比例为：棕刚玉或致密刚玉：46份，碳化硅超细粉：20份，白刚玉：13份，α-Al2O3：5份，硅微粉：2份，石蜡：1.6份，球状沥青：5份，金属硅：3份，乙二醇：1份，氧化铬：0.2份，氮化硼：0.5份，氧化锆：0.2份，复合添加剂：2份，复合防爆剂：0.5份。
4.如权利要求1或2所述的一种单铁口高炉主沟自流修补料，其特征在于：各组分的质量比例为：棕刚玉或致密刚玉：49份，碳化硅超细粉：18份，白刚玉：12份，α-Al2O3：6份，硅微粉：1.2份，石蜡：1份，球状沥青：5.2份，金属硅：3.5份，乙二醇：1.2份，氧化铬：0.3份，氮化硼：0.6份，氧化锆：0.3份，复合添加剂：1.5份，复合防爆剂：0.3份。
5.如权利要求1或2所述的一种单铁口高炉主沟自流修补料，其特征在于：各组分的质量比例为：棕刚玉或致密刚玉：42份，碳化硅超细粉：23份，白刚玉：15份，α-Al2O3：5份，硅微粉：2.3份，石蜡：1.3份，球状沥青：4.9份，金属硅：3.5份，乙二醇：1.3份，氧化铬：0.25份，氮化硼：0.7份，氧化锆：0.26份，复合添加剂：2.1份，复合防爆剂：0.4份。
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