CN102557696A - 单铁口高炉出铁主沟喷补料 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种单铁口高炉出铁主沟喷补料，包括以下组分且各组分质量比例为：致密刚玉或棕刚玉：45-52份，碳化硅：24-32份，白刚玉：6-12份，α-Al2O3微粉：5-10份，硅微粉：1-3份，纯铝酸钙水泥：2-3份，球状沥青：1-5份，金属硅粉：2-4份，纳米硅铝凝胶粉：1-1.5份，氮化硼：0.5-0.8份，氧化钕：0.3-0.5份，氧化锆：0.5-0.8份，复合添加剂：2-2.5份，复合防爆剂：0.3-0.5份。本发明提高了喷补料的高温抗渣侵蚀性能及喷补料的高温强度，具有优异的防爆性能，提高了喷补料水化速度，提高了材料早期强度，使材料遇高温快速获得高温强度，喷补堆积不会发生脱落。
Description
【技术领域】
本发明涉及炼铁用耐火材料技术领域，具体涉及单铁口高炉出铁主沟喷补料的改进。
【背景技术】
当前我国钢铁产能中一半以上仍然来自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多铁口高炉较为成熟和先进的整体浇注的材料及工艺方面受到较大限制。
目前单铁口高炉出铁沟主要采用的施工工艺是：主沟采用非储铁式设计，坡度在5％左右，主沟工作衬采用捣打料捣打施工，使用中需要修补时，采用捣打料捣打修补。这样的铁沟沟衬出铁后暴露在空气中，受急冷急热及空气氧化严重，并且结构疏松，不耐冲刷，一般使用只能使用3-5天，导致修补频繁，工人劳动强度大，耐材消耗高。而且捣打料由于含树脂、沥青等成分，使用时产生大量有害烟尘，恶化了炉前劳动环境。解决这类不足的主要方法在于将主沟改为储铁式设计、浇注料浇注成型，而进行改造面临的主要难题是主沟的修补问题。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，而单铁口没有备用铁沟，这样就会影响高炉的正常生产节奏。
为解决上述问题，有申请人提出了单铁口高炉出铁主沟喷补料及喷补工艺，在一定程度上提高了修补质量，缩短了修补时间。但是，现在的喷补料的高温抗渣侵蚀性能较差，防爆性能较差，喷补料的水化速度较慢，喷补堆积易发生脱落，这些问题严重影响了喷补料的推广应用。
【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出铁主沟喷补料，能够提高喷补料的高温抗渣侵蚀性能及防爆性能，提高喷补料的水化速度，解决喷补堆积易脱落的问题。
为实现上述目的，本发明提出了一种单铁口高炉出铁主沟喷补料，包括以下组分且各组分质量比例为：致密刚玉或棕刚玉：45-52份，碳化硅：24-32份，白刚玉：6-12份，α-Al2O3微粉：5-10份，硅微粉：1-3份，纯铝酸钙水泥：2-3份，球状沥青：1-5份，金属硅粉：2-4份，纳米硅铝凝胶粉：1-1.5份，氮化硼：0.5-0.8份，氧化钕：0.3-0.5份，氧化锆：0.5-0.8份，复合添加剂：2-2.5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比例为：高效减水剂：10-15份，缓凝剂：18-22份，高效分散剂：18-20份，抗氧化剂：45-55份，高效复合硬化剂：10％-16份。
作为优选，所述减水剂采用三聚磷酸钠，缓凝剂采用磷酸盐或者硼砂，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，所述复合防爆剂由有机纤维和金属铝粉组成，有机纤维和金属铝粉的质量比例为：有机纤维：40-50份，金属铝粉：50-60份。
作为优选，所述有机纤维采用细度为7微米的有机纤维。
作为优选，各组分的质量比例为：致密刚玉或棕刚玉：48份，碳化硅：28份，白刚玉：8份，α-Al2O3微粉：7份，硅微粉：2份，纯铝酸钙水泥：2.5份，球状沥青：3份，金属硅粉：3份，纳米硅铝凝胶粉：1.2份，氮化硼：0.7份，氧化钕：0.4份，氧化锆：0.7份，复合添加剂：2.3份，复合防爆剂：0.4份。
作为优选，各组分的质量比例为：致密刚玉或棕刚玉：51份，碳化硅：25份，白刚玉：7份，α-Al2O3微粉：9份，硅微粉：1份，纯铝酸钙水泥：2.7份，球状沥青：2份，金属硅粉：4份，纳米硅铝凝胶粉：1.1份，氮化硼：0.8份，氧化钕：0.5份，氧化锆：0.8份，复合添加剂：2份，复合防爆剂：0.3份。
作为优选，各组分的质量比例为：致密刚玉或棕刚玉：46份，碳化硅：31份，白刚玉：11份，α-Al2O3微粉：5份，硅微粉：3份，纯铝酸钙水泥：2.1份，球状沥青：4.7份，金属硅粉：4份，纳米硅铝凝胶粉：1.5份，氮化硼：0.6份，氧化钕：0.3份，氧化锆：0.5份，复合添加剂：2.4份，复合防爆剂：0.5份。
本发明的有益效果：本发明提高了喷补料的高温抗渣侵蚀性能及喷补料的高温强度，具有优异的防爆性能，提高了喷补料水化速度，提高了材料早期强度，使材料遇高温快速获得高温强度，喷补堆积不会发生脱落。
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：
单铁口高炉出铁主沟喷补料，包括以下组分且各组分质量比例为：致密刚玉或棕刚玉：48份，碳化硅：28份，白刚玉：8份，α-Al2O3微粉：7份，硅微粉：2份，纯铝酸钙水泥：2.5份，球状沥青：3份，金属硅粉：3份，纳米硅铝凝胶粉：1.2份，氮化硼：0.7份，氧化钕：0.4份，氧化锆：0.7份，复合添加剂：2.3份，复合防爆剂：0.4份。复合添加剂包括以下组分且各组分质量比例为：减水剂：10-15份，缓凝剂：18-22份，分散剂：18-20份，抗氧化剂：45-55份，硬化剂：10％-16份。所述减水剂采用三聚磷酸钠，缓凝剂采用磷酸盐或者硼砂，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。复合防爆剂由有机纤维和金属铝粉组成，有机纤维和金属铝粉的质量比例为：有机纤维：40-50份，金属铝粉：50-60份。
加入一小部分氧化锆、氮化硼、氧化钕，以提高喷补料的高温抗渣侵蚀性能；引入纳米硅铝凝胶粉代替一部分纯铝酸钙水泥，以提高喷补料的高温强度，加入一小部分有机纤维和金属铝粉作复合防爆剂，本发明的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，提高喷补料的高温强度，解决了材料防爆性能和使用性能的矛盾，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，提高喷补料水化速度，提高材料早期强度，使材料遇高温快速获得高温强度，喷补堆积不发生脱落。
实施例二：
单铁口高炉出铁主沟喷补料，包括以下组分且各组分质量比例为：致密刚玉或棕刚玉：51份，碳化硅：25份，白刚玉：7份，α-Al2O3微粉：9份，硅微粉：1份，纯铝酸钙水泥：2.7份，球状沥青：2份，金属硅粉：4份，纳米硅铝凝胶粉：1.1份，氮化硼：0.8份，氧化钕：0.5份，氧化锆：0.8份，复合添加剂：2份，复合防爆剂：0.3份，产品品质更高。
实施例三：
单铁口高炉出铁主沟喷补料，包括以下组分且各组分质量比例为：致密刚玉或棕刚玉：46份，碳化硅：31份，白刚玉：11份，α-Al2O3微粉：5份，硅微粉：3份，纯铝酸钙水泥：2.1份，球状沥青：4.7份，金属硅粉：4份，纳米硅铝凝胶粉：1.5份，氮化硼：0.6份，氧化钕：0.3份，氧化锆：0.5份，复合添加剂：2.4份，复合防爆剂：0.5份，产品成本更低。
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 (8)
1.单铁口高炉出铁主沟喷补料，其特征在于：包括以下组分且各组分质量比例为：致密刚玉或棕刚玉：45-52份，碳化硅：24-32份，白刚玉：6-12份，α-Al2O3微粉：5-10份，硅微粉：1-3份，纯铝酸钙水泥：2-3份，球状沥青：1-5份，金属硅粉：2-4份，纳米硅铝凝胶粉：1-1.5份，氮化硼：0.5-0.8份，氧化钕：0.3-0.5份，氧化锆：0.5-0.8份，复合添加剂：2-2.5份，复合防爆剂：0.3-0.5份。
2.如权利要求1所述的单铁口高炉出铁主沟喷补料，其特征在于：所述复合添加剂包括以下组分且各组分质量比例为：减水剂：10-15份，缓凝剂：18-22份，分散剂：18-20份，抗氧化剂：45-55份，硬化剂：10％-16份。
3.如权利要求2所述的单铁口高炉出铁主沟喷补料，其特征在于：所述减水剂用三聚磷酸钠，缓凝剂采用磷酸盐或者硼砂，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。
4.如权利要求1所述的单铁口高炉出铁主沟喷补料，其特征在于：所述复合防爆剂由有机纤维和金属铝粉组成，有机纤维和金属铝粉的质量比例为：有机纤维：40-50份，金属铝粉：50-60份。
5.如权利要求4所述的单铁口高炉出铁主沟喷补料，其特征在于：所述有机纤维采用7微米的有机纤维。
6.如权利要求1所述的单铁口高炉出铁主沟喷补料，其特征在于：各组分的质量比例为：致密刚玉或棕刚玉：48份，碳化硅：28份，白刚玉：8份，α-Al2O3微粉：7份，硅微粉：2份，纯铝酸钙水泥：2.5份，球状沥青：3份，金属硅粉：3份，纳米硅铝凝胶粉：1.2份，氮化硼：0.7份，氧化钕：0.4份，氧化锆：0.7份，复合添加剂：2.3份，复合防爆剂：0.4份。
7.如权利要求1所述的单铁口高炉出铁主沟喷补料，其特征在于：各组分的质量比例为：致密刚玉或棕刚玉：51份，碳化硅：25份，白刚玉：7份，α-Al2O3微粉：9份，硅微粉：1份，纯铝酸钙水泥：2.7份，球状沥青：2份，金属硅粉：4份，纳米硅铝凝胶粉：1.1份，氮化硼：0.8份，氧化钕：0.5份，氧化锆：0.8份，复合添加剂：2份，复合防爆剂：0.3份。
8.如权利要求1所述的单铁口高炉出铁主沟喷补料，其特征在于：各组分的质量比例为：致密刚玉或棕刚玉：46份，碳化硅：31份，白刚玉：11份，α-Al2O3微粉：5份，硅微粉：3份，纯铝酸钙水泥：2.1份，球状沥青：4.7份，金属硅粉：4份，纳米硅铝凝胶粉：1.5份，氮化硼：0.6份，氧化钕：0.3份，氧化锆：0.5份，复合添加剂：2.4份，复合防爆剂：0.5份。
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