CN102757242A

CN102757242A - 用于修补高炉主流道的浇注材料

Info

Publication number: CN102757242A
Application number: CN2011101047567A
Authority: CN
Inventors: 潘燕岑; 陈宝财; 黄玉振; 陈嘉鸿
Original assignee: SANWARD REFRACTORIES CO Ltd
Current assignee: SANWARD REFRACTORIES CO Ltd
Priority date: 2011-04-26
Filing date: 2011-04-26
Publication date: 2012-10-31

Abstract

一种用于修补高炉主流道的浇注材料，用于高炉主流道中与渣接触的区域，以浇注材料的总重量是100％计，浇注材料具有主成分是氧化铝且不大于70％的第一骨材、主成分是碳化硅和碳的组合且不大于35％的第二骨材、不大于3％的高温水泥、不大于3％的硅粉、不大于4％的微量粉材，及用于将该第一、二骨材、高温水泥、硅粉和微量粉材混合成浆状的水；以浇注材料整体化学组成重量百分比为100wt％计，浇注材料的化学组成中的三氧化二铝是15wt％～75wt％，碳化硅和碳的加总合是20wt％～80wt％，本发明以降低氧化铝并提高碳化硅和碳的配比作为开发方向，提出一种抗化学侵蚀性高的高炉修补材料。

Description

用于修补高炉主流道的浇注材料

技术领域

本发明涉及一种修补炼铁用的高炉主流道的浇注材料，特别是涉及一种用于修补炼铁用的高炉主流道中与渣接触的区域的浇注材料。

背景技术

随着炼铁的高风温、高压技术的迅速发展，大幅提高了出铁频率，渣、铁水的流速也因而大幅增加，造成炼铁用的高炉的使用条件更趋严峻，所以，修补炼铁用的高炉主流道的浇注材料的发展，也就成为当前耐火材料业者重要的课题。

一般说来，炼铁用的高炉主流道的损毁是耐火材料与空气/氧、渣、铁水作用而导致的。根据研究，高炉主流道中与渣接触的区域的损毁原因，是出铁时耐火材料与渣接触而使耐火材料中的三氧化二铝(Al₂O₃)和碳化硅(SiC)被渣浸润而形成渣膜，但不出铁时，耐火材料通过渣膜与空气/氧接触，而使其中的碳化硅通过渣膜生成二氧化硅(SiO₂)并溶解于渣膜中而导致耐火材料的损毁。

此外，在使用过程中，主流道的耐火材料会随着铁水的流动与温度变化而烧结收缩，导致烧结层与未烧结层交界处，也就是与渣接触的区域，产生较大体积变化而龟裂，进而受到渣的渗透而崩落。

由上述毁损原因的探究可知，用于修补高炉主流道与渣接触的区域的耐火材料，除了要能快速烘干，满足施作工时短的基本需求之外，主要还在于必须可以缩小烧结层与未烧结层间的体积、强度差距，来提升施作后的抗剥落性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种施作工时短，且具有高抗剥落性的用于修补高炉主流道的浇注材料。本发明用于修补高炉主流道的浇注材料，用于高炉主流道中与渣接触的区域，以该浇注材料的总重量是100％计，该浇注材料具有一份主成分是氧化铝且不大于70％的第一骨材、一份主成分是碳化硅和碳的组合且不大于35％的第二骨材、一份不大于3％的高温水泥、一份不大于3％的硅粉、一份不大于4％的微量粉材，及用于将该第一、二骨材、高温水泥、硅粉和微量粉材混合成浆状的水；以该浇注材料整体化学组成重量百分比为100wt％计，该浇注材料的化学组成中的三氧化二铝是15wt％～70wt％，碳化硅和碳的和是20wt％～80wt％。

本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。

较佳地，该浇注材料中的第一骨材由棕刚玉、白刚玉、致密刚玉、亚白刚玉、板状刚玉、煅烧氧化铝粉、电融氧化铝粉，或上述物质的组合所构成。

较佳地，该浇注材料中的第二骨材是选自纯度不低于93％的碳化硅粉、碳黑、柔性石墨，或上述物质的组合。

本发明的有益效果在于：提出一种新的、用于修补高炉主流道中与渣接触区域的浇注材料，借由提高碳化硅的含量及配合其它组成的配比，以及配合整体化学组成中的三氧化二铝、碳化硅和碳的量，而具有更短的施作工时，及更佳的抗氧化与抗剥落特性。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明进行详细说明。

本发明一种用于修补高炉主流道的浇注材料的一个较佳实施例，用于高炉主流道中与渣接触的区域，以该浇注材料的总重量是100％计，该浇注材料具有一份主成分是氧化铝且不大于70％的第一骨材、一份主成分是碳化硅和碳的组合且不大于35％的第二骨材、一份不大于3％的高温水泥、一份不大于3％的硅粉、一份不大于4％的微量粉材，及用于将该第一、二骨材、高温水泥、硅粉和微量粉材混合成浆状的水，其中，第一骨材由棕刚玉、白刚玉、致密刚玉、亚白刚玉、板状刚玉、煅烧氧化铝粉、电融氧化铝粉，或上述物质的组合所构成，第二骨材是选自纯度不低于93％的碳化硅粉、碳黑、柔性石墨，或上述物质的组合所构成，同时，以化学组成重量百分比计算，该用于修补高炉主流道的浇注材料整体的化学组成中，三氧化二铝是15wt％～70wt％，且碳化硅和碳的和是20wt％～80wt％，当三氧化二铝小于15wt％时，承受1400℃以上的温度会发生劣化与熔损的情形，但超过70wt％时，烧结性会变差，而易受物理冲刷的破坏，碳化硅和碳的和小于20wt％时，易受渣的侵蚀而造成材料基质劣化，但超过80wt％时，材料保温效果不佳；另外，高温水泥大于3％时，易受侵蚀；硅粉大于3％时施工性不佳；微量粉材包括金属硅、金属铝等，限制含量不大于4％，以增加材料的抗氧化性。水用于调和该第一、二骨材、高温水泥、硅粉和微量粉材，份量依所需浓稠度而定并无一定的规范。

本发明用于修补高炉主流道的浇注材料以如下表所列的两个实验样品，分别进行施工性、硬化时间、常温物性、回转式炉渣侵蚀的实验；

施工性：将固定固体量的浇注用料先于搅拌器中进行干混1分钟，再依一定比例添加溶液，再进行搅拌3分钟，将充分混和后的浇注用料放置于扩散测试机中，以每秒跳动一次的频率，测试评估材料的扩散值。

硬化时间：将充分混和的浇注用料以不少于400g的重量，放入凝结袋中分别置放于25℃、100℃和150℃的环境中，测试材料硬化时间与可施工时间。

常温物性：依循JIS R2553测试标准，取40mm×40mm×160mm的长方形试样经24h常温养生与110℃、24小时干燥处理后，在埋碳与大气条件下，烧成温度1450℃、持温3h后炉冷，测定体积密度、表面气孔率、抗折强度、抗压强度、永久线变率(Permanent Linear Change，P.L.C.)。

回转式炉渣侵蚀试验：依JIS R255测试标准制备试样，加水混练均匀后振动浇注成上底60mm-下底120mm-高65mm的梯形炉渣试样，并经24h常温养生与110℃、24小时干燥处理。

抗渣性实验采用中钢2号高炉的水淬炉石，以1550℃下3rpm的回转渣蚀氧化气氛内进行，每次投入水淬炉石与生铁块1∶1比例的混和铣，熔融回转渣蚀30分钟后倒出再行吹气10分钟，于特定投渣回数(6回)后冷却裁切剖面，分析渣蚀率。

实验样品1

实验样品2

对照样品(M81)

试验结果(对照样品为M81)

结果与讨论

由上述各实验样品的测试结果可知，本发明用于修补高炉主流道的浇注材料的施工性、硬化时间、常温物性、回转式炉渣侵蚀试验等试验结果均较对照样品(即现有流道铁水区域浇注材M81)为优，而更适于以浇注方式修补高炉主流道中与渣接触的区域使用。

综上所述，本发明用于修补高炉主流道的浇注材料是提出一种新组成的高炉用耐火材料，通过控制以氧化铝为主的第一骨材的重量比例不大于70％，尽量提高碳化硅和碳构成的第二骨材的重量比例至不大于35％，并配合硅粉、高温水泥与微量粉材的配比，以及限制整体化学组成中三氧化二铝、碳化硅和碳的和的重量百分比，而具有极短的施工工时，以及优异的抗化学侵蚀与抗剥落等特性表现，确实达到本发明的创作目的。

Claims

1.一种用于修补高炉主流道的浇注材料，用于高炉主流道中与渣接触的区域，其特征在于：

以该浇注材料的总重量是100％计，该浇注材料具有一份主成分是氧化铝且不大于70％的第一骨材、一份主成分是碳化硅和碳的组合且不大于35％的第二骨材、一份不大于3％的高温水泥、一份不大于3％的硅粉、一份不大于4％的微量粉材，及用于将该第一、二骨材、高温水泥、硅粉和微量粉材混合成浆状的水；以该浇注材料整体化学组成重量百分比为100wt％计，该浇注材料的化学组成中的三氧化二铝是15wt％～70wt％，碳化硅和碳的和是20wt％～80wt％。

2.根据权利要求1所述的用于修补高炉主流道的浇注材料，其特征在于：该第一骨材由棕刚玉、白刚玉、致密刚玉、亚白刚玉、板状刚玉、煅烧氧化铝粉、电融氧化铝粉，或上述物质的组合所构成。

3.根据权利要求2所述的用于修补高炉主流道的浇注材料，其特征在于：该第二骨材是选自纯度不低于93％的碳化硅粉、碳黑、柔性石墨，或上述物质的组合。