CN103073311B

CN103073311B - 一种摆动溜槽工作衬快补浇注料及其制备方法

Info

Publication number: CN103073311B
Application number: CN201310020645.7A
Authority: CN
Inventors: 孙志红; 林凡昌
Original assignee: DONGHAI SHENGCHANG QUARTZ MATERIAL Co Ltd
Current assignee: JIAXING HENGLI BUILDING MATERIAL TECHNOLOGY CO., LTD.
Priority date: 2013-01-21
Filing date: 2013-01-21
Publication date: 2014-03-19
Anticipated expiration: 2033-01-21
Also published as: CN103073311A

Abstract

本发明公开了一种摆动溜槽工作衬快补浇注料，属耐火材料技术领域；按质量百分比包含：电熔莫来石15～30%，刚玉25～40%，碳化硅粉15～25%，刚玉粉5～10%，活性氧化铝微粉4～6%，快干结合剂4～6%；防爆纤维0.04～0.08%。本发明与现有技术相比具有以下优点和有益效果：制备方法简单,易于实现，该快补浇注料施工简便，浇注后干燥时间短，可实现进行快速烘烤，快速投入使用，一次通铁量在8万吨以上，该产品具有优良的防爆性能，抗渣铁冲刷性强，抗侵蚀性能优良及热震稳定性好，综合成本降低，产品效益提升等特点，可大大缩短施工和维护周期，能有效提高和摆动溜槽工作衬的一次通铁量和使用寿命。

Description

一种摆动溜槽工作衬快补浇注料及其制备方法

技术领域

本发明涉及耐火材料技术领域，特别涉及一种高炉摆动溜槽工作衬用的耐火材料。

背景技术

高炉摆动溜槽工作衬出现损毁时，需要进行套浇修补，修补是在出完铁后更换溜槽后进行的，首先将溜槽内残余的铁和渣清理干净，然后进行人工涂抹修补，经过修补后的摆动溜槽工作衬，工作衬使用寿命增加，吨铁消耗降低，溜槽工作衬修补能够延长溜槽的寿命。现有技术下，大中型高炉摆动溜槽工作衬修补耐材主要是免烘烤捣打料和低水泥浇注料，但这些修补材料都不能达到其理想的使用要求。捣打料存在使用寿命太短的问题，因为捣打的沟衬耐火材料一般只是沟底表面一层相对密实，与表层以下部位结合性差，耐冲刷性差。低水泥浇注料由于施工后需要养护，施工周期时间延长，不能快速干燥及烘烤，影响使用的问题。另外这些材料使用寿命较短，修补后，由于残存在工作衬表层的浇注料表面氧化，使修补料层与原工作衬之间形成一个难以粘接密实的界面，在使用过程中，铁水会逐渐渗透到其中，在达到一定程度后，修补料会被铁水整体的冲刷剥落，一般通铁量4-5万吨左右。修补材料使用寿命短造成摆动沟槽工作衬修补过于频繁。修补施工工人劳动强度大，高热的环境又造成多种不安全的因素，频繁维护修补摆动溜槽工作衬导致质量更难于保证。随着炼铁高炉向大型化发展，对摆动溜槽工作衬用耐火材料使用性能的要求也越来越高，现在大中型摆动溜槽工作衬修补材料已普遍使用优质的Al2O3-SiC-C质低水泥浇注料，一次通铁量由最初的4-5万吨发展为6-7万吨，根据对摆动溜槽工作衬耐材使用过程中其工艺参数的影响进行分析认为：修补浇注料不但要经受高温渣铁的侵蚀，急冷急热环境下浇注体的裂纹，承受高温铁流的耐冲刷性，还必须提高工作衬层修补料的快速施工，快速烘烤，快速投入使用等要求。

发明内容

本发明所要解决的问题是：

1、解决高炉摆动溜槽工作衬修补寿命短的问题；

2、解决现有高炉摆动溜槽工作衬修补施工工期长的问题。

为解决上述问题本发明的方案如下：

一种摆动溜槽工作衬快补浇注料，按质量百分比包含：电熔莫来石15～30%，刚玉25～40%，碳化硅粉15～25%，刚玉粉5～10%，活性氧化铝微粉4～6%，快干结合剂4～6%；防爆纤维0.04～0.08%。各成份的粒径要求如下：电熔莫来石的颗粒大小为8～15mm；刚玉的颗粒大小为1～8mm；碳化硅粉的颗粒大小为0.088～1mm；刚玉粉的颗粒大小为＜0.044mm；活性氧化铝微粉的颗粒大小为＜5μm；快干结合剂的颗粒大小为＜0.088mm。刚玉为白刚玉、棕刚玉或致密刚玉中的一种或两种。

上述的快干结合剂按质量百分比由30～50%的纯铝酸钙水泥、20～30%的硅微粉、20～40%的抗氧化剂、5～10%的快干剂、1～3%的减水剂组成。快干结合剂的氧化剂按质量百分比由30～80%的金属硅、20～70%的碳化硼组成。快干结合剂的快干剂按质量百分比由30～60%的金属铝、40～70%的糊精组成。快干结合剂的减水剂按质量百分比由20～50%的三聚磷酸钠、10～40%的FDN-A、10～40%的六偏磷酸钠组成。

上述摆动溜槽工作衬快补浇注料的制备方法如下：

S1、将快干结合剂按比例混合，采用干粉工艺制备成混合粉；

S2、将电熔莫来石、刚玉、碳化硅颗粒按比例配料后，加入混合机中搅拌混合；

S3、再按比例加入防爆纤维搅拌混合，搅拌时间2-3分钟；

S4、最后按比例加入刚玉粉、活性氧化铝微粉和步骤S1的快干结合剂混合粉搅拌混合。

本发明与现有技术相比具有以下优点和有益效果：

1、该快补浇注料制备方法简单,只需要购买现有的材料搅拌混合即可，易于实现；

2、该快补浇注料施工简便，浇注后干燥时间短，可实现进行快速烘烤，快速投入使用，大大缩短了施工工期。

3、该快补浇注料具有良好的耐高温、防爆、抗冲刷性能，抗侵蚀性能优良，热震稳定性好，通铁量在8万吨以上，有效延长摆动溜槽工作衬使用寿命及生产安全。

4、由本发明快补浇注料制成的高炉摆动溜槽；材料成本和人工费用降低，从而大大降低了综合运行成本，全面的提高了经济效益。

具体实施方式

实施例1

制备快干结合剂：按质量比取纯铝酸钙水泥35%、硅微粉20%、抗氧化剂35%、快干剂8%，减水剂2%，采用干粉共磨工艺制成混合粉，共磨粉细度应全部小于0.088㎜；其中所述的抗氧化剂是由下述质量比的原料组成：金属硅粉80％、碳化硼20％，其中所述的快干剂是由下述质量比的原料组成：金属铝粉60％、糊精40％，其中所述的减水剂是由下述质量比的原料组成：三聚磷酸钠35％、FDN-A30％、六偏磷酸钠35%。

制备主料：按质量百分比取粒度为8～15mm、Al2O3含量75%的电熔莫来石15%；粒度为1～8mm、Al2O3含量95%的棕刚玉30%；粒度为1～3mm、Al2O3含量99%的致密刚玉10%；粒度为0.088～1㎜、SiC的含量98％的碳化硅粉25%；粒度小于0.044mm、Al2O3含量99%的刚玉粉10%；粒度小于1.2μm、Al2O3含量99%的活性氧化铝微粉4.94%；快干结合剂5%；防爆纤维0.06%。

将所述电熔莫来石、刚玉、碳化硅颗粒按质量百分比先加入混合机中，边搅拌混合，边加入按配方量的防爆纤维，搅拌2-3分钟，按配方量加入刚玉粉、碳化硅粉、活性氧化铝粉混合，搅拌混合2-3分钟；把混合均匀制备好的快补浇注料产品称量后装入防潮包装袋中，密封后存放干燥处待发运使用，存放保质期3个月。

该实施例的快补浇注料产品常温耐压强度为40MPa、加热永久线变化%（1500℃×3H）+ 0.32、常温抗折强度为6.8MPa、体积密度2.94g/cm3。

实施例2

制备快干结合剂：按质量比取纯铝酸钙水泥50%、硅微粉20%、抗氧化剂20%、快干剂7%，减水剂3%，采用干粉共磨工艺制成混合粉，共磨粉细度应全部小于0.088㎜；其中所述的抗氧化剂是由下述质量比的原料组成：金属硅粉65％、碳化硼35％，其中所述的快干剂是由下述质量比的原料组成：金属铝粉40％、糊精60％，其中所述的减水剂是由下述质量比的原料组成：三聚磷酸钠50％、FDN-A40％、六偏磷酸钠10%。

制备主料：按质量量百分比取粒度为8～15mm、Al2O3含量74%的电熔莫来石23%；粒度为1～8mm，Al2O3含量95%的棕刚玉30%、粒度为1～3mm，Al2O3含量99%的白刚玉7%、粒度为0.088～1㎜，sic的含量98％的碳化硅20%、粒度小于0.044mm，Al2O3含量99%刚玉粉7.92%、粒度小于4μm；Al2O3含量99%的活性氧化铝粉6%；快干结合剂6%；防爆纤维0.08%。

该实施例的快补浇注料产品常温耐压强度为37MPa、加热永久线变化%（1500℃×3H）+ 0.28、常温抗折强度为6.2MPa、体积密度2.92g/cm3。

实施例3

制备快干结合剂：按质量比取纯铝酸钙水泥30%、硅微粉28%、抗氧化剂31%、快干剂10%，减水剂1%，采用干粉共磨工艺制成混合粉，共磨粉细度应全部小于0.088㎜；其中所述的抗氧化剂是由下述质量比的原料组成：金属硅粉50％、碳化硼50％，其中所述的快干剂是由下述质量比的原料组成：金属铝粉30％、糊精70％，其中所述的减水剂是由下述质量比的原料组成：三聚磷酸钠50％、FDN-A10％、六偏磷酸钠40%。

制备主料：按质量百分比取粒度为8～15mm、Al2O3含量70%的电熔莫来石30%；粒度为1～8mm、Al2O3含量95%的棕刚玉21%；粒度为1～2mm、Al2O3含量99%的白刚玉9%；粒度为0.088～1㎜、sic的含量98％的碳化硅粉25%；粒度小于0.044mm、Al2O3含量99%的刚玉粉5%；粒度小于1.2μm、Al2O3含量99%的活性氧化铝微粉4.95%；快干结合剂4%；防爆纤维0.05%。

该实施例的快补浇注料产品常温耐压强度为35MPa、加热永久线变化%（1500℃×3H）+ 0.36、常温抗折强度为6.1MPa、体积密度2.91g/cm3。

实施例4

制备快干结合剂：按质量比取纯铝酸钙水泥30%、硅微粉22%、抗氧化剂40%、快干剂5%，减水剂3%，采用干粉共磨工艺制成混合粉，共磨粉细度应全部小于0.088㎜；其中所述的抗氧化剂是由下述质量比的原料组成：金属硅粉40％、碳化硼60％，其中所述的快干剂是由下述质量比的原料组成：金属铝粉45％、糊精55％，其中所述的减水剂是由下述质量比的原料组成：三聚磷酸钠20％、FDN-A40％、六偏磷酸钠40%。

制备主料：按质量百分比取粒度为8～15mm、Al2O3含量75%的电熔莫来石30%；粒度为1～8mm、Al2O3含量99%的白刚玉25%；粒度为0.088～1㎜、sic的含量98％的碳化硅粉25%；粒度小于0.044mm、Al2O3含量99%的刚玉粉9.96%；粒度小于1.2μm、Al2O3含量99%的活性氧化铝微粉4%；快干结合剂6%；防爆纤维0.04%。

所述电熔莫来石、刚玉、碳化硅颗粒按质量百分比先加入混合机中，边搅拌混合，边加入按配方量的防爆纤维，搅拌2-3分钟，按配方量加入刚玉粉、碳化硅粉、活性氧化铝粉混合，搅拌混合2-3分钟；把混合均匀制备好的快补浇注料产品称量后装入防潮包装袋中，密封后存放干燥处待发运使用，存放保质期3个月。

该实施例的快补浇注料产品常温耐压强度为41MPa、加热永久线变化%（1500℃×3H）+ 0.33、常温抗折强度为6.3MPa、体积密度2.94g/cm3。

实施例5

制备快干结合剂：按质量比取纯铝酸钙水泥42%、硅微粉22%、抗氧化剂24%、快干剂10%，减水剂2%，采用干粉共磨工艺制成混合粉，共磨粉细度应全部小于0.088㎜；其中所述的抗氧化剂是由下述质量比的原料组成：金属硅粉30％、碳化硼70％，其中所述的快干剂是由下述质量比的原料组成：金属铝粉50％、糊精50％，其中所述的减水剂是由下述质量比的原料组成：三聚磷酸钠40％、FDN-A30％、六偏磷酸钠30%。

制备主料：按质量百分比取粒度为8～15mm、Al2O3含量75%的电熔莫来石30%；粒度为1～8mm、Al2O3含量99%的致密刚玉37%；粒度为0.088～1㎜、sic的含量98％的碳化硅粉15%；粒度小于0.044mm、Al2O3含量99%的刚玉粉6.94%；粒度小于1.2μm、Al2O3含量99%的活性氧化铝微粉6%；快干结合剂5%；防爆纤维0.06%。

该实施例的快补浇注料产品常温耐压强度为37MPa、加热永久线变化%（1500℃×3H）+ 0.30、常温抗折强度为6.3MPa、体积密度2.95g/cm3。

Claims

1.一种摆动溜槽工作衬快补浇注料，其特征在于，该浇注料按质量百分比分包含：电熔莫来石15 ～ 30%，刚玉25 ～ 40%，碳化硅粉15 ～ 25%，刚玉粉5 ～ 10%，活性氧化铝微粉4 ～ 6%，快干结合剂4 ～ 6% ，防爆纤维0.04 ～ 0.08%；所述刚玉的颗粒大小为1 ～ 8mm，所述刚玉粉的颗粒大小为＜ 0.044mm；所述的快干结合剂按质量百分比由30 ～ 50% 的纯铝酸钙水泥、20 ～ 30% 的硅微粉、20 ～ 45% 的抗氧化剂、3 ～ 5% 的快干剂、0.5 ～ 2% 的减水剂组成；所述的抗氧化剂按质量百分比由30 ～ 80% 的金属硅、20 ～ 70% 的碳化硼组成；所述的快干剂按质量百分比由30 ～ 80% 的金属铝、20 ～ 70% 的糊精组成；所述的减水剂按质量百分比由20 ～ 50% 的三聚磷酸钠、10 ～ 40% 的FDN-A、10 ～ 40% 的六偏磷酸钠组成。

2.根据权利要求1 所述的摆动溜槽工作衬快补浇注料，其特征在于，所述的电熔莫来石的颗粒大小为8 ～ 15mm ；碳化硅粉的颗粒大小为0.088 ～1mm ；活性氧化铝微粉的颗粒大小为＜ 5μm ；快干结合剂的颗粒大小为＜ 0.088mm。

3.根据权利要求1 所述的摆动溜槽工作衬快补浇注料，其特征在于，所述的刚玉为白刚玉、棕刚玉或致密刚玉中的一种或两种。

4.根据权利要求1 所述的摆动溜槽工作衬快补浇注料的制备方法，其步骤如下：

S3、再按比例加入防爆纤维搅拌混合，搅拌时间2-3 分钟；

S4、最后按比例加入刚玉粉、活性氧化铝微粉和步骤S1 的快干结合剂混合粉搅拌混合。