CN103803994A - 一种小高炉主铁沟浇注料 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种小高炉主铁沟浇注料，属于耐火浇注料领域，包括以下重量份数的组分：矾土48-56，锆莫来石空心球1-8，金属硅粉3-10，锌铝尖晶石粉10-25，废冶炼炉皮10-15，钛酸锶粉3-10，广西泥1-2，氮化硅粉1-5；外加三聚磷酸钠0.1-0.2，苯乙烯马来酸酐0.05-0.2，铝溶胶悬浮液3-8；所述废冶炼炉皮为生产石墨的炉皮，其主要的组成为SiC含量50-68%，C含量10-20%，SiO2含量3-10%。该浇注料制得的高炉铁沟具有热震性好，抗侵蚀剥落强，通铁量大寿命长的特点。
Description
技术领域
本发明涉及一种小高炉主铁沟浇注料，属于冶金耐火材料领域。
背景技术
现有的主铁沟浇注料大多为Al2O3-SiC-C质浇注料，但是普通的Al2O3-SiC-C质主铁沟浇注料在高炉上使用，一次性通铁量在10万吨左右。随着强化冶炼，提高铁水产量的需求日益突出，主铁沟要求一次性通铁量大的需求也越来越迫切，但是目前主铁沟因为抗热震性差，出现热剥落和结构剥落，导致不抗侵蚀，是主铁沟寿命短的重要原因。
CN102101782A公开了一种主铁沟浇注料，所述浇注料由矾土、棕刚玉、碳化硅、改性纳米碳粉、SiO2微粉、铝酸钙水泥、α-Al2O3微粉、防爆纤维、金属硅粉、三聚磷酸钠、Al(OH)3和Mg(OH)2复合溶胶悬浮液组成。然而这种以棕刚玉为主成分的浇注料，抗热震性差，容易导致热剥落和结构剥落，使得主铁沟修补作业频率大幅度提高，给高炉稳定安全生产带来较大隐患，仍需改进。
发明内容
本发明的目的是提供一种抗热震性能好，可以较好的抵抗铁水侵蚀，减少剥落，使用寿命长的一种高炉主铁沟浇注料。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种小高炉主铁沟浇注料，所述浇注料由矾土、锆莫来石空心球、金属硅粉、锌铝尖晶石粉、废冶炼炉皮、钛酸锶粉、广西泥，氮化硅粉，外加三聚磷酸钠、苯乙烯马来酸酐、铝溶胶悬浮液组成，其特征在于：包括以下重量份数的组分：矾土48-56，锆莫来石空心球1-8，金属硅粉3-10，锌铝尖晶石粉10-25，废冶炼炉皮10-15，钛酸锶粉3-10，广西泥1-2，氮化硅粉1-5；外加三聚磷酸钠0.1-0.2，苯乙烯马来酸酐0.05-0.2，铝溶胶悬浮液3-8；所述废冶炼炉皮为生产石墨的炉皮，其主要的组成为SiC含量50-68%，C含量10-20%，SiO2含量3-10%。
根据权利要求1所述的一种小高炉主铁沟浇注料，其特征在于：所述矾土的质量指标为：Al2O370-80%。
根据权利要求1所述的一种小高炉主主铁沟浇注料，其特征在于：所述锌铝尖晶石粉的质量指标为：ZnAl2O4≥90%。
根据权利要求1所述的一种小高炉主主铁沟浇注料，其特征在于：所述钛酸锶的粒径为10～20nm。
根据权利要求1所述的一种小高炉主铁沟浇注料，其特征在于：所述金属硅粉的粒度＜10微米。
根据权利要求1所述的一种小高炉主铁沟浇注料，其中一个配比为：矾土50，锆莫来石空心球8，金属硅粉3，锌铝尖晶石粉12，废冶炼炉皮15，钛酸锶粉10，广西泥1，氮化硅粉1；外加三聚磷酸钠0.1，苯乙烯马来酸酐0.05，铝溶胶悬浮液3；所述废冶炼炉皮为生产石墨的炉皮，其主要的物质组成为SiC含量50-68%，C含量10-20%，SiO2含量3-10%。
本发明浇注料的优点为：（1）配方中加入了钛酸锶粉，该物质具有抗热震性能好，抗侵蚀性能好，硬度高，耐磨损，可以较好的解决主铁沟剥落的问题，不耐冲刷的问题，同时该物质可以抵抗铁水里面有害杂质的侵蚀；(2)加入了抗热震性能良好的锆莫来石空心球，既提高了浇注料的抗热震性，又能降低浇注料的体积密度，增加浇注料的保温性能。（3）通过引入锌铝尖晶石粉，可以提高浇注料的耐酸碱性；通过采用铝溶胶作为结合剂，比使用传统水泥作为结合剂可以使得浇注料杂质少，体系纯净，溶胶与基质粉体更易生成莫来石，浇注料基质内形成针柱状晶体，使得本产品抗热震性高，同时莫来石生成属于微膨胀结构，避免浇注料使用过程中导致体积收缩，铁水渗入从而破坏结构影响产品寿命的现象发生；（4）通过引入锆莫来石空心球，复合引入三聚磷酸钠、苯乙烯马来酸酐，可以大大增加浇注料的流动性，提高浇注料的稳定性，也减少了所需的外加剂的量，提高浇注料的施工性能，同时也大大提高浇注料的使用寿命。（5）引入了冶炼的炉皮，既能提供抗侵蚀的碳化硅和石墨碳，实现了产品的目的，又降低了成本。
一种小高炉主铁沟的制备方法，包括步骤一、配料：按重量份数称量矾土48-56，锆莫来石空心球1-8，金属硅粉3-10，锌铝尖晶石粉10-25，废冶炼炉皮10-15，钛酸锶粉3-10，广西泥1-2，氮化硅粉1-5；外加三聚磷酸钠0.1-0.2，苯乙烯马来酸酐0.05-0.2，铝溶胶悬浮液3-8；搅拌5-8分钟后，自然养护1-2小时后脱模获得高炉主铁沟。
本发明的制备方法免烘烤，制备主铁沟时，配方浇注料与铝溶胶悬浮液搅拌后进行施工，经自流或振动浇注，施工后可立即投入使用，使用在高炉主铁沟，连续出铁无修补，在同一个高炉上经比较使用，通铁量达到同类产品的150%以上，使用寿命也较长。
具体实施方式
小高炉主铁沟浇注料的配方1，包括以下重量份数的组分：矾土50，锆莫来石空心球8，金属硅粉3，锌铝尖晶石粉24，废冶炼炉皮10，钛酸锶粉3，广西泥1，氮化硅粉1；外加三聚磷酸钠0.1，苯乙烯马来酸酐0.05，铝溶胶悬浮液3。
小高炉主铁沟浇注料的配方2，包括以下重量份数的组分：矾土51，锆莫来石空心球8，金属硅粉3，锌铝尖晶石粉11，废冶炼炉皮15，钛酸锶粉10，广西泥1，氮化硅粉1；外加三聚磷酸钠0.1，苯乙烯马来酸酐0.05，铝溶胶悬浮液5。
小高炉出主铁沟浇注料的配方3，包括以下重量份数的组分：矾土52，锆莫来石空心球8，金属硅粉3，锌铝尖晶石粉20，废冶炼炉皮10，氧化铝微粉3，广西泥1，钛酸锶粉1；外加三聚磷酸钠0.1，苯乙烯马来酸酐0.05，铝溶胶悬浮液6。
实施例一
使用配方1制备高炉主铁沟：按配方1配料并在搅拌机搅拌为浇注料后，向铁水流经的主铁沟内安装的模具中，加入浇注料，自然养护1小时脱模得高炉主铁沟。
实施例二
使用配方2制备小高炉主铁沟：按配方1配料并在搅拌机搅拌为浇注料后，向铁水流经的主铁沟内安装的模具中，加入浇注料，自然养护1小时脱模得高炉主铁沟。
实施例三
使用配方3制备小高炉主铁沟：按配方1配料并在搅拌机搅拌为浇注料后，向铁水流经的主铁沟内安装的模具中，加入浇注料，自然养护1小时脱模得高炉主铁沟。具体指标见下表
本具体实施例仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。
Claims (6)
1.一种小高炉主铁沟浇注料，所述浇注料由矾土、锆莫来石空心球、金属硅粉、锌铝尖晶石粉、废冶炼炉皮、钛酸锶粉、广西泥，氮化硅粉，外加三聚磷酸钠、苯乙烯马来酸酐、铝溶胶悬浮液组成，其特征在于：包括以下重量份数的组分：矾土48-56，锆莫来石空心球1-8，金属硅粉3-10，锌铝尖晶石粉10-25，废冶炼炉皮10-15，钛酸锶粉3-10，广西泥1-2，氮化硅粉1-5；外加三聚磷酸钠0.1-0.2，苯乙烯马来酸酐0.05-0.2，铝溶胶悬浮液3-8；所述废冶炼炉皮为生产石墨的炉皮，其主要的组成为SiC含量50-68%，C含量10-20%，SiO2含量3-10%。
2.根据权利要求1所述的一种小高炉主铁沟浇注料，其特征在于：所述矾土的质量指标为：Al2O370-80%。
3.根据权利要求1所述的一种小高炉主铁沟浇注料，其特征在于：所述钛酸锶的粒径为20～40nm。
4.根据权利要求1所述的一种小高炉主主铁沟浇注料，其特征在于：所述锌铝尖晶石粉的质量指标为：ZnAl2O4≥90%。
5.根据权利要求1所述的一种小高炉主铁沟浇注料，其特征在于：所述金属硅粉的粒度＜10 微米。
6.根据权利要求1所述的一种小高炉主铁沟浇注料，其中一个配比为：矾土50，锆莫来石空心球8，金属硅粉3，锌铝尖晶石粉12，废冶炼炉皮15，钛酸锶粉10，广西泥1，氮化硅粉1；外加三聚磷酸钠0.1，苯乙烯马来酸酐0.05，铝溶胶悬浮液3；所述废冶炼炉皮为生产石墨的炉皮，其主要的组成为SiC含量50-68%，C含量10-20%，SiO2含量3-10%。
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