CN104139458A - 一种无水炮泥生产过程的搅拌工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高效、结合剂充分润湿骨料和粉料、均匀性好、稳定性高的无水炮泥生产过程的搅拌工艺。本发明的搅拌工艺包括以下步骤：(1)干混，将按配方称取的各种骨料和粉料放入混合机中进行搅拌，转子搅拌速度为72至108r/m，搅拌时间为60至120s；(2)添加结合剂，将按配方称取的结合剂放入混合机中，结合剂的加入速度为1.2至2.2Kg/s，转子搅拌速度为72至108r/m；(3)湿混。本发明可广泛应用于无水炮泥的生产领域。

Description

一种无水炮泥生产过程的搅拌工艺
技术领域
本发明涉及一种无水炮泥生产过程的搅拌工艺，属于耐火材料技术领域。
背景技术
无水炮泥是一种高炉炼铁过程中用于封堵铁口的耐火材料。其性能的优劣，直接影响着高炉的安全顺行。随着高炉冶炼技术的发展，高炉炼铁呈现炉容大、高风温、高顶压、冶炼强度加大等特点，对炮泥的质量要求越来越高，对炮泥的生产也提出了新的要求，而炮泥的搅拌工艺是炮泥生产过程中的重要环节。
公开号CN1810723A的专利报道了混碾工序是先加入焦粉和棕刚玉，混匀后再加入结合剂量的三分之二，待结合剂充分润湿泥料表面后，加入预混合粉，混合约3分钟后，再加入剩余的结合剂，直至混合均匀。此种混碾方法虽然能够形成一部分粉料包裹骨料的状态，但无水炮泥的粘性较大。加入结合剂后，再加入粉料，很难将物料混合均匀，同时此混碾工序没有具体的混碾工艺说明，无法制备结合剂充分润湿物料、塑性良好的无水炮泥。
公开号CN102180682A的专利申请报道了炮泥的制备方法，是将骨料、粉料投入轮碾机中预碾5min,再加入质量比为15-20％的改性焦油，然后高速轮碾30-35min。此种混碾工艺没有焦油的添加工艺，焦油不易分散均匀和润湿物料。此外高速轮碾后期以较高速度碾压，轮碾机扭矩小，做功少，不利于炮泥形成良好的塑性，混碾的时间较长，约40分钟，效率较低。
公开号CN102924100A和公开号CN102617157A的专利中，无水炮泥的制备方法均没有较为具体的、细化的搅拌工艺，不易生产出均匀性好，塑性好的无水炮泥。
综上所述，现有的搅拌工艺，具有结合剂对骨料、粉料润湿性差，匀质性差，稳定性差以及搅拌时间长等缺点，造成炮泥生产效率低，质量不稳定，在使用过程中出现打泥压力不稳，出铁时间波动，铁口浅，渗铁等问题，影响了高炉的顺行。
发明内容
鉴于上述问题，本发明的目的在于提供一种高效、结合剂充分润湿骨料和粉料、均匀性好、稳定性高的无水炮泥生产过程的搅拌工艺。
为实现上述目的，本发明采用如下的技术方案：
一种无水炮泥生产过程的搅拌工艺，其特征在于，该搅拌工艺包括以下步骤：
(1)干混，将按配方称取的各种骨料和粉料放入混合机中进行搅拌，转子搅拌速度为72至108r/m，搅拌时间为60至120S；
(2)添加结合剂，将按配方称取的结合剂放入混合机中，结合剂的加入速度为1.2至2.2Kg/s，转子搅拌速度为72至108r/m；
(3)湿混。
在本发明优选的实施方案中，本发明的无水炮泥生产过程的搅拌工艺的特征还在于：
在一个优选的范围内，在所述湿混步骤中，首先进行高速搅拌，转子搅拌速度为144至162r/m，搅拌时间为200至300S，然后进行低速搅拌，转子搅拌速度为90至126r/m，搅拌时间为400至600S；在一个更优选的范围内，进行高速搅拌的转子搅拌速度为153至162r/m，搅拌时间为200至240S，进行低速搅拌的转子搅拌速度为99至117r/m，搅拌时间为400至500S；在一个最优选的范围内，进行高速搅拌的转子搅拌速度为153r/m，搅拌时间为200S，进行低速搅拌的转子搅拌速度为108r/m，搅拌时间为500S；
在一个更优选的范围内，在所述干混步骤中，转子搅拌速度为72至90r/m，搅拌时间为90至120S；最优选转子搅拌速度为85r/m，搅拌时间为100S；
在一个更优选的范围内，在所述添加结合剂步骤中，所述结合剂的加入速度为1.2至1.5Kg/s，转子搅拌速度为72至90r/m；最优选所述结合剂的加入速度为1.3Kg/s，转子搅拌速度为85r/m；
所述混合机是倾斜式偏心混合机，转子最高转速为180r/m，混合盘转速为14r/min。
本发明与现有技术相比具有以下创新和效果：
(1)干混时，采用较为低的转子搅拌速度，72至108r/m。当转子速度低于72r/m，搅拌效率降低，将会增加搅拌的时间；当转子速度高于108r/m，转子将会把骨料打碎和由于离心力过大而产生颗粒偏析，从而不能保持骨料的结构完整和混匀干料的目的。所以干混时更优选控制转子的搅拌速度为72至90r/m,最佳的搅拌速度为85r/m。
(2)添加结合剂时，控制结合剂的加入速度为1.2至2.2Kg/s，和相对较低的转子搅拌速度72至108r/m。当结合剂加入速度低于1.2Kg/s时，加入结合剂所需时间较长，降低生产效率；当结合剂加入速度高于2.2Kg/s时，结合剂加入速度过快，不易在物料中分散均匀。控制结合剂的加入速度，均匀加入结合剂，有利于提高物料的匀质性。转子搅拌速度控制在72至108r/m,既可保证搅拌的效率，也可避免转子将结合剂打到混合机壁上，避免结合剂的损失。所以更优选控制结合剂加入速度为1.2至1.5Kg/s,最佳加入速度为1.3Kg/s；更优选转子搅拌速度控制在72至90r/m，最佳转子搅拌速度为85r/m。
(3)湿混时，先高速搅拌，转子搅拌速度为144至162r/m。当转子速度低于144r/m时，一方面搅拌效率相对较低，另一方面，转子扭矩增大，碾压作用较大，不利于结合剂的分散和对骨料、粉料的润湿。当转子速度高于162r/m,已接近转子最高速度，长期以这样速度运行，会影响混合机的使用寿命，此过程最佳的搅拌速度为153r/m，搅拌时间为200S；然后采用低速搅拌，转子搅拌速度为90r/m至126r/m,当转子速度低于90r/m时，搅拌效率较低。当转子搅拌速度高于126r/m时，转子扭矩小，对炮泥的碾压效果小，不利于炮泥形成良好的塑性，此过程最佳的搅拌速度是为108r/m，搅拌时间为500S。湿混时采用先高速、后低速的搅拌方式与现有以一种搅拌速度搅拌的生产工艺相比，一方面能够将结合剂分散均匀，能够将炮泥这种粘性较大的物质混碾均匀，另一方面对炮泥具有较好的碾压效果，形成较好的塑性，从而大大减少由于炮泥质量波动而引起的炮泥使用过程中出现的“打不动泥”、“渗铁”等问题。
综上所述，采用本发明提供的一种无水炮泥生产过程的搅拌工艺，搅拌时间小于20分钟，搅拌效率高，时间短，搅拌的炮泥结合剂对干粉润湿性好，均匀性好，塑性好，稳定性高。
具体实施方式
以下结合具体实施例来进一步阐述本发明，下面各实施例仅用于说明本发明而本发明的保护范围不受这些实施例的限制。分别按标准YB/T5200—1993，GB/T3001—2007，GB/T5072—2008检测炮泥的常温体积密度、常温抗折强度、常温耐压强度。使用鞍山钢铁技术中心制造的高炉炮泥塑性测定仪检测炮泥的马夏值。
实施例1
该实施例按以下步骤进行：
(1)干混，将按配方称取的棕刚玉、碳化硅、焦炭、粘土、沥青、氮化硅铁，放入RV19型混合机中进行干混，转子搅拌速度为85r/m，搅拌时间为100S。
(2)添加结合剂焦油，将按配方称取的焦油加入混合机中,焦油的加入速度为1.4Kg/s,转子搅拌速度为85r/m。
(3)湿混，首先混合机进行高速混合，转子搅拌速度为153r/m，搅拌时间为200S；然后进行低速搅拌，转子搅拌速度为108r/m,搅拌时间为500S；由此得到本发明的无水炮泥。
实施例1的性能指标
实施例2
除了湿混步骤中高速旋转部分，转子搅拌速度为144r/m之外，以与实施例1的相同方式制备本发明的无水炮泥。
实施例2的性能指标
实施例3
除了湿混步骤中高速旋转部分，转子搅拌速度为162r/m之外，以与实施例1的相同方式制备本发明的无水炮泥。
实施例3的性能指标
实施例4
除了使用矾土替换棕刚玉之外，以与实施例1的相同方式制备本发明的无水炮泥。
实施例4的性能指标
实施例5
除了湿混步骤中高速搅拌的转子搅拌速度为153r/m，低速搅拌的速度为99r/m之外，以与实施例1的相同方式制备本发明的无水炮泥。
实施例5的性能指标
对比例1
除了湿混步骤中高速旋转部分，转子搅拌速度为108r/m之外，以与实施例1的相同方式制备本发明的无水炮泥。
对比例1的性能指标
对比例2
除了湿混步骤中低速旋转部分依然采用高速旋转部分的速度搅拌之外，
以与实施例3的相同方式制备本发明的无水炮泥。
对比例2的性能指标
下面表1中列出了根据实施例1－5和对比例1－2中制备的无水炮泥的性能比较
实施例1 实施例2 实施例3 实施例4 实施例5 对比例1 对比例2
润湿性 ○ ○ ○ ○ ○ × ○
匀质性 ○ ○ ○ ○ ○ × ○
搅拌时间 16min 16min 16min 16min 16min 16min 16min
塑性 ○ ○ ○ ○ ○ × ×
其中○表示良好，×表示差。
根据表1所示，根据本发明的工艺得到的无水炮泥润湿性好、均匀性好、塑性好、稳定性高。因此，本发明可以广泛应用于无水炮泥的生产工艺领域。

Claims (9)

1.一种无水炮泥生产过程的搅拌工艺，其特征在于，该搅拌工艺包括以下步骤：
(1)干混，将按配方称取的各种骨料和粉料放入混合机中进行搅拌，转子搅拌速度为72至108r/m，搅拌时间为60至120S；
(2)添加结合剂，将按配方称取的结合剂放入混合机中，结合剂的加入速度为1.2至2.2Kg/s，转子搅拌速度为72至108r/m；
(3)湿混。
2.根据权利要求1所述的搅拌工艺，其特征在于，在所述湿混步骤中，首先进行高速搅拌，转子搅拌速度为144至162r/m，搅拌时间为200至300S；然后进行低速搅拌，转子搅拌速度为90至126r/m，搅拌时间为400至600S。
3.根据权利要求2所述的搅拌工艺，其特征在于，进行高速搅拌的转子搅拌速度为153至162r/m，搅拌时间为200至240S，进行低速搅拌的转子搅拌速度为99至117r/m，搅拌时间为400至500S。
4.根据权利要求3所述的搅拌工艺，其特征在于，进行高速搅拌的转子搅拌速度为153r/m，搅拌时间为200S，进行低速搅拌的转子搅拌速度为108r/m，搅拌时间为500S。
5.根据权利要求1所述的搅拌工艺，其特征在于，在所述干混步骤中，转子搅拌速度为72至90r/m，搅拌时间为90至120S。
6.根据权利要求5所述的搅拌工艺，其特征在于，转子搅拌速度为85r/m，搅拌时间为100S。
7.根据权利要求1所述的搅拌工艺，其特征在于，在所述添加结合剂步骤中，所述结合剂的加入速度为1.2至1.5Kg/s，转子搅拌速度为72至90r/m。
8.根据权利要求7所述的搅拌工艺，其特征在于，所述结合剂的加入速度为1.3Kg/s，搅拌速度为85r/m。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的搅拌工艺，其特征在于，所述混合机是倾斜式偏心混合机，转子最高转速为180r/m，混合盘转速为14r/min。
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