CN104276828B - 抑制铁口喷溅的炮泥用添加剂 - Google Patents

抑制铁口喷溅的炮泥用添加剂 Download PDF

Info

Publication number
CN104276828B
CN104276828B CN201310291033.1A CN201310291033A CN104276828B CN 104276828 B CN104276828 B CN 104276828B CN 201310291033 A CN201310291033 A CN 201310291033A CN 104276828 B CN104276828 B CN 104276828B
Authority
CN
China
Prior art keywords
stemming
additive
splash
iron mouth
weight part
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN201310291033.1A
Other languages
English (en)
Other versions
CN104276828A (zh
Inventor
张雯文
刘兴平
范咏莲
唐勋海
赵军
邱海龙
张正富
张君博
徐自伟
陈博
郑江
徐炎慧
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
China Metallurgical Engineering Material Co Ltd
Central Research Institute of Building and Construction Co Ltd MCC Group
Original Assignee
China Metallurgical Engineering Material Co Ltd
Central Research Institute of Building and Construction Co Ltd MCC Group
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by China Metallurgical Engineering Material Co Ltd, Central Research Institute of Building and Construction Co Ltd MCC Group filed Critical China Metallurgical Engineering Material Co Ltd
Priority to CN201310291033.1A priority Critical patent/CN104276828B/zh
Publication of CN104276828A publication Critical patent/CN104276828A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN104276828B publication Critical patent/CN104276828B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/622—Forming processes; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/626—Preparing or treating the powders individually or as batches ; preparing or treating macroscopic reinforcing agents for ceramic products, e.g. fibres; mechanical aspects section B
    • C04B35/63—Preparing or treating the powders individually or as batches ; preparing or treating macroscopic reinforcing agents for ceramic products, e.g. fibres; mechanical aspects section B using additives specially adapted for forming the products, e.g.. binder binders
    • C04B35/6303—Inorganic additives
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/622—Forming processes; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/626—Preparing or treating the powders individually or as batches ; preparing or treating macroscopic reinforcing agents for ceramic products, e.g. fibres; mechanical aspects section B
    • C04B35/63—Preparing or treating the powders individually or as batches ; preparing or treating macroscopic reinforcing agents for ceramic products, e.g. fibres; mechanical aspects section B using additives specially adapted for forming the products, e.g.. binder binders
    • C04B35/632—Organic additives
    • C04B35/634—Polymers
    • C04B35/63496—Bituminous materials, e.g. tar, pitch
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/38—Non-oxide ceramic constituents or additives
    • C04B2235/3817—Carbides
    • C04B2235/3821—Boron carbides
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/38—Non-oxide ceramic constituents or additives
    • C04B2235/3852—Nitrides, e.g. oxynitrides, carbonitrides, oxycarbonitrides, lithium nitride, magnesium nitride
    • C04B2235/3873—Silicon nitrides, e.g. silicon carbonitride, silicon oxynitride
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/42—Non metallic elements added as constituents or additives, e.g. sulfur, phosphor, selenium or tellurium
    • C04B2235/428—Silicon

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Ceramic Products (AREA)

Abstract

本发明属于冶金耐火材料技术领域，涉及一种抑制铁口喷溅的炮泥用添加剂。按重量份计，该添加剂包含：金属硅1～3重量份；碳化硼0.4～0.6重量份；沥青2～8重量份；氮化硅0～5重量份；以及蓝晶石2～8重量份。本发明的抑制铁口喷溅的炮泥用添加剂加入炮泥中，在高温下可生成适当量的玻璃相成分，在不影响高温性能的前提下，这层与铁水接触的玻璃相可封堵铁口通道内可能产生的裂纹，从而有效阻止由于煤气串气造成的喷溅；并且具有适宜的微膨胀效果、中高温强度、抗渣铁侵蚀及抗氧化性。

Description

抑制铁口喷溅的炮泥用添加剂
技术领域
本发明属于冶金耐火材料技术领域，涉及一种用于炮泥的添加剂，更具体而言，涉及一种抑制铁口喷溅的炮泥用添加剂。
背景技术
高炉铁口喷溅现象是高炉炼铁生产过程中经常出现的问题之一，造成喷溅的原因可能有：由于铁口组合砖砖缝开裂致使煤气窜漏；开口过程中开口机撞击破坏铁口孔道，产生裂纹致使煤气窜漏；炮泥在高温下由于体积收缩产生裂纹致使煤气窜漏；炮泥湿潮；冷却水渗漏；炉缸工作状态均匀性较差，焦炭堆积，煤气下行；铁口孔道不规则等。
近年来，随着高炉冶炼强度的不断提高，铁口喷溅现象成为越来越不容忽略的一个问题，为保证高炉稳产顺行，解决高炉铁口喷溅问题迫在眉睫。炮泥作为铁口的堵口料，其质量的好坏直接影响到铁口的寿命和出铁状态。因此，在要求炮泥耐冲刷侵蚀、开口性、新旧炮泥结合和出铁时间等性能的同时，对高炉出铁口用无水炮泥在抑制铁口喷溅方面的性能也要求改善。
发明内容
为了解决高炉出铁时炮泥的喷溅问题，本发明的目的是提供一种抑制铁口喷溅的炮泥用添加剂，加入了该添加剂的炮泥在出铁过程中可在铁水接触面形成玻璃相薄膜，在不影响高温性能的前提下，这层与铁水接触的玻璃相可有效封堵铁口通道的各种裂纹，从而阻止由于煤气串气造成的喷溅。并且，本发明添加剂中的组分间的相互作用，保证了炮泥在中温及高温下各温度阶段的微膨胀性能及强度性能，以及良好的抗氧化性能和抗渣铁侵蚀性能。从而，可以有效地避免炮泥由于多种因素所造成的铁口喷溅。
根据本发明，本发明提供的抑制铁口喷溅的炮泥用添加剂，按重量份计，包含：
在上述组分中，所述金属硅要求纯度为Si含量≥99wt%，粒度小于0.074mm；
所述碳化硼要求纯度为B4C含量≥95wt%，粒度小于0.045mm；
所述沥青要求为高温沥青，粒度小于1mm；
所述氮化硅要求纯度为Si3N4含量≥90wt%，粒度小于0.074mm；
所述蓝晶石可以为两种粒度的蓝晶石配合加入，即分别为35目蓝晶石与325目蓝晶石，于此，所述35目蓝晶石是指过35目筛的蓝晶石，325目蓝晶石是指过325目筛的蓝晶石。
本发明提供的抑制铁口喷溅的炮泥用添加剂的制备方法是：将上述的各种组分按其重量份进行干混合，在搅拌机中搅拌3～10分钟均匀后，包装成袋，一般每袋25kg。
本发明所提供的抑制铁口喷溅的炮泥用添加剂，具有如下创新和效果：
其一，沥青为碳素原料的一种，属于无定型石墨，在使用过程中，沥青中的挥发分气化，并在其气体压力作用下，碳进入炮泥材料的细气孔，在气孔内壁形成碳的涂层，从而防止熔渣向细气孔内渗透。
其二，加入金属硅，一方面，在工作温度下，金属硅优先于碳被氧化，反应生成SiO(g)并使CO还原为碳，抑制了碳的氧化，从而起到保护作用；另一方面，金属硅氧化生成的SiO(g)气体通过气相扩散，在炮泥材料表面被进一步氧化生成的SiO液相，改变了炮泥的显微结构，可以堵塞气孔，提高致密度，并形成保护层阻止了氧的进一步侵入；其反应方程式如下：
Si(s)+CO(g)→SiO(g)+C(s)
2SiO(g)+O2(g)→2SiO2(1)
其三，碳化硼作用机制同金属硅类似，受到氧化作用，反应生成BxOy(g)并使CO还原为碳，抑制了碳的氧化，而气体BxOy(g)通过气相扩散，在炮泥材料表面被进一步氧化生成的液相，可堵塞气孔，使致密度提高，并形成保护层阻止了氧的进一步侵入。
其四，沥青、碳化硼、金属硅综合作用效果如下：（1）碳化硼在中温阶段发生反应，对中温强度提高作用明显，并可通过合理控制加入量，利用其体积膨胀效应，使炮泥材料的线变化处于微膨胀范围；（2）金属硅在高温阶段发生作用，且对碳化硼带来的高温处理后的强度下降进行有效补偿和提高，使中、高温强度差缩小，提高炮泥材料的热震稳定性；（3）炮泥材料中存在的SiO2以及金属硅氧化生成的SiO2与碳化硼氧化生成的B2O3反应生成了硼硅酸玻璃相，在与铁水接触的层面更易形成防氧化薄膜；（4）金属硅与碳化硼复合使用，提高了炮泥材料的抗氧化性能，剩余的Si与沥青等材料引入的C反应可生成SiC，从而改善中、高温强度。
其五，加入氮化硅的作用，可提高炮泥材料的抗氧化性及抗渣铁侵蚀性能，并进一步强化基质。
其六，加入蓝晶石的作用，可在中高温条件下发生不可逆的膨胀反应，两种粒度配合使用，使膨胀达到理想效果，从而减少烧结过程中产生的收缩裂纹。
本发明的抑制铁口喷溅的炮泥用添加剂加入炮泥中，在高温下可生成适当量的玻璃相成分，在不影响高温性能的前提下，这层与铁水接触的玻璃相可封堵铁口通道内可能产生的裂纹，从而有效阻止由于煤气串气造成的喷溅；并且具有适宜的微膨胀效果、中高温强度、抗渣铁侵蚀及抗氧化性。在高炉炼铁生产过程中，采用加入本发明的炮泥用添加剂的炮泥，能够显著减轻高炉的喷溅现象，使开口喷溅时间由30分钟以上缩短至5～20分钟，同时增强了抗氧化性。使用传统炮泥与按照本发明的炮泥制备例1-4所制备的炮泥用于高炉炼铁的喷溅对比情况见表1。
表1传统炮泥与加入本发明的抑制铁口喷溅的炮泥用添加剂的炮泥对比
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步的描述，下述各实施例仅用于举例说明本发明，而本发明的范围并不局限于这些具体实施例中。
一.抑制铁口喷溅的炮泥用添加剂的制备
实施例1-实施例4
在实施例1-4中，将炮泥用添加剂的各组分按表2所示重量份准确称量，在搅拌机中搅拌3-10分钟均匀后，进行包装。通常情况下为每袋25kg。在存放与运输过程中需注意防潮防雨。在应用于相应炮泥产品中时，以粉料的加入形式进行操作。
表2
二.采用本发明的抑制铁口喷溅的炮泥用添加剂制备炮泥
炮泥制备例1
其组分及重量份为：矾土颗粒20份；氧化铝粉10份；碳化硅10份；焦炭20份；石英砂7份；粘土18份；采用上述实施例1制备的抑制铁口喷溅的炮泥用添加剂15份；以及
结合剂为焦油14份，酚醛树脂2份。
将上述的各组分按重量份准确称量，先将颗粒料在搅拌机中搅拌2-3分钟均匀后，加入焦油量30wt%的焦油，再搅拌5分钟，然后将细粉料加入，搅拌10分钟，再加入酚醛树脂及剩下的焦油结合剂后搅拌30分钟，使结合剂充分润湿干料，用马夏仪测定马夏值，具有适宜的可塑性时经过挤泥机挤出并包装。
炮泥制备例2
其组分及重量份为：矾土颗粒25份；氧化铝粉13份；碳化硅12份；焦炭18份；石英砂5份；粘土15份；采用上述实施例2制备的抑制铁口喷溅的炮泥用添加剂12份；以及
结合剂为焦油10份，酚醛树脂4份。
将上述的各组分按重量份准确称量，先将颗粒料在搅拌机中搅拌2-3分钟均匀后，加入焦油量40wt%的焦油，再搅拌5分钟，然后将细粉料加入，搅拌10分钟，再加入酚醛树脂及剩下的焦油结合剂后搅拌30分钟，使结合剂充分润湿干料，用马夏仪测定马夏值，具有适宜的可塑性时经过挤泥机挤出并包装。
炮泥制备例3
其组分及重量份为：矾土颗粒15份；氧化铝粉15份；碳化硅20份；焦炭17份；石英砂5份；粘土13份；采用上述实施例3制备的抑制铁口喷溅的炮泥用添加剂15份；以及
结合剂为焦油8份，酚醛树脂6份。
将上述的各组分按重量份准确称量，先将颗粒料在搅拌机中搅拌2-3分钟均匀后，加入焦油量50wt%的焦油，再搅拌5分钟，然后将细粉料加入，搅拌10分钟，再加入酚醛树脂及剩下的焦油结合剂后搅拌30分钟，使结合剂充分润湿干料，用马夏仪测定马夏值，具有适宜的可塑性时经过挤泥机挤出并包装。
炮泥制备例4
其组分及重量份为：刚玉颗粒20份；氧化铝粉10份；碳化硅25份；焦炭13份；石英砂2份；粘土10份；采用上述实施例4制备的抑制铁口喷溅的炮泥用添加剂20份；以及
结合剂为焦油7份，酚醛树脂7份。
将上述的各组分按重量份准确称量，先将颗粒料在搅拌机中搅拌2-3分钟均匀后，加入焦油量50wt%的焦油，再搅拌5分钟，然后将细粉料加入，搅拌10分钟，再加入酚醛树脂及剩下的焦油结合剂后搅拌30分钟，使结合剂充分润湿干料，用马夏仪测定马夏值，具有适宜的可塑性时经过挤泥机挤出并包装。
将炮泥制备例1-4制备的炮泥，在40mm×40mm×160mm的标准模具中，将其压制成型，脱模后在电炉内对试块进行200℃的烘干处理及1000℃和1450℃的埋炭热处理，按照国家标准中的规定测定抗折、耐压强度性能指标，线变化率、显气孔率等性能指标，结果示于下面表3中。
表3

Claims (6)

1.一种抑制铁口喷溅的炮泥用添加剂，按重量份计，其组成如下：
2.根据权利要求1所述的抑制铁口喷溅的炮泥用添加剂，其特征是，所述金属硅纯度为Si含量≥99wt％，粒度小于0.074mm；所述碳化硼纯度为B4C含量≥95wt％，粒度小于0.045mm；所述沥青为高温沥青，粒度小于1mm；所述氮化硅纯度为Si3N4含量≥90wt％，粒度小于0.074mm；所述蓝晶石包括35目蓝晶石与325目蓝晶石。
3.根据权利要求1所述的抑制铁口喷溅的炮泥用添加剂，其特征是，按重量份计，该添加剂组成如下：
4.根据权利要求1所述的抑制铁口喷溅的炮泥用添加剂，其特征是，按重量份计，该添加剂组成如下：
5.根据权利要求1至2中任一项所述的抑制铁口喷溅的炮泥用添加剂，其特征是，按重量份计，该添加剂组成如下：
6.根据权利要求1至2中任一项所述的抑制铁口喷溅的炮泥用添加剂，其特征是，按重量份计，该添加剂组成如下：
CN201310291033.1A 2013-07-11 2013-07-11 抑制铁口喷溅的炮泥用添加剂 Expired - Fee Related CN104276828B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201310291033.1A CN104276828B (zh) 2013-07-11 2013-07-11 抑制铁口喷溅的炮泥用添加剂

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201310291033.1A CN104276828B (zh) 2013-07-11 2013-07-11 抑制铁口喷溅的炮泥用添加剂

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN104276828A CN104276828A (zh) 2015-01-14
CN104276828B true CN104276828B (zh) 2016-01-20

Family

ID=52252237

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201310291033.1A Expired - Fee Related CN104276828B (zh) 2013-07-11 2013-07-11 抑制铁口喷溅的炮泥用添加剂

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN104276828B (zh)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101244942A (zh) * 2008-03-20 2008-08-20 太原钢铁(集团)有限公司 大型高炉炮泥用添加剂及其高炉炮泥

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6893992B2 (en) * 2003-02-07 2005-05-17 Allied Mineral Products, Inc Crack-resistant insulating dry refractory

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101244942A (zh) * 2008-03-20 2008-08-20 太原钢铁(集团)有限公司 大型高炉炮泥用添加剂及其高炉炮泥

Also Published As

Publication number Publication date
CN104276828A (zh) 2015-01-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN100341821C (zh) 高炉出铁口Al2O3－SiC－C体系无水炮泥
CN102898154B (zh) 一种碳化硅滑板及其制备方法
CN104276829B (zh) 抑制铁口喷溅的炮泥
CN104725063A (zh) 一种高炉用环保炮泥、及其制备方法
CN103880448A (zh) 一种浇注成型大型自结合碳化硅制品
CN102335738B (zh) 复合浸入式水口及其制造方法
CN102653471B (zh) 用硼镁矿做添加剂生产镁碳砖的方法
CN103819204A (zh) 碳化硅莫来石质耐磨浇注料
EP2509929B1 (fr) Produit refractaire a matrice de siaion dope bore
CN105753490A (zh) 一种大中型高炉用出铁口中温烧结环保炮泥及其制备方法
CN102701765A (zh) 一种铝电解槽侧墙用不烧SiC-C砖及方法
CN105272320B (zh) 一种铁水包包壁用不烧Al2O3‑Cr7C3砖及其制备方法
CN110627505B (zh) 高炉炉底填缝料及其制备方法
CN104276828B (zh) 抑制铁口喷溅的炮泥用添加剂
CN103896606A (zh) 一种高炉陶瓷杯用耐火材料
CN116287534A (zh) 一种低碳复合转炉出钢口砖及其制备方法
CN113979761B (zh) 一种三元复合自修复免烧滑板砖及其制备方法
CN101402527A (zh) 一种致密铝碳化硅质复合材料及其制备方法
CN105837236B (zh) 一种添加ZrC改性石墨铝碳滑板材料及其制备方法
CN108975900A (zh) 水煤浆气化炉用镁铝尖晶石-碳化硅耐火材料的制备方法
CN101723686A (zh) 无烟微膨胀无水炮泥
JP2012072006A (ja) カーボン含有耐火物
CN111908931A (zh) 含纳米碳的低碳铝碳化硅碳砖及制备方法
WO2015087672A1 (ja) 高炉炉床部の内張り構造
CN108585896A (zh) 一种高性能超低碳镁碳材料的制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20160120

Termination date: 20210711