CN104311046A - 一种长寿的高炉用铁口泥套 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种长寿的高炉用铁口泥套，属于炼铁高炉铁口配件技术领域。本发明的一种长寿的高炉用铁口泥套，所述的铁口泥套由刚玉砖、莫来石、镁质红土镍矿、碳化硅、转炉风淬渣、杨迪粉、沥青、海藻酸钠和添加剂组成，所述的添加剂按如下质量百分含量组成：Al2O3微粉：30％、石墨粉：25％、SiO2微粉：15％、硼矿粉：15％、铜矿砂：10％、海泡石：5％。本发明的铁口泥套通过创造性的组分配比，从而大大提高了高炉铁口泥套的使用寿命，减少炉前事故发生率，降低了炉前的劳动强度，较好地保证了高炉炉况稳定和顺行。
Description
技术领域
本发明涉及炼铁高炉铁口配件技术领域，更具体地说，涉及一种长寿的高炉用铁口泥套。
背景技术
冶金行业高炉炼铁铁口泥套是高炉出铁时的重要通道，铁口泥套的服役环境极为恶劣，铁口泥套在使用过程中承受着受急冷急热的热震侵蚀、化学侵蚀、高温铁水的机械冲刷。特别是随着高炉冶炼强度的不断提高，出铁速度加快，出铁温度提高，铁口承受的压力加大，铁口成了高炉的薄弱环节，铁口工作稳定与否成了高炉高产稳产的关键因素。
传统的铁口泥套是采用棕刚玉、碳化硅、和焦粉为主原料，用软质粘土、绢云母为结合剂制成，由于成分不合理，使得现有的铁口泥套极易产生裂纹或崩裂，修补频率高，铁口泥套使用寿命短，不仅消耗耐火材料多，耗用时间长，而且严重影响高炉的渣铁处理，进而影响高炉的稳定顺行；此外，由于铁口泥套使用寿命短，大大增加炉前操作人员的劳动强度，泄漏的煤气还威胁操作人员的生命安全，埋下安全隐患。亟需开发出一种长寿、耐用的高炉用铁口泥套，从而减少炉前事故发生率，为高炉顺行提供保障。
经专利检索，已有相关的技术方案公开。如：环保型高强铁口树脂套泥及铁口泥套的制备方法(专利号：ZL200710010189.2，授权公告日：2010-03-24)，该铁口套泥是以热固型酚醛树脂树脂为粘合剂，以刚玉颗粒为骨料，以刚玉粉、粘土粉、石墨粉、三氧化二铝超微粉为粉料组成；制备铁口泥套预制成型：按原料的重量组分取刚玉颗粒加入50％量的热固型酚醛树脂粘合剂进行搅拌，然后再加入刚玉粉、粘土粉、石墨粉、三氧化二铝超微粉和另外50％量的热固型酚醛树脂进行搅拌，充分搅拌后出料装模，振动成型，封装：成型后用塑料薄膜风装，便于现场使用、长途运输、长期保存。该申请案提高了铁口泥套的产品质量，同时缩短了制作时间，但是，该铁口泥套的使用寿命有待进一步提高，难以为高炉顺行提供保障。
发明内容
1.发明要解决的技术问题
本发明的目的在于克服现有技术中高炉铁口泥套使用寿命短，修补、更换频率大的不足，提供了一种长寿的高炉用铁口泥套，本发明的铁口泥套通过创造性的原料组分配比，设计出了的铁口泥套具有良好的抗冲刷、抗侵蚀、耐高温强性能，大大提高了高炉铁口泥套的使用寿命，保证了高炉的正常生产秩序，而且制造简易方便。
2.技术方案
为达到上述目的，本发明提供的技术方案为：
本发明的一种长寿的高炉用铁口泥套，所述的铁口泥套由刚玉砖、莫来石、碳化硅、沥青和添加剂等组分组成。
更进一步地，所述的铁口泥套由刚玉砖、莫来石、镁质红土镍矿、碳化硅、转炉风淬渣、杨迪粉、沥青、海藻酸钠和添加剂组成。
更进一步地，所述的铁口泥套的各组分按如下质量份组成：
更进一步地，所述的添加剂由Al2O3微粉、石墨粉、SiO2微粉、硼矿粉、铜矿砂和海泡石组成。
更进一步地，所述的添加剂各组分按如下质量百分含量组成：Al2O3微粉：30％、石墨粉：25％、SiO2微粉：15％、硼矿粉：15％、铜矿砂：10％、海泡石：5％。
更进一步地，所述的刚玉砖的粒度按如下质量百分含量组成：粒度≤0.074mm：25％，0.074-0.5mm：20％，0.5-1.0mm：35％；1.0-3.0mm：20％；所述的莫来石的粒度按如下质量百分含量组成：粒度≤0.074mm：20％，0.074-0.5mm：30％，0.5-1.0mm：25％；1.0-3.0mm：25％。
3.有益效果
采用本发明提供的技术方案，与已有的公知技术相比，具有如下显著效果：
本发明的一种长寿的高炉用铁口泥套，铁口泥套采用刚玉砖、莫来石、镁质红土镍矿、碳化硅、转炉风淬渣、杨迪粉、沥青、海藻酸钠等创造性的组分配比，使得铁口泥套具有良好的抗冲刷、抗侵蚀、耐高温强性能，其中沥青为球状沥青，利用较高的碳素含量提高了铁口泥套的抗侵蚀性能，且铁口泥套浇注料的空隙中残留较多的碳素，使得铁口泥套更加致密；
本发明的铁口泥套的刚玉砖和莫来石采用不同的粒度组成，使得耐火骨料的粒度组成更加合理，莫来石具有良好的抗热震性，刚玉砖使得其具有良好的耐侵蚀性能，而且在浇注料中合理的配入Al2O3微粉、石墨粉、SiO2微粉、硼矿粉、铜矿砂和海泡石使得铁口泥套具有高强度、高耐火度，从而大大提高了高炉铁口泥套的使用寿命，减少炉前事故发生率，降低了炉前的劳动强度，较好地保证了高炉炉况稳定和顺行。
具体实施方式
为进一步了解本发明的内容，下面结合实施例对本发明作进一步的描述。
实施例1
本实施例的一种长寿的高炉用铁口泥套，所述的铁口泥套各组分按如下质量份组成：刚玉砖90kg，莫来石60kg，镁质红土镍矿15kg，碳化硅30kg，转炉风淬渣8kg，杨迪粉2kg，沥青10kg，海藻酸钠0.5kg，添加剂5kg。
并在此进行说明，所述的刚玉砖的粒度按如下质量百分含量组成：粒度≤0.074mm：25％，0.074-0.5mm：20％，0.5-1.0mm：35％；1.0-3.0mm：20％；所述的莫来石的粒度按如下质量百分含量组成：粒度≤0.074mm：20％，0.074-0.5mm：30％，0.5-1.0mm：25％；1.0-3.0mm：25％。莫来石具有良好的抗热震性，刚玉砖使得其具有良好的耐侵蚀性能。
本实施例的镁质红土镍矿的粒度为1.0-3.0mm，上述所用的碳化硅的粒度≤0.074mm，碳化硅保证了该高炉铁口泥套的高温强度和抗腐蚀性能。此外，上述的转炉风淬渣是将转炉渣通过渣罐车运至风淬工位后，液态的转炉渣从渣罐车的中间罐流出，再通过拉瓦尔喷嘴喷出的空气吹散，破碎成颗粒状即为转炉风淬渣，该转炉风淬渣的成分的质量百分为：Al2O3：3.22％，CaO：44.85％，MgO：13.02％，MnO：0.73％，Si2O：14.58％，TFe：21.26％，f-CaO：0.45％，其余为不可避免的杂质。
上述的杨迪粉成分的质量百分含量为：TFe：57.89％，SiO2：5.38％，Al2O3：1.34％，CaO：0.14％，MgO：0.23％，其余为不可避免的杂质，该杨迪粉的粒度为2.0-3.5mm。本实施例所采用的沥青为球状沥青。
本实施例的添加剂按如下质量百分含量组成：Al2O3微粉：30％、石墨粉：25％、SiO2微粉：15％、硼矿粉：15％、铜矿砂：10％、海泡石：5％。浇注料中合理的配入Al2O3微粉、石墨粉、SiO2微粉、硼矿粉、铜矿砂和海泡石使得铁口泥套具有高强度、高耐火度，从而大大提高了高炉铁口泥套的使用寿命，减少炉前事故发生率。所述的铜矿砂是从铜矿中开采出来的，然后经过选矿成为含铜品质较高、精细的砂状铜矿，铜矿砂的粒度为0.5-1.0mm，该铜矿砂为黑色的铜矿砂。所述的海泡石是一种纤维状的含水硅酸镁，通常呈白、浅灰、浅黄等颜色，不透明也没有光泽，其质量百分含量为：SiO2：56.5％，Al2O3：24.5％，其余为不可避免的杂质，所述的海泡石的平均粒径为：0.5-1.0mm。
本实施例的一种长寿的高炉用铁口泥套，其具体的制备方法如下：
步骤一：制备铁口泥套浇注料
(1)制备混合物A：按质量份数称取刚玉砖90kg，莫来石60kg，镁质红土镍矿15kg，碳化硅30kg和转炉风淬渣8kg，依次加入到搅拌机中，并搅拌40min，搅拌机转速为250r/min，混合均匀后制得混合物A；
(2)制备混合物B：按质量份数称取杨迪粉2kg，沥青10kg和海藻酸钠0.5kg，依次加入到步骤(1)制备得到的混合物A中，搅拌机继续混合搅拌30min，混合均匀制备得混合物B；
(3)制备浇注料：按质量份数称取添加剂5kg加入到步骤(2)制备得到的混合物B中，搅拌机继续混合搅拌25min，混合均匀制备得铁口泥套浇注料；
步骤二：制备铁口泥套
将步骤一制备得到的浇注料浇注到铁口泥套的模具中，再进行烘烤，其中烘烤方法为：
(1)升温处理
首先，以15℃/h的升温速度升温到150℃，保温4h；
其二，以30℃/h的升温速度升温到500℃，保温2h；
其三，以35℃/h的升温速度升温到850℃，保温6h；
最后，以25℃/h的升温速度升温到1450℃，保温8h；
(2)降温处理
首先，以30℃/h的降温速度降温到1100℃，保温5h；
其二，以40℃/h的降温速度降温到650℃，保温3h；
其三，以25℃/h的降温速度降温到400℃，保温4h；
最后，空冷至常温，即制备得铁口泥套。
本实施例的一种长寿的高炉用铁口泥套，铁口泥套采用刚玉砖、莫来石、镁质红土镍矿、碳化硅、转炉风淬渣、杨迪粉、沥青、海藻酸钠等创造性的组分配比，使得铁口泥套具有良好的抗冲刷、抗侵蚀、耐高温强性能；其中沥青为球状沥青，利用较高的碳素含量提高了铁口泥套的抗侵蚀性能，且铁口泥套浇注料的空隙中残留较多的碳素，使得铁口泥套更加致密，，从而具有较高的强度。
本实施例的铁口泥套的刚玉砖和莫来石采用不同的粒度组成，使得耐火骨料的粒度组成更加合理，莫来石具有良好的抗热震性，刚玉砖使得其具有良好的耐侵蚀性能，而且在浇注料中合理的配入Al2O3微粉、石墨粉、SiO2微粉、硼矿粉、铜矿砂和海泡石使得铁口泥套具有高强度、高耐火度，从而大大提高了高炉铁口的使用寿命，高炉铁口泥套的使用寿命达到46天，且安装方便，不但大大降低了炉前的劳动强度，而且减少炉前事故发生率，较好地保证了高炉炉况稳定和顺行，为低成本炼铁提供技术支持。
实施例2
本实施例的基本内容同实施例1，其不同之处在于：本实施例的铁口泥套各组分按如下质量份组成：刚玉砖80kg，莫来石50kg，镁质红土镍矿10kg，碳化硅20kg，转炉风淬渣5kg，杨迪粉1kg，沥青4kg，海藻酸钠0.5kg，添加剂2kg。
本实施例的一种长寿的高炉用铁口泥套，其具体的制备方法如下：
步骤一：制备铁口泥套浇注料
(1)制备混合物A：按质量份数称取刚玉砖80kg，莫来石50kg，镁质红土镍矿10kg，碳化硅20kg和转炉风淬渣5kg，依次加入到搅拌机中，并搅拌40min，搅拌机转速为250r/min，混合均匀后制得混合物A；
(2)制备混合物B：按质量份数称取杨迪粉1kg，沥青4kg和海藻酸钠0.5kg，依次加入到步骤(1)制备得到的混合物A中，搅拌机继续混合搅拌30min，混合均匀制备得混合物B；
(3)制备浇注料：按质量份数称取添加剂2kg加入到步骤(2)制备得到的混合物B中，搅拌机继续混合搅拌25min，混合均匀制备得铁口泥套浇注料；
步骤二：制备铁口泥套
将步骤一制备得到的浇注料浇注到铁口泥套的模具中，再进行烘烤，其中烘烤方法为：
(1)升温处理
首先，以15℃/h的升温速度升温到150℃，保温4h；
其二，以30℃/h的升温速度升温到500℃，保温2h；
其三，以35℃/h的升温速度升温到850℃，保温6h；
最后，以25℃/h的升温速度升温到1450℃，保温8h；
(2)降温处理
首先，以30℃/h的降温速度降温到1100℃，保温5h；
其二，以40℃/h的降温速度降温到650℃，保温3h；
其三，以25℃/h的降温速度降温到400℃，保温4h；
最后，空冷至常温，即制备得铁口泥套。
本实施例的一种长寿的高炉用铁口泥套，铁口泥套采用刚玉砖、莫来石、镁质红土镍矿、碳化硅、转炉风淬渣、杨迪粉、沥青、海藻酸钠等创造性的组分配比，使得铁口泥套具有良好的抗冲刷、抗侵蚀、耐高温强性能；其中沥青为球状沥青，利用较高的碳素含量提高了铁口泥套的抗侵蚀性能，且铁口泥套浇注料的空隙中残留较多的碳素，使得铁口泥套更加致密，，从而具有较高的强度。
本实施例的铁口泥套的刚玉砖和莫来石采用不同的粒度组成，使得耐火骨料的粒度组成更加合理，莫来石具有良好的抗热震性，刚玉砖使得其具有良好的耐侵蚀性能，而且在浇注料中合理的配入Al2O3微粉、石墨粉、SiO2微粉、硼矿粉、铜矿砂和海泡石使得铁口泥套具有高强度、高耐火度，从而大大提高了高炉铁口的使用寿命，高炉铁口泥套的使用寿命达到48天，且安装方便，不但大大降低了炉前的劳动强度，而且减少炉前事故发生率，较好地保证了高炉炉况稳定和顺行，为低成本炼铁提供技术支持。
实施例3
本实施例的基本内容同实施例1，其不同之处在于：本实施例的铁口泥套各组分按如下质量份组成：刚玉砖85kg，莫来石54kg，镁质红土镍矿12kg，碳化硅25kg，转炉风淬渣6kg，杨迪粉1kg，沥青6kg，海藻酸钠0.5kg，添加剂3kg。
步骤一：制备铁口泥套浇注料
(1)制备混合物A：按质量份数称取刚玉砖85kg，莫来石54kg，镁质红土镍矿12kg，碳化硅25kg和转炉风淬渣6kg，依次加入到搅拌机中，并搅拌40min，搅拌机转速为250r/min，混合均匀后制得混合物A；
(2)制备混合物B：按质量份数称取杨迪粉1kg，沥青6kg和海藻酸钠0.5kg，依次加入到步骤(1)制备得到的混合物A中，搅拌机继续混合搅拌30min，混合均匀制备得混合物B；
(3)制备浇注料：按质量份数称取添加剂3kg加入到步骤(2)制备得到的混合物B中，搅拌机继续混合搅拌25min，混合均匀制备得铁口泥套浇注料；
步骤二：制备铁口泥套
将步骤一制备得到的浇注料浇注到铁口泥套的模具中，再进行烘烤，其中烘烤方法为：
(1)升温处理
首先，以15℃/h的升温速度升温到150℃，保温4h；
其二，以30℃/h的升温速度升温到500℃，保温2h；
其三，以35℃/h的升温速度升温到850℃，保温6h；
最后，以25℃/h的升温速度升温到1450℃，保温8h；
(2)降温处理
首先，以30℃/h的降温速度降温到1100℃，保温5h；
其二，以40℃/h的降温速度降温到650℃，保温3h；
其三，以25℃/h的降温速度降温到400℃，保温4h；
最后，空冷至常温，即制备得铁口泥套。
本实施例的一种长寿的高炉用铁口泥套，铁口泥套采用刚玉砖、莫来石、镁质红土镍矿、碳化硅、转炉风淬渣、杨迪粉、沥青、海藻酸钠等创造性的组分配比，使得铁口泥套具有良好的抗冲刷、抗侵蚀、耐高温强性能；其中沥青为球状沥青，利用较高的碳素含量提高了铁口泥套的抗侵蚀性能，且铁口泥套浇注料的空隙中残留较多的碳素，使得铁口泥套更加致密，，从而具有较高的强度。
本实施例的铁口泥套的刚玉砖和莫来石采用不同的粒度组成，使得耐火骨料的粒度组成更加合理，莫来石具有良好的抗热震性，刚玉砖使得其具有良好的耐侵蚀性能，而且在浇注料中合理的配入Al2O3微粉、石墨粉、SiO2微粉、硼矿粉、铜矿砂和海泡石使得铁口泥套具有高强度、高耐火度，从而大大提高了高炉铁口的使用寿命，高炉铁口泥套的使用寿命达到50天，且安装方便，不但大大降低了炉前的劳动强度，而且减少炉前事故发生率，较好地保证了高炉炉况稳定和顺行，为低成本炼铁提供技术支持。
Claims (6)
1.一种长寿的高炉用铁口泥套，其特征在于：所述的铁口泥套由刚玉砖、莫来石、碳化硅、沥青和添加剂等组分组成。
2.根据权利要求1所述的一种长寿的高炉用铁口泥套，其特征在于：所述的铁口泥套由刚玉砖、莫来石、镁质红土镍矿、碳化硅、转炉风淬渣、杨迪粉、沥青、海藻酸钠和添加剂组成。
3.根据权利要求2所述的一种长寿的高炉用铁口泥套，其特征在于：所述的铁口泥套的各组分按如下质量份组成：
4.根据权利要求1或2或3所述的一种长寿的高炉用铁口泥套，其特征在于：所述的添加剂由Al2O3微粉、石墨粉、SiO2微粉、硼矿粉、铜矿砂和海泡石组成。
5.根据权利要求4所述的一种长寿的高炉用铁口泥套，其特征在于：所述的添加剂各组分按如下质量百分含量组成：Al2O3微粉：30％、石墨粉：25％、SiO2微粉：15％、硼矿粉：15％、铜矿砂：10％、海泡石：5％。
6.根据权利要求5所述的一种长寿的高炉用铁口泥套，其特征在于：所述的刚玉砖的粒度按如下质量百分含量组成：粒度≤0.074mm：25％，0.074-0.5mm：20％，0.5-1.0mm：35％；1.0-3.0mm：20％；所述的莫来石的粒度按如下质量百分含量组成：粒度≤0.074mm：20％，0.074-0.5mm：30％，0.5-1.0mm：25％；1.0-3.0mm：25％。
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