CN104478443A - 一种干式低碳环保炮泥及其制作方法 - Google Patents

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一种干式环保炮泥及其制作方法,其主要原料如下:刚玉占10-35wt%、焦宝石10-25wt%、铝矾土10-20wt%、SiC5-20wt%、氮化硅铁3-8wt%、耐火粘土10-20wt%、α-Al2O3微粉0-5wt%、硅微粉1-3wt、绢云母3-6wt%、沥青8-10wt%。外加剂有油酸0.5-2wt%石蜡0-3wt%热塑性酚醛树脂0-3wt%。它绿色、环保、生产工艺简单,生产如同生产普通的散状耐火材料一样,该炮泥具有抗冲刷、抗侵蚀、好开口、不扩孔、不潮泥、易烧结、不污染环境、好生产、现场易操作等一切优良炮泥的共同特点,有望使我国高炉炮泥消耗量降低到吨铁一公斤以下,值得大力推广应用。

Description

一种干式低碳环保炮泥及其制作方法
技术领域
[0001] 本发明涉及到耐火材料领域,特别涉及到一种干式低碳环保炮泥及其制作方法。
背景技术
[0002] 炮泥是高炉炼铁,堵出铁口用的泥状材料,因是泥炮压入的,所以叫做炮泥。
当高炉很小,炉容只有50m3以下时,炮泥用红土泥人工堵上,人工用钢钎开口就可满足使用要求。
[0003] 当炉容在200m3以上时,堵口就得用炮泥机将炮泥压入,用电钻开口。
[0004] 我国在上世纪七十、八十年代沿袭下来的一种3331有水炮泥,即:废粘土砖颗粒、碎焦粒、耐火粘土、浙青按3:3:3:1的比例加水搅拌成泥状即成,这时候,每个铁厂都有练泥房.当时风温也低在800-900°C,风压也低一般在150-200KPa,高炉利用系数在1.5t/m3,如300m3高炉日出铁量在500t以内,传统的3331有水炮泥基本上可满足生产的需要。
[0005] 随着改革开发,高炉炉容逐渐扩大,风压、风温不断提高,原来200m3高炉扩容至 450m3,550-600m3扩容至 1000_1200m 3,1500m3扩容至 2500_4000m 3。风压由原来的150-200KPa增大到300_350KPa,风温由原来的900°C提到了 1250°C,又加上喷煤富氧,用国外高品位铁矿,高炉利用系数最高提到了 3.5-4.5t/m3 (450m3高炉日出铁量在2000吨以上,最高到2200-2300吨)2000m3以上的大高炉利用系数普遍在2.5t/m3以上,日出铁次数在12-15次甚至18次,倒置铁口堵上后20分钟就得重新打开,传统的3331炮泥已经远不能满足生产的需要,于是诞生了焦油结合的无水炮泥,要求炮泥易压入、好钻孔、抗侵蚀、抗冲刷、不扩孔、不潮泥、硬化快等优点,因无水炮泥焦油挥发物大、大量的挥发物造成了对环境的破坏,特别对雾霾影响非常大。
发明内容
[0006] 本发明公开了一种干式低碳环保炮泥及其制作方法,通过此方法制造出来的炮泥,对环境不会造成影响。
[0007] 本发明的技术方案如下:
炮泥的设计原理:因炮泥必须使用一部分的碳素材料来增加不被铁水润湿侵透的作用,碳素材料的结合剂一般为焦油、浙青,我们把对环境污染最严重的焦油去掉一点不用,改用对环境污染较小的浙青粉做结合剂,并且把浙青用量降低到最小范围内,采用的方案是:用有机分散剂油酸和固体石蜡,即炮泥受热后,石蜡浙青就会在油酸作用下会迅速变稀,粘度降低对物料的润温性能增强,结合强度不但不下降反而提高,油酸、石蜡的作用像普通浇注料中三聚磷酸钠与六偏磷酸钠对施工加水量和流动性的影响作用一样把结合浙青用量降下来,强度提上去。
[0008] 所述的一种干式低碳环保炮泥及其制作方法,使用一部分高纯度高气孔率的焦宝石完全取代了焦粒,高气孔高纯焦宝石Al203+Si02> 98%,吸水率7%左右,体密密度在2.1-2.3g/cm3,荷软>1480°C,有非常优异的高温性能,完全可有普通炮泥透气性好的特点。开口时,焦宝石颗粒料像陶瓷一样脆,易碎和刚玉颗粒一起被钻旋出,所以它开口容易,其高温下热态温度高,丝毫不比焦粒逊色,抗拉抗冲刷应该好过焦粒,同时达到了使炮泥真正成了低碳、节能、环保,高温下只有结合浙青的残碳,使炮泥的总C与铁沟浇注料相仿,又加上炮泥中刚玉、碳化硅的共同作用,使炮泥不可能扩孔快。
[0009] 所述的一种干式低碳环保炮泥及其制作方法,引进了 Al2O3-SiC-C质,最先进的防氧化剂:氮化硅铁,可根据高炉大小不同,加入适宜的量,增加抗氧化效果,炮泥的强度及抗铁水、熔渣的侵蚀性也大大提高。
[0010] 一种干式低碳环保炮泥及其制作方法,其主要原料如下:刚玉占10_35wt%、焦宝石 10-25wt%、铝矾土 10-20wt%、SiC5-20wt%、氮化硅铁 3-8wt%、耐火粘土 10_20wt%、a -Al2O3微粉0-5wt%、娃微粉l-3wt、絹云母3-6wt%、浙青8-10wt%。外加剂有油酸0.5_2wt%石腊0-3wt%热塑性酚醛树脂0_3wt%。
[0011] 一种干式环保炮泥及其制作方法,其工艺流程如下:先将刚玉矾土颗粒倒入搅拌机中,再倒入油酸约0.5-1分钟后,倒入气孔率低的所有原料搅拌2分钟后,加焦宝石及其它气孔率高的粉料,再搅拌约2分钟后倒入固体石蜡与浙青,拌至均匀颜色一致即可放料、包装、入库、发运。
[0012] 所述的一种干式低碳环保炮泥及其制作方法,使用中将袋料倒入炮泥机缸桶内开启压实后,转向到铁沟上方预热5-10分钟,使浙青溶于油酸、石蜡形成的液相中,使炮泥具备一定的塑性与可压入性,炮泥压入铁口后,浙青进一步溶于油酸、石蜡中,完全恢复炮泥固有的塑料与容易压入压深的可操作性,随后油酸、石蜡首先挥发,随着浙青挥发物的走掉,炮泥固化.搅拌工艺中,搅拌机中先加不吸水吸油的刚玉及矾土颗粒,是为了防止油酸侵入颗粒气孔中过多,达不到应有的效果,跟着加吸水、吸油率低的粉料,也是为了使油酸不至于进入物料气孔之中,再加焦宝石颗粒与气孔较高的粉料,这样可最大限度的保证进入物料气孔中的油酸量最小,达到在使用中充分发挥油酸降低浙青溶液表面张力和粘度的作用,充分发挥浙青对物料的结合作用。
[0013] 本发明的有益效果是:该炮泥具有抗冲刷、抗侵蚀、好开口、不扩孔、不潮泥、易烧结、不污染环境、好生产、现场易操作等一切优良炮泥的共同特点。
[0014]
具体实施方式
[0015] 本发明的保护范围不仅限于此。
[0016] 实施例一:
原料配比为:刚玉25wt%、SiC17wt%、焦宝石20wt%、氮化娃铁5wt%、a -Al2O3微粉5wt%、S12微粉3wt%、絹云母5wt%、耐火粘土 15wt%、浙青(外加)10wt%、石腊(外加)2wt%、油酸(夕卜力口)lwt%0
[0017] 将上述刚玉、碳化硅铁不吸水的物料先倒入搅拌机中,加油酸拌匀,再倒入a -Al2O3、硅微粉2分钟后加焦宝石颗粒、絹云母、耐火粘土等拌匀,在2分钟后,最后加石蜡、浙青,再搅拌约I分钟出料。严格按以上加料顺序加料,确保少量的油酸不进入高吸水率焦宝石内部。总体的拌料时间约6-8分钟一埚,浙青、石蜡加入后有1-2分钟搅拌即可。
[0018] 在炮泥使用时,将其装入炮泥机中压实后(前端炮口稍出料),炮泥转向铁沟上方预热约5-10分钟,即可进行堵口操作。
[0019] 实施例二:
炮泥原料配比:帆土 20wt%、SiC15%、焦宝石20wt%、氮化娃铁3wt%、刚玉10wt%、粘土20wt%、絹云母5wt%、a -Al2035wt%、娃灰2wt%、树脂粉(外加)3wt%、油酸(外加)1.5wt%、浙青(外加)8wt%0
[0020] 先加铝矾土骨料、SiC骨料、油酸,搅I分钟后加SiC粉、氮化硅铁粉、絹云母、a -Al2O3微粉,再拌1-2分钟加入焦宝石骨料和其他粉料,再拌2分钟后,加浙青,搅拌I分钟后出料,包装,入库。
[0021] 使用时,装炮压实后,泥炮在铁沟上方预热10分钟即可正常堵口。

Claims (6)

1.一种干式低碳环保炮泥及其制作方法,其特征在于:其原料配比如下:刚玉10-35wt%、铝矾土 0-30%、SiC5-20wt%、高纯度高气孔焦宝石5_20%、结合粘土 10_2(^丨%、氮化硅铁 0-10%、矾土粉 0-10%、絹云母 3-6wt%、Si02 微粉 2_3wt%、α -Al203 微粉 3_8wt%、高温浙青8-10wt%、热塑性酹醒树脂粉外加0-3wt%、油酸外加l-2wt%、石腊外加0-3wt%。
2.根据权利要求1所述的一种干式低碳环保炮泥及其制作方法,其特征在于:颗粒料0-3mm,包括刚玉、焦宝石、铝矾土、碳化硅等,共质量占炮泥总质量的40-55%,其余为细粉,量占炮泥总质量的45-60%。
3.根据权利要求1所述的一种干式低碳环保炮泥及其制作方法,其特征在于:所述炮泥的结合剂为浙青与热塑性树脂,油酸、石蜡为浙青的分散剂,受热可有效降低浙青的粘度与表面张力,增加浙青的结合性能和用量(同一般浇注料中少量Na5P3010、(NaP03)n对施工用水量和流动性的影响相同)炮泥压入铁口后,又迅速蒸发,促使炮泥固化,产生强度与碳素结合。
4.根据权利要求1所述的一种干式低碳环保炮泥及其制作方法,其特征在于:所述高纯度高气孔率焦宝石A1203+Si02 ^ 98%。
5.根据权利要求1所述的一种干式低碳环保炮泥及其制作方法,其特征在于:其制作工艺如下:先将刚玉、矾土等气孔率低的颗粒料倒入强制式搅拌机中,边搅拌边加入油酸,使油酸包附于颗粒之上,而后加入吸水率低的料粉(如刚玉、SiC等),再后,倒入焦宝石颗粒与其他混合细粉,搅拌5分钟后,最后倒入粒状石蜡及树脂、浙青搅拌I分钟后,放料装袋,即为成品料。
6.根据权利要求5所述的一种干式低碳环保炮泥及其制作方法,其特征在于:使用时装炮后,堵铁口前,将炮泥压实,转向铁沟上方,靠铁沟温度预热5-10分钟,使石蜡、浙青等大部分溶于油酸中,使料具备一定的塑料,能顺利压出即可。
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