CN105314991A

CN105314991A - 一种制造高炉出铁砂口的结合剂的制备方法

Info

Publication number: CN105314991A
Application number: CN201410392591.1A
Authority: CN
Inventors: 吴雪健; 张向阳; 吴雯雯; 魏王亚; 王东冬
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2014-08-04
Filing date: 2014-08-04
Publication date: 2016-02-10

Abstract

本发明公开了一种制造高炉出铁用砂口的结合剂的制备方法，属于高炉砂口用结合剂技术领域。本发明的制备方法，(1)称取沥青75-90份，有机硅树脂20-30份和酚醛树脂14-18份，依次加入反应釜中，制备得到混合物A；(2)称取三聚氰胺甲醛树脂5-8份，氯丁橡胶2-4份和苯甲酸1-2份，混合均匀得混合物B；(3)将的混合物B加入到的混合物A中，制得混合物C；(4)称取复合添加剂4-7份，将复合添加剂加入到混合物C中，制备得到结合剂。本发明的结合剂通过创造性的组分配比，使用该结合剂制成的砂口的使用寿命大大提高，砂口不修补的情况下使用寿命达到30天左右，且使用的过程中不用补料。

Description

一种制造高炉出铁砂口的结合剂的制备方法

技术领域

本发明涉及高炉砂口用结合剂技术领域，更具体地说，涉及一种制造高炉出铁用砂口的结合剂的制备方法。

背景技术

砂口是促进高炉出铁过程中高温液态炉渣、铁水有效分离的装置。在高炉炼铁实际生产过程中，砂口被悬挂在液态炉渣和铁水的主铁沟中，主铁沟内的炉渣和铁水因其密度不同(熔渣的密度3.0t/m³，铁水的密度7.0t/m³)，自然分层。炉渣因密度小浮在铁水的上面，被砂口挡住后转而流向渣沟；铁水因其密度大沉在下面，并通过砂口与主铁沟之间的间隙流向铁沟。从而达到高温液态的渣、铁分离的目的。

砂口在出铁场上处于核心节点位置，也是保证渣铁有效分离的唯一节点，对高炉出铁过程的稳定、顺行十分重要，直接影响到高炉的正常生产秩序，继而影响到钢铁企业的经济效益。

但是，由于砂口直接与高温渣铁接触，砂口服役环境十分恶劣，砂口在服役过程中，主要经受以下几种因素的持续破坏：(1)高温铁水的机械冲刷；(2)高温条件下的炉渣化学侵蚀；(3)高炉间歇出铁、出渣时引发的热震侵蚀。三种因素交替作用，相互加强，大大降低了砂口的服役寿命。

现有的砂口通常由耐火骨料和结合剂混合后捣鼓而成，然后在进行烧结，进一步得到成品的砂口。但是，由于现有砂口结合剂的组分不完善，使得结合剂的粘结效果较差，制成的砂口每10-15天就需补料一次。其修补频繁，且修补劳动强度大，操作环境恶劣；另外，常常影响准点出铁，导致减风减产，焦比升高，降低了劳动生产率。以上砂口结合剂的不足，已经不能满足现在的砂口的作用，因此急需设计出一种高性能的砂口用的结合剂。

经检索，中国专利号：ZL200610053908.4，授权公告日为：2008年7月28日，发明创造的名称为：一种撇渣器，该发明制出的撇渣器虽然具有良好的抗冲刷、抗氧化和抗侵蚀的性能，提高了撇渣器的使用寿命，但是，由于水泥的凝固时间只有2-3小时，该材料不能够以泥料长期存放，极易变质；该申请案对均采用商用原料配制而成，对钢铁企业的废弃物资源化利用不充分，导致生产成本较高；而且，该申请案并没有对砂口的结合剂进行具体的改进，此问题有待解决。

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由于砂口结合剂性能较差，使得制成的砂口使用寿命短，修补更换频率大的不足，提供了一种制造高炉出铁用砂口的结合剂的制备方法，本发明的结合剂，通过创造性的组分配比，使用该结合剂制成的砂口的使用寿命大大提高，保证了高炉的正常生产秩序。

2.技术方案

为达到上述目的，本发明提供的技术方案为：

本发明的一种制造高炉出铁用砂口的结合剂的制备方法，其方法为：将沥青、有机硅树脂、酚醛树脂、三聚氰胺甲醛树脂、氯丁橡胶、苯甲酸和复合添加剂加入到反应釜中，并在反应釜中混合均匀，制备得到结合剂。

更进一步地，其具体的制备步骤为：

(1)按质量份数称取沥青75-90份，有机硅树脂20-30份和酚醛树脂14-18份，依次加入反应釜中，在50℃的温度下搅拌混合15min，而后，升温至80℃，升温结束后，继续搅拌20min，制备得到混合物A；

(2)按质量份数称取三聚氰胺甲醛树脂5-8份，氯丁橡胶2-4份和苯甲酸1-2份，依次加入到搅拌机中，并搅拌20-25min，混合均匀得混合物B；

(3)将步骤(2)中制得的混合物B加入到步骤(1)中制得的混合物A中，继续搅拌混合35min，并在80℃下保温10min，制备得混合物C；

(4)按质量份数称取复合添加剂4-7份，将复合添加剂加入到步骤(3)制得的混合物C中，搅拌30-40min，混合均匀即制备得到结合剂。

更进一步地，所述的复合添加剂成分的质量百分含量为：环烷酸钴：20％，有机纤维：35％，2-咪唑烷酮：15％，三聚磷酸钠：15％，三乙酰氧基硼氢化钠：15％。

本发明的一种制造高炉出铁用砂口的结合剂，所述的结合剂各组分按如下质量份组成：

所述的复合添加剂包括环烷酸钴，有机纤维，2-咪唑烷酮，三聚磷酸钠和三乙酰氧基硼氢化钠。

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：

本发明的一种制造高炉出铁用砂口的结合剂的制备方法，其结合剂采用沥青、有机硅树脂、酚醛树脂、三聚氰胺甲醛树脂、氯丁橡胶、苯甲酸等组分，并将其按照特定的配比制成，使得与耐火骨料结合后塑性高，热稳定性好，有利于提高砂口的使用寿命；

此外，复合添加剂中包含有环烷酸钴，有机纤维，2-咪唑烷酮，三聚磷酸钠和三乙酰氧基硼氢化钠，进一步提高了结合剂的综合性能，使得其与耐火骨料结合后，提高了制成的撇渣的使用寿命，砂口不修补的情况下使用寿命达到30天左右，保证了高炉的正常生产秩序，且使用的过程中不用补料，降低了炉前的劳动强度，较好地保证了高炉炉况稳定、安全和顺行，保障了高炉的正常生产秩序。

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

本实施例的一种制造高炉出铁用砂口的结合剂，结合剂各组分按如下质量份组成：沥青75kg，有机硅树脂20kg，酚醛树脂14kg，三聚氰胺甲醛树脂5kg，氯丁橡胶2kg，苯甲酸1kg和复合添加剂4kg。所述的复合添加剂包括环烷酸钴，有机纤维，2-咪唑烷酮，三聚磷酸钠和三乙酰氧基硼氢化钠，且复合添加剂成分的质量百分含量为：环烷酸钴：20％，有机纤维：35％，2-咪唑烷酮：15％，三聚磷酸钠：15％，三乙酰氧基硼氢化钠：15％。

在此说明下，上述的所述的沥青为球状沥青，此外有机硅树脂是高度交联的网状结构的聚有机硅氧烷，其是由甲基三氯硅烷、二甲基二氯硅烷、苯基三氯硅烷和甲基苯基二氯硅烷混合而成，其中各组分的质量百分含量为：甲基三氯硅烷：10％，二甲基二氯硅烷：10％，苯基三氯硅烷：30％，甲基苯基二氯硅烷：50％。

上述的氯丁橡胶是由氯丁二烯(即2-氯-1，3-丁二烯)为主要原料进行α-聚合而生产的合成橡胶，外观为乳白色、米黄色或浅棕色的片状或块状物。所述的苯甲酸为具有苯或甲醛的气味的鳞片状或针状结晶。

此外，本发明的2-咪唑烷酮为白色透明针状结晶，其分子式为C₃H₆N₂O。该三乙酰氧基硼氢化钠为白色结晶粉末，易溶于苯及四氢呋喃。所述的有机纤维为粘胶纤维，该粘胶纤维由天然纤维素经碱化而成碱纤维素，再与二硫化碳作用生成纤维素黄原酸酯，溶解于稀碱液内得到的粘稠溶液称粘胶，粘胶经湿法纺丝和一系列处理工序后制成的粘胶纤维。

本实施例的一种制造高炉出铁用砂口的结合剂，其具体的制备方法如下：

(1)按质量份数称取沥青75kg，有机硅树脂20kg和酚醛树脂14kg，依次加入反应釜中，在50℃的温度下搅拌混合15min，而后，反应釜先以1℃/min的升温速率升温10min，而后以2℃/min的升温速率升温10min，升温结束后，继续搅拌20min，制备得到混合物A；

(2)按质量份数称取三聚氰胺甲醛树脂5kg，氯丁橡胶2kg和苯甲酸1kg，依次加入到搅拌机中，并搅拌20min，混合均匀得混合物B；

(4)按质量份数称取复合添加剂4kg，该复合添加剂成分的质量百分含量为：环烷酸钴：20％，有机纤维：35％，2-咪唑烷酮：15％，三聚磷酸钠：15％，三乙酰氧基硼氢化钠：15％；将复合添加剂加入到步骤(3)制得的混合物C中，搅拌30min，混合均匀即制备得到结合剂。

本实施例的结合剂，通过创造性的组分配比，使得该结合剂与耐火骨料混合后制成的砂口，具有抵抗高温渣铁冲刷和侵蚀要求。从而，提高了砂口的使用寿命，砂口在不修补的情况下的使用寿命达到27天，且使用过程中不需要补料，安装方便，大大降低了炉前的劳动强度；为高炉正常生产、安全和顺行，提供了保障。

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：所述的结合剂各组分按如下质量份组成：沥青90kg，有机硅树脂30kg，酚醛树脂18kg，三聚氰胺甲醛树脂8kg，氯丁橡胶4kg，苯甲酸2kg和复合添加剂7kg。

此外，有机硅树脂是高度交联的网状结构的聚有机硅氧烷，其是由甲基三氯硅烷、二甲基二氯硅烷、苯基三氯硅烷和甲基苯基二氯硅烷混合而成，其中各组分的质量百分含量为：甲基三氯硅烷：15％，二甲基二氯硅烷：15％，苯基三氯硅烷：30％，甲基苯基二氯硅烷：40％。

(1)按质量份数称取沥青90kg，有机硅树脂30kg和酚醛树脂18kg，依次加入反应釜中，在50℃的温度下搅拌混合15min，而后，反应釜先以1℃/min的升温速率升温10min，而后以2℃/min的升温速率升温10min，升温结束后，继续搅拌20min，制备得到混合物A；

(2)按质量份数称取三聚氰胺甲醛树脂8kg，氯丁橡胶4kg和苯甲酸2kg，依次加入到搅拌机中，并搅拌25min，混合均匀得混合物B；

(4)按质量份数称取复合添加剂7kg，该复合添加剂成分的质量百分含量为：环烷酸钴：20％，有机纤维：35％，2-咪唑烷酮：15％，三聚磷酸钠：15％，三乙酰氧基硼氢化钠：15％；将复合添加剂加入到步骤(3)制得的混合物C中，搅拌40min，混合均匀即制备得到结合剂。

本实施例的结合剂，通过创造性的组分配比，使得该结合剂与耐火骨料混合后制成的砂口，具有抵抗高温渣铁冲刷和侵蚀要求。从而，提高了砂口的使用寿命，砂口在不修补的情况下的使用寿命达到28天，且使用过程中不需要补料，安装方便，大大降低了炉前的劳动强度；为高炉正常生产、安全和顺行，提供了保障。

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：所述的结合剂各组分按如下质量份组成：沥青80kg，有机硅树脂25kg，酚醛树脂16kg，三聚氰胺甲醛树脂6kg，氯丁橡胶3kg，苯甲酸1kg和复合添加剂5kg。

此外，有机硅树脂是高度交联的网状结构的聚有机硅氧烷，其是由甲基三氯硅烷、二甲基二氯硅烷、苯基三氯硅烷和甲基苯基二氯硅烷混合而成，其中各组分的质量百分含量为：甲基三氯硅烷：12％，二甲基二氯硅烷：13％，苯基三氯硅烷：40％，甲基苯基二氯硅烷：35％。

(1)按质量份数称取沥青80kg，有机硅树脂25kg和酚醛树脂16kg，依次加入反应釜中，在50℃的温度下搅拌混合15min，而后，反应釜先以1℃/min的升温速率升温10min，而后以2℃/min的升温速率升温10min，升温结束后，继续搅拌20min，制备得到混合物A；

(2)按质量份数称取三聚氰胺甲醛树脂6kg，氯丁橡胶3kg和苯甲酸1kg，依次加入到搅拌机中，并搅拌22min，混合均匀得混合物B；

(4)按质量份数称取复合添加剂5kg，该复合添加剂成分的质量百分含量为：环烷酸钴：20％，有机纤维：35％，2-咪唑烷酮：15％，三聚磷酸钠：15％，三乙酰氧基硼氢化钠：15％；将复合添加剂加入到步骤(3)制得的混合物C中，搅拌35min，混合均匀即制备得到结合剂。

本实施例的结合剂，通过创造性的组分配比，使得该结合剂与耐火骨料混合后制成的砂口，具有抵抗高温渣铁冲刷和侵蚀要求。从而，提高了砂口的使用寿命，砂口在不修补的情况下的使用寿命达到31天，且使用过程中不需要补料，安装方便，大大降低了炉前的劳动强度；为高炉正常生产、安全和顺行，提供了保障。

Claims

1.一种制造高炉出铁用砂口的结合剂的制备方法，其方法为：将沥青、有机硅树脂、酚醛树脂、三聚氰胺甲醛树脂、氯丁橡胶、苯甲酸和复合添加剂加入到反应釜中，并在反应釜中混合均匀，制备得到结合剂。

2.根据权利要求5所述的一种制造高炉出铁用砂口的结合剂的制备方法，其具体的制备步骤为：

3.根据权利要求2所述的一种制造高炉出铁用砂口的结合剂，其特征在于：所述的复合添加剂成分的质量百分含量为：环烷酸钴：20％，有机纤维：35％，2-咪唑烷酮：15％，三聚磷酸钠：15％，三乙酰氧基硼氢化钠：15％。