CN105928629A

CN105928629A - 钢铁冶炼测温纸质泥头及其所用的耐火胶粘剂

Info

Publication number: CN105928629A
Application number: CN201610276369.4A
Authority: CN
Inventors: 张建; 崔相辉
Original assignee: Wuhan University of Technology WUT
Current assignee: Wuhan University of Technology WUT
Priority date: 2016-04-29
Filing date: 2016-04-29
Publication date: 2016-09-07

Abstract

本发明涉及一种钢铁冶炼测温纸质泥头及其所用的耐火胶粘剂，该纸质泥头包括套在一起的内纸管和外纸管，外纸管伸出内纸管一截，内纸管内设有热电偶，内纸管的全部以及外纸管伸出内纸管的部分填满了耐火填充料，热电偶的冷端被包裹在耐火填充料内、热端位于耐火填充料外部，外纸管伸出内纸管的一端设有挡渣帽，热电偶的热端位于挡渣帽内；内纸管和外纸管均由纸张与耐火胶粘剂浸泡卷制而成，内纸管和外纸管通过耐火胶粘剂粘接固定在一起。该泥头，结构简单、制作方便、成本低，体积小、重量轻、使用时不会开裂脱落。

Description

钢铁冶炼测温纸质泥头及其所用的耐火胶粘剂

技术领域

本发明属于钢铁冶炼测温领域，具体涉及一种钢铁冶炼测温纸质泥头及其所用的耐火胶粘剂。

背景技术

钢铁冶炼测温时，需要通过热电偶进行测温，热电偶测温时需要保证热端与钢水接触且均温、冷端与钢水隔离，因此需要将热电偶放置在耐火泥头中完成测温操作。耐火泥头不仅为热电偶提供支撑，还要承受钢水的高温以及使用过程中温度的剧烈变化保证热电偶冷端隔离，目前的耐火泥头是由高温耐火泥烧制而成，加工工艺难度大，成本高，重量大，结构复杂，由于体积大且厚，使用时耐火泥头的外层容易开裂、脱落。

发明内容

本发明的目的是提供一种钢铁冶炼测温纸质泥头，该泥头，结构简单、制作方便、成本低，体积小、重量轻、使用时不会开裂脱落。

本发明所采用的技术方案是：

一种钢铁冶炼测温纸质泥头，包括套在一起的内纸管和外纸管，外纸管伸出内纸管一截，内纸管内设有热电偶，内纸管的全部以及外纸管伸出内纸管的部分填满了耐火填充料，热电偶的冷端被包裹在耐火填充料内、热端位于耐火填充料外部，外纸管伸出内纸管的一端设有挡渣帽，热电偶的热端位于挡渣帽内；内纸管和外纸管均由纸张与耐火胶粘剂浸泡卷制而成，内纸管和外纸管通过耐火胶粘剂粘接固定在一起。

进一步地，热电偶包括U型的热电偶金属丝、U型的石英管、补偿导线和塑料支架，石英管套在热电偶金属丝中部形成热端，热电偶金属丝的两端分别与补偿导线连接，两个补偿导线的末端均设在塑料支架内。

进一步地，内纸管长度是外纸管长度的2-5倍，外纸管伸出内纸管的长度为5-10cm。

进一步地，纸张厚度为0.05-0.15mm、每平方米80-200克重的工业用纸（如，牛皮纸、草浆纸、木浆纸、废纸纸、苇浆纸、杂浆纸等）。

一种应用于上述钢铁冶炼测温纸质泥头的耐火胶粘剂，其组分配方为聚乙烯醇缩甲醛胶33-35%、钙镁粉9-11%、氢氧化铝31-33%、硫酸钠1-3%、硫酸铵1-3%、其余为水。

进一步地，聚乙烯醇缩甲醛胶的组分配方为聚乙烯醇8.6%、35-37%的甲醛溶液3.5%、烧碱0.1% 、30%的盐酸0.5%、尿素0.9%、其余为水。

进一步地，钙镁粉主要成分是钙与镁的碳酸盐，其中碳酸钙含量90%以上。

另一种应用于上述钢铁冶炼测温纸质泥头的耐火胶粘剂，其组分配方为淀粉胶20-21%、白炭黑11-13%、氢氧化铝27-29%、硫酸钠1-3%、硫酸铵1-3%、其余为水。

进一步地，淀粉胶的组分配方为玉米淀粉13.2% 、烧碱2.1% 、次氯酸钠3%、二氧化硅2% 、硼砂 0.5%、硫酸 0.2%、其余为水。

进一步地，白炭黑中气相二氧化硅含量在99%以上（可用·nH2O表示）。

本发明的有益效果是：

使用时，纸质泥头与钢水接触，表面炭化，阻止燃烧，对耐火填充料内的热电偶冷端起到保护作用，挡渣帽融化后热电偶热端与钢水接触，进行测温；采用纸质泥头，结构简单、制作方便、成本低，体积小、重量轻、使用时不会开裂脱落；纸质泥头质量为常规泥头质量的45.2%（纸质泥头~5.7g，常规泥头~12.6g）；通过粘结的纸质泥头更容易变化造型，更换造型成本相比于模具成型的传统泥头更低；纸质泥头相比于传统压型烧制传统泥头更加环保；耐热性能和耐热冲击性能达到传统泥头水平。

附图说明

图1本发明的结构示意图。

图中：1-内纸管；2-外纸管；3-挡渣帽；4-石英管；5-热电偶金属丝；6-补偿导线；7-耐火填充料；8-塑料支架。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。

如图1所示，一种钢铁冶炼测温纸质泥头，包括套在一起的内纸管1和外纸管2（内纸管1的上端部位于外纸管2内），外纸管2伸出内纸管1一截（外纸管2的上部伸出内纸管1），内纸管1内设有热电偶，内纸管1的全部以及外纸管2伸出内纸管1的部分填满了耐火填充料7，热电偶的冷端被包裹在耐火填充料7内、热端位于耐火填充料7外部，外纸管2伸出内纸管1的一端设有挡渣帽3，热电偶的热端位于挡渣帽3内；内纸管1和外纸管2均由纸张与耐火胶粘剂浸泡卷制而成，内纸管1和外纸管2通过耐火胶粘剂粘接固定在一起。使用时，内纸管1和外纸管2与钢水接触，表面炭化，阻止燃烧，对耐火填充料7内的热电偶冷端起到保护作用，挡渣帽3融化后热电偶热端与钢水接触，进行测温；采用纸质泥头，结构简单、制作方便、成本低，体积小、重量轻、使用时不会开裂脱落；纸质泥头质量为常规泥头质量的45.2%（纸质泥头~5.7g，常规泥头~12.6g）；通过粘结的纸质泥头更容易变化造型，更换造型成本相比于模具成型的传统泥头更低；纸质泥头相比于传统压型烧制传统泥头更加环保；耐热性能和耐热冲击性能达到传统泥头水平。

如图1所示，在本实施例中，热电偶包括U型的热电偶金属丝5、U型的石英管4、补偿导线6和塑料支架8，石英管4套在热电偶金属丝5中部形成热端，热电偶金属丝5的两端分别与补偿导线6连接，两个补偿导线6的末端均设在塑料支架8内。采用石英管4不仅保护热电偶的热端还可以起到均匀受热的效果。

在本实施例中，内纸管1长度是外纸管2长度的2-5倍，外纸管2伸出内纸管1的长度为5-10cm 。

在本实施例中，纸张厚度为0.05-0.15mm、每平方米80-200克重的工业用纸（如，牛皮纸、草浆纸、木浆纸、废纸纸、苇浆纸、杂浆纸等）。

应用于上述钢铁冶炼测温纸质泥头的耐火胶粘剂，具有两种配方：

配方1，按各原料所占质量百分数为：聚乙烯醇缩甲醛胶33-35%、钙镁粉9-11%、氢氧化铝31-33%、硫酸钠1-3%、硫酸铵1-3%、其余为水；其中，聚乙烯醇缩甲醛胶的组分配方按各原料所占质量百分数为聚乙烯醇8.6%、质量浓度为35-37wt%的甲醛溶液3.5%、烧碱0.1% 、30%的盐酸0.5%、尿素0.9%、其余为水；钙镁粉主要成分是钙与镁的碳酸盐，其中碳酸钙含量90wt%以上。

其中，聚乙烯醇缩甲醛胶的制备方法是：将一定量水一次加到在装有搅拌器、回流冷凝管和温度计的三口烧瓶中,加热至75-85 ℃,启动搅拌器, 然后缓慢加入聚乙烯醇,继续升温到90℃左右,开始保温直到聚乙烯醇完全溶解为止；以细流方式加人盐酸,搅拌5-10分钟使其均匀后, 测定PH 值并调整至2.0-2.5 ，而后缓慢地滴加入甲醛溶液, 控制温度在90 土1 ℃,直至终点，到终点后马上加人烧碱（NaOH 溶液）, 调节PH 值为7.2—7.5，调完PH值加入尿素水溶液,然后通水冷却, 冷却至50 ℃ 即可。

配方2，按各原料所占质量百分数为：淀粉胶20-21%、白炭黑11-13%、氢氧化铝27-29%、硫酸钠1-3%、硫酸铵1-3%、其余为水；其中，淀粉胶的组分配方按各原料所占质量百分数为：玉米淀粉13.2% 、NaOH溶液（烧碱）2.1% 、次氯酸钠3%、二氧化硅2% 、硼砂 0.5%、硫酸0.2%、其余为水；白炭黑中气相二氧化硅含量在99 wt%以上（可用 ·nH2O表示）。

其中，淀粉胶的制备方法是：将135g玉米淀粉和 630g水混合搅拌(恒温水浴，35℃)。加入质量浓度10 wt%NaClO 溶液31 g，调节烧杯中溶液的 ph值为 9 ~ 10。放置 30分钟，匀速搅拌，用22g NaOH配成的质量分数30% 溶液，取NaOH溶液的 1 / 4加入烧杯，充分氧化 1.5小时，氧化完成后，加入催干剂二氧化硅，并将剩余的 NaOH溶液缓慢逐滴加，糊化 30分钟，将硼砂溶液加入烧杯，迅速搅拌10 min，再将硫酸溶液加入，干燥得到淀粉胶产品。

应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims

1.一种钢铁冶炼测温纸质泥头，其特征在于：包括套在一起的内纸管和外纸管，外纸管伸出内纸管一截，内纸管内设有热电偶，内纸管的全部以及外纸管伸出内纸管的部分填满了耐火填充料，热电偶的冷端被包裹在耐火填充料内、热端位于耐火填充料外部，外纸管伸出内纸管的一端设有挡渣帽，热电偶的热端位于挡渣帽内；内纸管和外纸管均由纸张与耐火胶粘剂浸泡卷制而成，内纸管和外纸管通过耐火胶粘剂粘接固定在一起。

2.如权利要求1所述的钢铁冶炼测温纸质泥头，其特征在于：热电偶包括U型的热电偶金属丝、U型的石英管、补偿导线和塑料支架，石英管套在热电偶金属丝中部形成热端，热电偶金属丝的两端分别与补偿导线连接，两个补偿导线的末端均设在塑料支架内。

3.如权利要求1所述的钢铁冶炼测温纸质泥头，其特征在于：内纸管长度是外纸管长度的2-5倍，外纸管伸出内纸管的长度为5-10cm 。

4.如权利要求1所述的钢铁冶炼测温纸质泥头，其特征在于：纸张厚度为0.05-0.15mm、每平方米80-200克重的工业用纸。

5.一种应用于上述钢铁冶炼测温纸质泥头的耐火胶粘剂，其特征在于：其组分配方为聚乙烯醇缩甲醛胶33-35%、钙镁粉9-11%、氢氧化铝31-33%、硫酸钠1-3%、硫酸铵1-3%、其余为水。

6.如权利要求5所述的一种耐火胶粘剂，其特征在于：聚乙烯醇缩甲醛胶的组分配方为聚乙烯醇8.6%、35-37%的甲醛溶液3.5%、烧碱0.1% 、30%的盐酸0.5%、尿素0.9%、其余为水。

7.如权利要求5所述的一种耐火胶粘剂，其特征在于：钙镁粉主要成分是钙与镁的碳酸盐，其中碳酸钙含量90%以上。

8.一种应用于上述钢铁冶炼测温纸质泥头的耐火胶粘剂，其特征在于：其组分配方为淀粉胶20-21%、白炭黑11-13%、氢氧化铝27-29%、硫酸钠1-3%、硫酸铵1-3%、其余为水。

9.如权利要求8所述的一种耐火胶粘剂，其特征在于：淀粉胶的组分配方为玉米淀粉13.2% 、烧碱2.1% 、次氯酸钠3%、二氧化硅2% 、硼砂 0.5%、硫酸 0.2%、其余为水。

10.如权利要求8所述的一种耐火胶粘剂，其特征在于：白炭黑中气相二氧化硅含量在99%以上。