CN108774054A - 一种高炉永久性陶瓷出铁包及其制备方法 - Google Patents

一种高炉永久性陶瓷出铁包及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN108774054A
CN108774054A CN201810766579.0A CN201810766579A CN108774054A CN 108774054 A CN108774054 A CN 108774054A CN 201810766579 A CN201810766579 A CN 201810766579A CN 108774054 A CN108774054 A CN 108774054A
Authority
CN
China
Prior art keywords
parts
blast furnace
fused alumina
alumina
packet
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.)
Granted
Application number
CN201810766579.0A
Other languages
English (en)
Other versions
CN108774054B (zh
Inventor
常正钦
李星燃
吕雪艳
付武斌
陈要学
韩文茜
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.)
ZHENGZHOU SAIWO TECH Co Ltd
Original Assignee
ZHENGZHOU SAIWO TECH Co Ltd
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 ZHENGZHOU SAIWO TECH Co Ltd filed Critical ZHENGZHOU SAIWO TECH Co Ltd
Priority to CN201810766579.0A priority Critical patent/CN108774054B/zh
Publication of CN108774054A publication Critical patent/CN108774054A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN108774054B publication Critical patent/CN108774054B/zh
Active 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
    • C04B35/01—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics
    • C04B35/10—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on aluminium oxide
    • C04B35/101—Refractories from grain sized mixtures
    • C04B35/106—Refractories from grain sized mixtures containing zirconium oxide or zircon (ZrSiO4)
    • 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
    • C04B35/01—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics
    • C04B35/10—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on aluminium oxide
    • C04B35/101—Refractories from grain sized mixtures
    • C04B35/105—Refractories from grain sized mixtures containing chromium oxide or chrome ore
    • 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
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21B—MANUFACTURE OF IRON OR STEEL
    • C21B7/00—Blast furnaces
    • C21B7/12—Opening or sealing the tap holes
    • C21B7/125—Refractory plugging mass
    • 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
    • C04B2235/32—Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
    • C04B2235/3201—Alkali metal oxides or oxide-forming salts thereof
    • 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
    • C04B2235/32—Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
    • C04B2235/3205—Alkaline earth oxides or oxide forming salts thereof, e.g. beryllium oxide
    • C04B2235/3208—Calcium oxide or oxide-forming salts thereof, e.g. lime
    • 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
    • C04B2235/32—Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
    • C04B2235/3217—Aluminum oxide or oxide forming salts thereof, e.g. bauxite, alpha-alumina
    • C04B2235/3222—Aluminates other than alumino-silicates, e.g. spinel (MgAl2O4)
    • 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
    • C04B2235/32—Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
    • C04B2235/3231—Refractory metal oxides, their mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof
    • C04B2235/3232—Titanium oxides or titanates, e.g. rutile or anatase
    • C04B2235/3234—Titanates, not containing zirconia
    • C04B2235/3236—Alkaline earth titanates
    • 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
    • C04B2235/32—Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
    • C04B2235/327—Iron group oxides, their mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof
    • C04B2235/3272—Iron oxides or oxide forming salts thereof, e.g. hematite, magnetite
    • 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
    • C04B2235/36—Glass starting materials for making ceramics, e.g. silica glass
    • C04B2235/365—Borosilicate glass
    • 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
    • C04B2235/3865—Aluminium nitrides
    • C04B2235/3869—Aluminium oxynitrides, e.g. AlON, sialon
    • 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
    • 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
    • C04B2235/70—Aspects relating to sintered or melt-casted ceramic products
    • C04B2235/74—Physical characteristics
    • C04B2235/77—Density
    • 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
    • C04B2235/70—Aspects relating to sintered or melt-casted ceramic products
    • C04B2235/96—Properties of ceramic products, e.g. mechanical properties such as strength, toughness, wear resistance
    • 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
    • C04B2235/70—Aspects relating to sintered or melt-casted ceramic products
    • C04B2235/96—Properties of ceramic products, e.g. mechanical properties such as strength, toughness, wear resistance
    • C04B2235/9669—Resistance against chemicals, e.g. against molten glass or molten salts
    • C04B2235/9676—Resistance against chemicals, e.g. against molten glass or molten salts against molten metals such as steel or aluminium

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)

Abstract

本发明公开一种高炉永久性陶瓷出铁包及其制备方法，涉及冶炼高炉领域，由以下重量份数的原料组成：致密刚玉10‑23份、锆刚玉12‑31份、铬刚玉6‑15份、钛铝酸钙11‑27份、氮化硅铝氧5‑14份、金属硅粉3‑9份、陶瓷结合剂4‑9份、有机硅改性树脂5‑8份，能够有效的节约资源、且得到的出铁包性能稳定、使用寿命长。

Description

一种高炉永久性陶瓷出铁包及其制备方法
技术领域
本发明涉及冶炼高炉领域，尤其涉及一种高炉永久性陶瓷出铁包及其制备方法。
背景技术
高炉铁口是高炉的关键部位，铁水及炉渣通过高炉铁口排出，高炉铁口的操作与维护决定着铁口工作状态的好坏，同时对高炉的寿命也起着决定性的影响。传统的高炉铁口泥包，是由高炉堵铁口时用泥炮沿铁口孔道打入炉内的炮泥形成的，该泥包能够附着在高炉出铁口周围炉墙内侧，用于保护该部位炉墙。传统铁口泥包可分为原始泥包和新生成泥包。原始泥包是开炉以前进入炉内由人工堆砌炮泥形成的，原始泥包在开炉后不久就会被侵蚀掉，以后的时间主要依靠每次出铁完毕，用炮泥堵铁口时，新生成泥包保护铁口周围炉墙。
炮泥是用来封堵出铁口的耐火材料，目前可分为有水炮泥和无水炮泥两大类，前者用在顶压较低、强化冶炼程度不高的中小型高炉，后者在顶压较高、强化冶炼程度高的大中型高炉上。
炮泥组成可分为两部分――耐火骨料和结合剂。耐火骨料指刚玉、莫来石、焦宝石等耐火原料和焦炭、云母等改性材料。结合剂为水或焦油沥青和酚醛树脂等有机材料，还掺加SiC，Si3N4，膨胀剂和外加剂等。骨料按一定的粒度及重量组成基质，在结合剂的调和下使之具有一定的可塑性，从而可以通过泥炮打人铁口堵住铁水。
炮泥的主要功能如下：
1) 堵出铁口，要求炮泥具有良好的填充性和烧结性；
2) 稳定出铁，要求炮泥易开铁口和耐侵蚀，冲刷；
3) 保护炉缸，要求炮泥迅速加热时没有裂纹，并且新旧炮泥的结合强度高；
4) 开口性能良好，开口机钻头容易钻孔；
5) 适度的可塑性，便于泥炮操作和形成铁口泥包；
6) 良好的体积稳定性，在高温下体积变化小，不会由于收缩渗漏铁水。
传统由堵口炮泥形成的高炉泥包的形状和牢固程度均要受到泥炮打泥压力、打泥速度、打泥操作方法和炮泥质量等因素的影响，随着高炉大型化和强化冶炼,高炉出铁炉次在逐渐增加，堵铁口次数相应增加，铁口泥包不稳定、形成不牢固现象时有发生，严重的会使铁口周围内衬耐材受到铁水和炉渣的侵蚀，造成出铁口不稳定，并影响使用寿命。
现有的泥包（出铁包）是将炮泥通过泥炮打入出铁口，然后在出铁的过程中形成泥包，但现有的炮泥主要性质不稳定，且使用泥炮会导致炮泥浪费。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种能够有效的节约资源、且得到的出铁包性能稳定、使用寿命长的一种高炉永久性陶瓷出铁包及其制备方法。
本发明是通过以下技术方案实现的：一种高炉永久性陶瓷出铁包，由以下重量份数的原料组成：致密刚玉10-23份、锆刚玉12-31份、铬刚玉6-15份、钛铝酸钙11-27份、氮化硅铝氧5-14份、金属硅粉3-9份、陶瓷结合剂4-9份、有机硅改性树脂5-8份。
进一步地，由以下重量份数的原料组成：致密刚玉15-20份、锆刚玉15-25份、铬刚玉8-12份、钛铝酸钙15-25份、氮化硅铝氧8-12份、金属硅粉5-7份、陶瓷结合剂5-8份、有机硅改性树脂6-7份。
进一步地，由以下重量份数的原料组成：致密刚玉19份、锆刚玉24份、铬刚玉11份、钛铝酸钙24份、氮化硅铝氧10份、金属硅粉6份、陶瓷结合剂6份、有机硅改性树脂6份。
一种制备高炉永久性陶瓷出铁包的方法，包括以下步骤：
步骤一，称取致密刚玉、锆刚玉、铬刚玉、钛铝酸钙、氮化硅铝氧、金属硅粉、陶瓷结合剂、有机硅改性树脂，其中，致密刚玉粒度为1-3mm，铬刚玉粒度不大于1mm，锆刚玉粒度不大于3mm，钛铝酸钙、氮化硅铝氧、金属硅粉、陶瓷结合剂的粒度为200目，有机硅改性树脂为液态；
步骤二，将步骤一中的致密刚玉、锆刚玉、铬刚玉投入混碾机中，干混3-5min，干混速度为80-120r/min，然后加入50-80%重量百分比的有机硅改性树脂，继续混碾5-8min，再加入钛铝酸钙、氮化硅铝氧、金属硅粉、陶瓷结合剂，湿混3-5min后加入剩余的有机硅改性树脂，混碾3min，得到混合料；
步骤三，在高炉出铁口处安装模具，将步骤二得到的混合粉料投入模具中，捣打成型，得到坯料；
步骤四，步骤三中的坯料随烘炉过程烘干，拆除模具，得到成品高炉永久性陶瓷出铁包。
进一步地，锆刚玉由粗粒锆刚玉和细粒锆刚玉组成，其中粗粒锆刚玉的粒径为1-3mm，细粒锆刚玉的粒径不大于1mm，粗粒锆刚玉和细粒锆刚玉二者之间的重量比为1:0.6-1.5。
进一步地，所述陶瓷结合剂选用硼玻璃粉、钾长石粉其中的一种或多种。
进一步地，所述陶瓷结合剂由硼玻璃粉、钾长石粉组成，二者的重量比为1-2:1
进一步地，所述有机硅改性树脂为有机硅改性酚醛树脂。
其中，铬刚玉主要化学成分是Cr2O3和Al2O3，Cr2O3和Al2O3可以形成连续固溶体，具有较好的耐高温性能和抗渣侵蚀性能，其抗渣性能随Cr2O3含量的增加而增强。
钛铝酸钙是一种以CA6、Ca((Al0.84Ti0.16)2)6O19为主晶相，CA2、CaTiO3为次晶相的复相耐高温材料，优良的常温和高温性能，钛铝酸钙热膨胀系数处于板状刚玉和尖晶石之间，在1200~1600℃间与锆刚玉有相类似的减小倾向，另外，钛铝酸钙导热系数低，与莫来石和立方氧化锆相当，且随温度变化不大，采用钛铝酸钙作为原料生产陶瓷出铁包时，无论是中温还是高温条件下，出铁包都处于微膨胀中，有利于保持出铁包的体积稳定性；而采用传统刚玉或矾土为骨料的出铁包在中高温时是收缩的，在使用过程中极易产生收缩裂纹或由于收缩导致形成空隙，影响出铁包的使用寿命。
有机硅改性树脂作为结合剂使用，具有优良的耐热性和耐潮性，其改性酚醛树脂具有优良的耐热性、粘接性、耐烧蚀和消融隔热性。
氮化硅铝氧（SiAlON塞隆），塞隆材料SiALON即Si、Al、O、N四种元素的合成词。作为一种陶瓷材料，它实际上是Si3N4中Si、N原子被Al和O原子置换所形成的一大类固溶体的总称，塞隆材料SiALON具有极高的高温硬度、优异的耐磨性，抗氧化性和抗热震性以及抗熔融有色金属侵蚀的能力，由于Sialon的烧结性能远优于氮化硅铁，在中、低温度下可以用无压烧结的Sialon材料来代替热压烧结的氮化硅制品，从而减少能源消耗，降低成本。
致密刚玉主晶相大于96%，气孔率小于4%，具有良好的抗酸，碱性能，在高温下具有良好的耐磨，抗侵蚀及体积稳定性。
锆刚玉质地坚韧，结构致密，强度高，热震性好。
金属硅粉能够提高产品的耐高温，耐磨损和抗氧化性。
硼玻璃粉耐火度约620-700℃，在材料中主要起催熔作用，在中低温下产生大量的玻璃相，增加材料的中低温强度，陶瓷结合剂流动性好，能均匀分布在物料之间，提高出铁包的塑性，易于捣打成型。硼玻璃粉可以熔解物料中的Al2O3，提高陶瓷结合剂和含Al2O3物料的粘结强度。一般结合剂反应能力为10％左右，而含硼结合剂可达30％。钾长石属单斜晶系，它具有熔点低（1150±20℃），熔融间隔时间长，熔融粘度高等特点，增强物料粘性，并提高中低温强度，使物料快速烧结，在材料中主要起助熔作用。
本发明的有益效果在于：使用致密刚玉、锆刚玉、铬刚玉、钛铝酸钙、氮化硅铝氧、金属硅粉作为主要原料，得到的出铁包致密、且热稳定性高、耐热强度高，使用陶瓷结合剂和有机硅改性树脂，能够保证各原料之间的结合，方便加工，同时能够提高出铁包的理化性能；通过模具直接将混合料加工在高炉出铁口处，能够有效的节约能源，同时操作简单，可控性高，通过合理选用高温性能稳定的原料，采用优化的混碾工艺制得混合料，经捣打施工后，随烘炉过程烤干，制备出了高炉永久性陶瓷出铁包，取代传统的通过堵口炮泥形成泥包的方法，解决了炮泥形成出铁包的不稳定现象，保护铁口通道，减小炮泥消耗，把消耗性的泥包做成了永久性泥包，同时使炉前操作简单化。
具体实施方式
以下结合具体实施例对本发明的技术方案进行说明。
以下各实施例中，致密刚玉粒度为1-3mm，铬刚玉粒度不大于1mm，锆刚玉粒度不大于3mm，钛铝酸钙、氮化硅铝氧、金属硅粉、陶瓷结合剂的粒度为200目，有机硅改性树脂为液态，锆刚玉由粗粒锆刚玉和细粒锆刚玉组成，其中粗粒锆刚玉的粒径为1-3mm，细粒锆刚玉的粒径不大于1mm，粗粒锆刚玉和细粒锆刚玉二者之间的重量比为1:0.6-1.5。
以下各实施例中，有机硅改性树脂为有机硅改性酚醛树脂，有机硅改性酚醛树脂的重量与其它物料重量总的之比在4.5-8:100范围内，能够保证制得的高炉永久性陶瓷出铁包成型稳定，且成型后热稳定性高，同时还能够保证耐压强度。
以下各实施例中，步骤三中，是在新建高炉或者高炉大修完成后，在高炉出铁口处安装模具，模具的模腔将出铁口两端及侧壁包裹。
实施例1
一种高炉永久性陶瓷出铁包，由以下重量的原料组成：致密刚玉190kg、锆刚玉240kg、铬刚玉110kg、钛铝酸钙240kg、氮化硅铝氧100kg、金属硅粉60kg、陶瓷结合剂60kg、有机硅改性树脂60kg。
本实施例中，陶瓷结合剂为硼玻璃粉。
制备方法包括以下步骤：
步骤一，称取致密刚玉、锆刚玉、铬刚玉、钛铝酸钙、氮化硅铝氧、金属硅粉、陶瓷结合剂、有机硅改性树脂；
步骤二，将步骤一中的致密刚玉、锆刚玉、铬刚玉投入混碾机中，干混3-5min，干混速度为80r/min，然后加入50%重量百分比的有机硅改性树脂，继续混碾5-8min，再加入钛铝酸钙、氮化硅铝氧、金属硅粉、陶瓷结合剂，湿混3-5min后加入剩余的有机硅改性树脂，混碾3min，得到混合料；
步骤三，在高炉出铁口处安装模具，将步骤二得到的混合粉料投入模具中，捣打成型，得到坯料；
步骤四，步骤三中的坯料随烘炉过程烘干，拆除模具，得到成品高炉永久性陶瓷出铁包。
本实施例制得的高炉永久性陶瓷出铁包性能检测结果见附表1。
实施例2
一种高炉永久性陶瓷出铁包，由以下重量的原料组成：致密刚玉120kg、锆刚玉170kg、铬刚玉110kg、钛铝酸钙200kg、氮化硅铝氧90kg、金属硅粉90kg、陶瓷结合剂90kg、有机硅改性树脂75kg。
本实施例中，陶瓷结合剂为硼玻璃粉。
制备方法包括以下步骤：
步骤一，称取致密刚玉、锆刚玉、铬刚玉、钛铝酸钙、氮化硅铝氧、金属硅粉、陶瓷结合剂、有机硅改性树脂；
步骤二，将步骤一中的致密刚玉、锆刚玉、铬刚玉投入混碾机中，干混3-5min，干混速度为100r/min，然后加入80%重量百分比的有机硅改性树脂，继续混碾5-8min，再加入钛铝酸钙、氮化硅铝氧、金属硅粉、陶瓷结合剂，湿混3-5min后加入剩余的有机硅改性树脂，混碾3min，得到混合料；
步骤三，在高炉出铁口处安装模具，将步骤二得到的混合粉料投入模具中，捣打成型，得到坯料；
步骤四，步骤三中的坯料随烘炉过程烘干，拆除模具，得到成品高炉永久性陶瓷出铁包。
本实施例制得的高炉永久性陶瓷出铁包性能检测结果见附表1。
实施例3
一种高炉永久性陶瓷出铁包，由以下重量的原料组成：致密刚玉230kg、锆刚玉310kg、铬刚玉140kg、钛铝酸钙270kg、氮化硅铝氧130kg、金属硅粉70kg、陶瓷结合剂90kg、有机硅改性树脂65kg。
本实施例中，陶瓷结合剂为钾长石粉。
制备方法包括以下步骤：
步骤一，称取致密刚玉、锆刚玉、铬刚玉、钛铝酸钙、氮化硅铝氧、金属硅粉、陶瓷结合剂、有机硅改性树脂；
步骤二，将步骤一中的致密刚玉、锆刚玉、铬刚玉投入混碾机中，干混3-5min，干混速度为110r/min，然后加入65%重量百分比的有机硅改性树脂，继续混碾5-8min，再加入钛铝酸钙、氮化硅铝氧、金属硅粉、陶瓷结合剂，湿混3-5min后加入剩余的有机硅改性树脂，混碾3min，得到混合料；
步骤三，在高炉出铁口处安装模具，将步骤二得到的混合粉料投入模具中，捣打成型，得到坯料；
步骤四，步骤三中的坯料随烘炉过程烘干，拆除模具，得到成品高炉永久性陶瓷出铁包。
本实施例制得的高炉永久性陶瓷出铁包性能检测结果见附表1。
实施例4
一种高炉永久性陶瓷出铁包，由以下重量的原料组成：致密刚玉230kg、锆刚玉120kg、铬刚玉150kg、钛铝酸钙260kg、氮化硅铝氧100kg、金属硅粉70kg、陶瓷结合剂80kg、有机硅改性树脂50kg。
本实施例中，陶瓷结合剂由硼玻璃粉和钾长石粉组成，二者重量比为1:1。
制备方法包括以下步骤：
步骤一，称取致密刚玉、锆刚玉、铬刚玉、钛铝酸钙、氮化硅铝氧、金属硅粉、陶瓷结合剂、有机硅改性树脂；
步骤二，将步骤一中的致密刚玉、锆刚玉、铬刚玉投入混碾机中，干混3-5min，干混速度为120r/min，然后加入75%重量百分比的有机硅改性树脂，继续混碾5-8min，再加入钛铝酸钙、氮化硅铝氧、金属硅粉、陶瓷结合剂，湿混3-5min后加入剩余的有机硅改性树脂，混碾3min，得到混合料；
步骤三，在高炉出铁口处安装模具，将步骤二得到的混合粉料投入模具中，捣打成型，得到坯料；
步骤四，步骤三中的坯料随烘炉过程烘干，拆除模具，得到成品高炉永久性陶瓷出铁包。
本实施例制得的高炉永久性陶瓷出铁包性能检测结果见附表1。
实施例5
一种高炉永久性陶瓷出铁包，由以下重量的原料组成：致密刚玉190kg、锆刚玉160kg、铬刚玉170kg、钛铝酸钙190kg、氮化硅铝氧110kg、金属硅粉80kg、陶瓷结合剂70kg、有机硅改性树脂70kg。
本实施例中，陶瓷结合剂由硼玻璃粉和钾长石粉组成，二者重量比为2:1。
制备方法包括以下步骤：
步骤一，称取致密刚玉、锆刚玉、铬刚玉、钛铝酸钙、氮化硅铝氧、金属硅粉、陶瓷结合剂、有机硅改性树脂；
步骤二，将步骤一中的致密刚玉、锆刚玉、铬刚玉投入混碾机中，干混3-5min，干混速度为100r/min，然后加入60%重量百分比的有机硅改性树脂，继续混碾5-8min，再加入钛铝酸钙、氮化硅铝氧、金属硅粉、陶瓷结合剂，湿混3-5min后加入剩余的有机硅改性树脂，混碾3min，得到混合料；
步骤三，在高炉出铁口处安装模具，将步骤二得到的混合粉料投入模具中，捣打成型，得到坯料；
步骤四，步骤三中的坯料随烘炉过程烘干，拆除模具，得到成品高炉永久性陶瓷出铁包。
本实施例制得的高炉永久性陶瓷出铁包性能检测结果见附表1。
值得注意的是，以上实施例为制备过程中的配比，配比得到的坯料总总量不尽相同，在实际使用时，需要根据高炉出铁口的情况选择合适的坯料用量。
附表1
由附表1可知，本发明制得的永久性陶瓷出铁包，与普通炮泥形成的泥包相比，具有体积密度大，高温烧结后材料较致密，更耐铁水和炉渣的侵蚀；加热永久线变化小，体积稳定性好，与铁口周围耐材结合更紧密；烧后常温耐压强度高，更耐铁水和炉料的冲刷，使用寿命更长；耐火度有明显的提升，且常温抗折强度提高，具有良好的实用价值，其经济性能提高，值得行业内推广。
另外，本发明提供的永久性陶瓷出铁包不再靠传统的用炮泥形成泥包，而是在出铁口处预先成型出铁包，出铁包寿命可以与炉缸同步。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种高炉永久性陶瓷出铁包，其特征在于，由以下重量份数的原料组成：致密刚玉10-23份、锆刚玉12-31份、铬刚玉6-15份、钛铝酸钙11-27份、氮化硅铝氧5-14份、金属硅粉3-9份、陶瓷结合剂4-9份、有机硅改性树脂5-8份。
2.根据权利要求1所述的一种高炉永久性陶瓷出铁包，其特征在于，由以下重量份数的原料组成：致密刚玉15-20份、锆刚玉15-25份、铬刚玉8-12份、钛铝酸钙15-25份、氮化硅铝氧8-12份、金属硅粉5-7份、陶瓷结合剂5-8份、有机硅改性树脂6-7份。
3.根据权利要求1所述的一种高炉永久性陶瓷出铁包，其特征在于，由以下重量份数的原料组成：致密刚玉19份、锆刚玉24份、铬刚玉11份、钛铝酸钙24份、氮化硅铝氧10份、金属硅粉6份、陶瓷结合剂6份、有机硅改性树脂6份。
4.一种制备根据权利要求1所述的高炉永久性陶瓷出铁包的方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一，称取致密刚玉、锆刚玉、铬刚玉、钛铝酸钙、氮化硅铝氧、金属硅粉、陶瓷结合剂、有机硅改性树脂，其中，致密刚玉粒度为1-3mm，铬刚玉粒度不大于1mm，锆刚玉粒度不大于3mm，钛铝酸钙、氮化硅铝氧、金属硅粉、陶瓷结合剂的粒度为200目，有机硅改性树脂为液态；
步骤二，将步骤一中的致密刚玉、锆刚玉、铬刚玉投入混碾机中，干混3-5min，干混速度为80-120r/min，然后加入50-80%重量百分比的有机硅改性树脂，继续混碾5-8min，再加入钛铝酸钙、氮化硅铝氧、金属硅粉、陶瓷结合剂，湿混3-5min后加入剩余的有机硅改性树脂，混碾3min，得到混合料；
步骤三，在高炉出铁口处安装模具，将步骤二得到的混合粉料投入模具中，捣打成型，得到坯料；
步骤四，步骤三中的坯料随烘炉过程烘干，拆除模具，得到成品高炉永久性陶瓷出铁包。
5.根据权利要求4所述的制备高炉永久性陶瓷出铁包的方法，其特征在于，锆刚玉由粗粒锆刚玉和细粒锆刚玉组成，其中粗粒锆刚玉的粒径为1-3mm，细粒锆刚玉的粒径不大于1mm，粗粒锆刚玉和细粒锆刚玉二者之间的重量比为1:0.6-1.5。
6.根据权利要求4所述的制备高炉永久性陶瓷出铁包的方法，其特征在于，所述陶瓷结合剂选用硼玻璃粉、钾长石粉其中的一种或多种。
7.根据权利要求6所述的制备高炉永久性陶瓷出铁包的方法，其特征在于，所述陶瓷结合剂由硼玻璃粉、钾长石粉组成，二者的重量比为1-2:1。
8.根据权利要求4所述的制备高炉永久性陶瓷出铁包的方法，其特征在于，所述有机硅改性树脂为有机硅改性酚醛树脂。
CN201810766579.0A 2018-07-13 2018-07-13 一种高炉永久性陶瓷出铁包及其制备方法 Active CN108774054B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810766579.0A CN108774054B (zh) 2018-07-13 2018-07-13 一种高炉永久性陶瓷出铁包及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810766579.0A CN108774054B (zh) 2018-07-13 2018-07-13 一种高炉永久性陶瓷出铁包及其制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN108774054A true CN108774054A (zh) 2018-11-09
CN108774054B CN108774054B (zh) 2020-09-18

Family

ID=64031229

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810766579.0A Active CN108774054B (zh) 2018-07-13 2018-07-13 一种高炉永久性陶瓷出铁包及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN108774054B (zh)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110357573A (zh) * 2019-06-27 2019-10-22 上海宝钢工业技术服务有限公司 低苯并[a]芘型环保高炉炮泥及制备方法
CN111943653A (zh) * 2020-07-01 2020-11-17 长兴云峰炉料有限公司 一种高炉出铁口用环保型无水炮泥及其制备方法
CN112500139A (zh) * 2021-02-05 2021-03-16 北京利尔高温材料股份有限公司 一种高强度抗冲刷侵蚀钢包自流浇注料及其制备方法
CN113860891A (zh) * 2021-09-28 2021-12-31 中冶检测认证有限公司 高强冶炼小高炉用单场无水炮泥及其制备方法和应用
CN114763302A (zh) * 2021-01-15 2022-07-19 宝山钢铁股份有限公司 一种石灰喷枪用耐火浇注料及其制备方法、应用
CN117865658A (zh) * 2024-03-04 2024-04-12 北京利尔高温材料股份有限公司 一种铝磷酸盐结合的高炉出铁沟浇注料
CN117865658B (zh) * 2024-03-04 2024-05-31 北京利尔高温材料股份有限公司 一种铝磷酸盐结合的高炉出铁沟浇注料

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101723686A (zh) * 2008-10-17 2010-06-09 北京冶建新技术公司 无烟微膨胀无水炮泥
CN102775155A (zh) * 2011-05-10 2012-11-14 三和耐火工业股份有限公司 出铁口堵泥
CN103214257A (zh) * 2013-05-17 2013-07-24 长兴云峰炉料有限公司 一种新型出铁口炮泥
CN104609872A (zh) * 2015-01-12 2015-05-13 马鞍山利尔开元新材料有限公司 一种钛铝酸钙-高铝矾土改性耐火材料及其制备方法和应用
CN105330316A (zh) * 2015-12-09 2016-02-17 武钢集团昆明钢铁股份有限公司 一种铁口泥套泥及其制备方法和使用方法
CN108083786A (zh) * 2017-12-22 2018-05-29 河南欣昌耐材股份有限公司 一种高炉出铁口用无水微钛堆积料及其制备方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101723686A (zh) * 2008-10-17 2010-06-09 北京冶建新技术公司 无烟微膨胀无水炮泥
CN102775155A (zh) * 2011-05-10 2012-11-14 三和耐火工业股份有限公司 出铁口堵泥
CN103214257A (zh) * 2013-05-17 2013-07-24 长兴云峰炉料有限公司 一种新型出铁口炮泥
CN104609872A (zh) * 2015-01-12 2015-05-13 马鞍山利尔开元新材料有限公司 一种钛铝酸钙-高铝矾土改性耐火材料及其制备方法和应用
CN105330316A (zh) * 2015-12-09 2016-02-17 武钢集团昆明钢铁股份有限公司 一种铁口泥套泥及其制备方法和使用方法
CN108083786A (zh) * 2017-12-22 2018-05-29 河南欣昌耐材股份有限公司 一种高炉出铁口用无水微钛堆积料及其制备方法

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110357573A (zh) * 2019-06-27 2019-10-22 上海宝钢工业技术服务有限公司 低苯并[a]芘型环保高炉炮泥及制备方法
CN111943653A (zh) * 2020-07-01 2020-11-17 长兴云峰炉料有限公司 一种高炉出铁口用环保型无水炮泥及其制备方法
CN111943653B (zh) * 2020-07-01 2023-02-03 长兴云峰炉料有限公司 一种高炉出铁口用环保型无水炮泥及其制备方法
CN114763302A (zh) * 2021-01-15 2022-07-19 宝山钢铁股份有限公司 一种石灰喷枪用耐火浇注料及其制备方法、应用
CN114763302B (zh) * 2021-01-15 2023-02-14 宝山钢铁股份有限公司 一种石灰喷枪用耐火浇注料及其制备方法、应用
CN112500139A (zh) * 2021-02-05 2021-03-16 北京利尔高温材料股份有限公司 一种高强度抗冲刷侵蚀钢包自流浇注料及其制备方法
CN112500139B (zh) * 2021-02-05 2021-05-18 北京利尔高温材料股份有限公司 一种高强度抗冲刷侵蚀钢包自流浇注料及其制备方法
CN113860891A (zh) * 2021-09-28 2021-12-31 中冶检测认证有限公司 高强冶炼小高炉用单场无水炮泥及其制备方法和应用
CN117865658A (zh) * 2024-03-04 2024-04-12 北京利尔高温材料股份有限公司 一种铝磷酸盐结合的高炉出铁沟浇注料
CN117865658B (zh) * 2024-03-04 2024-05-31 北京利尔高温材料股份有限公司 一种铝磷酸盐结合的高炉出铁沟浇注料

Also Published As

Publication number Publication date
CN108774054B (zh) 2020-09-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108774054A (zh) 一种高炉永久性陶瓷出铁包及其制备方法
CN100357692C (zh) 一种工业反应炉工作衬浇注材料及炉衬衬砌方法
JPH027911B2 (zh)
CN106187248A (zh) 一种多层复合流钢砖及其生产方法
CN101941845A (zh) 硅溶胶结合的铁沟快干浇注料
CN102399088A (zh) 特大型高炉用出铁口炮泥
CN107140997A (zh) 一种窑口浇注料及其生产工艺
CN103833389A (zh) 无水炮泥及制备方法
CN101337821A (zh) Kr搅拌桨用低密度耐火浇注料
CN102850065A (zh) 一种水泥窑高温带用镁铁铝复合尖晶石砖及其制造方法
CN106145976A (zh) 水泥窑用红柱石‑莫来石‑碳化硅砖及其制备方法
CN108503373A (zh) 高炉铁口修复用耐火浇注料
CN100471821C (zh) 混铁炉浇注料
CN108033795A (zh) 用于鱼雷罐永久层的高铝浇注料
CN108046814A (zh) 利用废弃浇注料再生料制备的高炉出铁沟用快干自流浇注料
CN101798232A (zh) 一种赛隆-碳化硅-刚玉复合耐火材料的制备方法
CN106702056A (zh) 一种出铁沟摆动流嘴预制件及其制备方法
CN107140950A (zh) 一种蔗糖结合MgO‑C质耐火材料的制备方法
CN108083786A (zh) 一种高炉出铁口用无水微钛堆积料及其制备方法
CN105254318B (zh) 一种镁铁铝尖晶石喷煤管预制件
JPH0196070A (ja) 溶融金属樋用流し込み施工耐火物
CN105084917A (zh) 一种不烧砖及其制备方法
CN109776079A (zh) 耐高温隔热耐火泥料
CN101402527A (zh) 一种致密铝碳化硅质复合材料及其制备方法
JP2000203953A (ja) 高炉樋用キャスタブル耐火物

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant