CN109836137A

CN109836137A - 高炉用环保型无水炮泥

Info

Publication number: CN109836137A
Application number: CN201910297140.2A
Authority: CN
Inventors: 丁丰收; 晁尚奎; 李旭柯; 李理想; 校小帅; 许人杰
Original assignee: REWELL REFRACTORY (ZHENGZHOU) CO Ltd
Current assignee: REWELL REFRACTORY (ZHENGZHOU) CO Ltd
Priority date: 2019-04-15
Filing date: 2019-04-15
Publication date: 2019-06-04

Abstract

本发明公开了一种高炉用环保型无水炮泥，是由物料高铝料、回收铁沟料、焦末、碳化硅粉、氮化硅铁份、蓝晶石粉、广西白泥粉和外加结合剂按一定重量份配比和粒度级配制备而成。本发明无水炮泥的配料科学，环保，成品炮泥收缩率小，强度高，抗冲刷、抗侵蚀性能优良，一次性出铁时间可达120~150分钟，提高了炮泥的出铁时间；添加了部分回收废铁沟料，降低了原料成本，废物回收利用，减少了原材料的消耗，节约能源；添加了氮化硅铁，提高了成品无水炮泥的抗冲刷侵蚀性能，结合剂采用含碳树脂及酚醛树脂配合使用，减少了炮泥的污染，并减少致癌物质的产生，改善了高炉炉前的操作环境，达到环保的目的。

Description

高炉用环保型无水炮泥

技术领域

本发明涉及耐火材料，尤其是涉及一种高炉用环保型无水炮泥。

背景技术

炮泥是用来封堵高炉出铁口的耐火材料，炮泥组成可分为三部分：耐火骨料、耐火粉料和结合剂。以水作为结合剂的称为有水炮泥，以焦油、树脂等有机材料作结合剂的称为无水炮泥，无水炮泥一般是用在顶压较高、强化冶炼程度高的大中型高炉上。

随着高炉炼铁规模的不断发展，高炉容积不断扩大，高炉热风温度及高炉炉顶压力也随之升高，而炼铁燃料焦炭的质量又出现下降，导致高炉出铁口的工作环境越来越差，高温熔渣对高炉出铁口的侵蚀和冲刷越来越严重；另一方面，传统使用焦油作为结合剂的炮泥，工作时废气中所含的致癌物质--苯并芘含量较大，导致炉前工作环境恶劣。随着人们环保意识的逐渐加强，业界对环保型无水炮泥的需求越来越迫切。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能满足大中型高炉使用的环保型无水炮泥，不仅能保证高炉出铁时间长，且工作时废气中几乎无致癌物质产生，很好的改善了高炉炉前的工作环境。

为实现上述目的，本发明可采取下述技术方案：

本发明所述的高炉用环保型无水炮泥，是由物料高铝料、回收铁沟料、焦末、碳化硅粉、氮化硅铁份、蓝晶石粉、广西白泥粉和外加结合剂按下述重量份配比制备而成：

高铝料23~45份，其中：粒度1~3mm的高铝颗粒料 10~20份，粒度0~1mm的高铝颗粒料 5~10份，粒度320目的高铝粉料 8~15份；

回收铁沟料15~30粉，其中：粒度1~3mm的回收铁沟颗粒料10~20份，粒度0~1mm的回收铁沟颗粒料5~10份；

粒度0.5~2mm的焦末8~12份；

粒度200目的碳化硅粉15~20份；

粒度200目的氮化硅铁粉3~6份；

粒度80目的蓝晶石粉5～10份；

粒度180目的广西白泥粉3~5份，

外加结合剂用量为上述物料总量的16~20%。

本发明所用外加结合剂是由含碳树脂结合剂（CarobresT60）和新型酚醛树脂结合剂（PF5100）按1:(0.9~1.1)的重量份配制而成。

本发明所用高铝料中Al₂O₃≥85%。

本发明所用回收铁沟料，经除杂处理后Fe₂O₃≤0.5%；其中粒度1~3mm的回收铁沟颗粒料中Al₂O₃≥85%，粒度0~1mm的回收铁沟颗粒料中Al₂O₃≥65%，SiC≥15%。

本发明所用焦末中的C≥88%，灰分≤11%。

本发明所用碳化硅粉中SiC≥90%；所述氮化硅铁粉中Si₃N₄Fe≥95%。

本发明所用蓝晶石粉在1350℃时的膨胀率为13~16%，为保证质量，可选择澳大利亚进口的蓝晶石破碎磨粉得到。

本发明所述高炉用环保型无水炮泥的制备方法为：采用具有加热功能的混碾机，将混碾机清理干净并预热到50~60℃后，先倒入颗粒料干混2分钟，再加入含碳树脂结合剂湿混碾10分钟；然后将剩余的粉料一并加入继续碾压5分钟后，再加入新型酚醛树脂结合剂继续搅拌10~15min，使混合料与结合剂充分搅拌均匀，形成泥料，通过挤泥机制成块状无水炮泥，包装入库。

所述泥料的出泥温度≥50℃；成品无水炮泥为圆柱状，每块8~9kg。

本发明炮泥制备时，采用上述加料顺序，更利于颗粒料、粉料及结合剂之间混合均匀。经过多次生产验证，这种加料顺序得到的成品炮泥密度更高，强度更大，结合剂的用量可减少1~2%。

经测试，本发明制备的成品无水炮泥的技术参数如下：

本发明的优点在于配料科学，环保，成品炮泥收缩率小，强度高，抗冲刷、抗侵蚀性能优良，一次性出铁时间可达120~150分钟，提高了炮泥的出铁时间；添加了部分回收废铁沟料，降低了原料成本，废物回收利用，减少了原材料的消耗，节约能源；添加了氮化硅铁，提高了成品无水炮泥的抗冲刷侵蚀性能，结合剂采用含碳树脂及酚醛树脂配合使用，减少了炮泥的污染，并减少致癌物质的产生，改善了高炉炉前的操作环境，达到环保的目的。

具体实施方式

下面通过具体实施例对本发明做更加详细的说明，以便于本领域技术人员的理解。

实施例1 制备1080m³高炉用环保型无水炮泥

一、原料配比：

粒度1~3mm的高铝颗粒料 12份，粒度1~3mm的回收铁沟颗粒料18份，粒度0~1mm的高铝颗粒料10份，粒度0~1mm的回收铁沟颗粒料5份，粒度0.5~2mm的焦末10份，粒度320目的高铝粉料 10份，粒度200目的碳化硅粉18份，粒度200目的氮化硅铁粉4份，粒度80目的蓝晶石粉8份，粒度180目的广西白泥粉5份；

外加结合剂采用物料总量10%的含碳树脂结合剂CarobresT60和物料总量9%的新型酚醛树脂结合剂PF5100；

二、制备方法

采用具有加热功能的混碾机（可采用金卫重工机械设备有限公司生产的加热型轮碾机），首先将混碾机清理干净并预热到50℃，先倒入所有颗粒料干混2分钟，再加入含碳树脂CarobresT60湿碾10分钟；然后将剩余的粉料一并加入继续碾压5分钟后，加入新型酚醛树脂PF5100继续碾压搅拌15min，使混合料与结合剂充分搅拌均匀，形成泥料；保持出泥温度55℃，通过挤泥机制成圆柱状无水炮泥，每块炮泥重8~9kg，包装入库。

经测试，制成的无水炮泥成品技术参数如下：

经长期现场跟踪使用，出铁时间在120~150分钟，炮泥在使用过程中容易开口，堵泥，几乎无废气产生，可有效改善高炉炉前的环境，非常环保。

实施例2 制备1500m³高炉用环保型无水炮泥

一、原料配比：

粒度1~3mm的高铝颗粒料 15份，粒度1~3mm的回收铁沟颗粒料15份，粒度0~1mm的高铝颗粒料8份，粒度0~1mm的回收铁沟颗粒料5份，粒度0.5~2mm的焦末12份，粒度320目的高铝粉料 13份，粒度200目的碳化硅粉17份，粒度200目的氮化硅铁粉5份，粒度80目的蓝晶石粉6份，粒度180目的广西白泥粉4份；

外加结合剂采用物料总量9%的含碳树脂结合剂CarobresT60和物料总量9%的新型酚醛树脂结合剂PF5100；

二、制备方法

采用具有加热功能的混碾机（可采用金卫重工机械设备有限公司生产的加热型轮碾机），首先将混碾机清理干净并预热到50℃，先倒入所有颗粒料干混2分钟，再加入含碳树脂CarobresT60湿碾10分钟；然后将剩余的粉料一并加入继续碾压5分钟后，加入新型酚醛树脂PF5100继续碾压搅拌15min，使混合料与结合剂充分搅拌均匀，形成泥料；保持出泥温度60℃，通过挤泥机制成圆柱状无水炮泥，每块炮泥重8~9kg，包装入库。

经测试，制成的无水炮泥成品技术参数如下：

实施例3 制备2000m³高炉用环保型无水炮泥

一、原料配比：

粒度1~3mm的高铝颗粒料 13份，粒度1~3mm的回收铁沟颗粒料15份，粒度0~1mm的高铝颗粒料6份，粒度0~1mm的回收铁沟颗粒料9份，粒度0.5~2mm的焦末12份，粒度320目的高铝粉料 9份，粒度200目的碳化硅粉20份，粒度200目的氮化硅铁粉5份，粒度80目的蓝晶石粉7份，粒度180目的广西白泥粉4份；

二、制备方法

同实施例1。

经测试，制成的无水炮泥成品技术参数如下：

实施例4 制备2500m³高炉用环保型无水炮泥

一、原料配比：

粒度1~3mm的高铝颗粒料20份，粒度1~3mm的回收铁沟颗粒料12份，粒度0~1mm的高铝颗粒料5份，粒度0~1mm的回收铁沟颗粒料10份，粒度0.5~2mm的焦末8份，粒度320目的高铝粉料 8份，粒度200目的碳化硅粉20份，粒度200目的氮化硅铁粉6份，粒度80目的蓝晶石粉8份，粒度180目的广西白泥粉3份；

外加结合剂采用物料总量9%的含碳树脂结合剂CarobresT60和物料总量10%的新型酚醛树脂结合剂PF5100；

二、制备方法

同实施例1。

经测试，制成的无水炮泥成品技术参数如下：

Claims

1.一种高炉用环保型无水炮泥，其特征在于：是由物料高铝料、回收铁沟料、焦末、碳化硅粉、氮化硅铁份、蓝晶石粉、广西白泥粉和外加结合剂按下述重量份配比制备而成：

粒度0.5~2mm的焦末8~12份；

粒度200目的碳化硅粉15~20份；

粒度200目的氮化硅铁粉3~6份；

粒度80目的蓝晶石粉5～10份；

粒度180目的广西白泥粉3~5份，

外加结合剂用量为上述物料总量的16~20%。

2.根据权利要求1所述的高炉用环保型无水炮泥，其特征在于：所述外加结合剂由含碳树脂结合剂和新型酚醛树脂结合剂按1:0.9~1.1的重量份配制而成。

3.根据权利要求1所述的高炉用环保型无水炮泥，其特征在于：所述高铝料中Al₂O₃≥85%。

4.根据权利要求1所述的高炉用环保型无水炮泥，其特征在于：所述回收铁沟料中Fe₂O₃≤0.5%；其中粒度1~3mm的回收铁沟颗粒料中Al₂O₃≥85%，粒度0~1mm的回收铁沟颗粒料中Al₂O₃≥65%，SiC≥15%。

5.根据权利要求1所述的高炉用环保型无水炮泥，其特征在于：所述焦末中的C≥88%，灰分≤11%。

6.根据权利要求1所述的高炉用环保型无水炮泥，其特征在于：所述碳化硅粉中SiC≥90%；所述氮化硅铁粉中Si₃N₄Fe≥95%。

7.根据权利要求1所述的高炉用环保型无水炮泥，其特征在于：所述蓝晶石粉在1350℃时的膨胀率为13~16%。

8.权利要求1-7中任一项所述高炉用环保型无水炮泥的制备方法，其特征在于：采用具有加热功能的混碾机，将混碾机清理干净并预热到50~60℃后，先倒入颗粒料干混2分钟，再加入含碳树脂结合剂湿混碾10分钟；然后将剩余的粉料一并加入继续碾压5分钟后，再加入新型酚醛树脂结合剂继续搅拌10~15min，使混合料与结合剂充分搅拌均匀，形成泥料，通过挤泥机制成块状无水炮泥，包装入库。

9.根据权利要求8所述的高炉用环保型无水炮泥的制备方法，其特征在于：所述泥料的出泥温度≥50℃；成品无水炮泥为圆柱状，每块8~9kg。