CN111072377A - 碳复合高炉铁沟浇注料 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种碳复合高炉铁沟浇注料，是由原料电熔棕刚玉、电熔致密刚玉、碳化硅、纯铝酸钙水泥、硅微粉、双峰活性氧化铝微粉、球状沥青、炭黑粉、碳树脂粉、抗氧化剂、有机纤维、防爆剂和高效减水剂按特定的重量份配制而成。制备时，将所有原料混合均匀，装入防潮防晒的吨袋储存即可。现场施工时加入5~6%的纯净水，搅拌均匀并完成施工，常规烘烤即可使用。本发明由于加入了不同的含碳材料，增加了铁沟浇注料的碳含量，大大提高了铁沟的抗侵蚀性，同时采用了科学的粒度级配，且对原料的纯度严格要求，保证了铁沟浇注料具有很好的高温强度、体积稳定性、抗冲刷性能、抗氧化性能，延长了铁沟的使用寿命，增大了出铁量，提高了高炉炼铁的经济效益。

Description

碳复合高炉铁沟浇注料
技术领域
本发明涉及耐火材料，尤其是涉及一种碳复合高炉铁沟浇注料。
背景技术
炼铁高炉是钢铁冶炼所用的重要设备之一，而高炉出铁沟则是高炉炉前的重要设施，其功能是实现液态渣和铁的分离。因为出铁沟长期储留高温铁水，其内衬长期受到渣铁的冲刷和侵蚀，工作条件非常恶劣。
随着我国大型高炉数量日趋增长，对高炉出铁沟所用耐火浇注料的要求也越来越苛刻。目前大型高炉（指2000m3以上高炉）所用的铁沟浇注料主要以Al2O3-SiC-C为主要成分，其中C是抗渣侵蚀性比较好的材料，但是容易氧化。铁沟浇注料在使用过程中，由于温度会反复的发生变化，产生的热应力会造成耐火浇注料产生裂纹甚至剥落，加上材料的氧化，造成铁沟浇注料的使用寿命较短，出铁时间一般低于100天，出铁量少（18万吨以下）。如何在高强度作业的环境下能提高铁沟浇注料的稳定性和使用寿命，是行业内技术人员的研究方向。
发明内容
本发明的目的在于提供一种碳复合高炉铁沟浇注料，该浇注料抗氧化效果好，强度高、稳定性好，使用寿命长。
为实现上述目的，本发明可采取下述技术方案：
本发明所述的碳复合高炉铁沟浇注料，是由原料电熔棕刚玉、电熔致密刚玉、碳化硅、纯铝酸钙水泥、硅微粉、双峰活性氧化铝微粉、球状沥青、碳黑粉、碳树脂粉、抗氧化剂、有机纤维、防爆剂和高效减水剂按下述重量份配比配制而成：
粒度1~8mm的电熔棕刚玉50~60份；
电熔致密刚玉8~13份，其中粒度0~1mm的颗粒料5~8份，325目的粉料3~5份；
碳化硅16~24份，其中粒度0~1mm的颗粒料8~12份，200目的粉料8~12份；
纯铝酸钙水泥1.5~2份；
粒度1μm的硅微粉2~3份；
粒度3~5μm的双峰活性氧化铝微粉5~7份；
粒度0.2~0.5mm的球状沥青2~3份；
碳黑粉0.3~0.5份；
碳树脂粉0.3~0.5份；
抗氧化剂2~2.5份；
有机纤维0.05~0.08份；
防爆剂0.08~0.12份；
高效减水剂0.1~0.15份。
为保证成品浇注料的质量，本发明对所用原料有如下要求：
所用电熔棕刚玉中Al2O3≥95%，电熔致密刚玉中Al2O3≥99%，纯铝酸钙水泥中Al2O3≥70%，双峰活性氧化铝微粉中Al2O3≥99%。
所用碳化硅中SiC≥98%；硅微粉中SiO2≥95%。
所用球状沥青的软化温度为115~120℃，其中C≥95%。
所用碳黑粉中C≥98%，碳树脂粉中C≥83%。
所用的抗氧化剂是由金属硅粉和碳化硼按1.5~2: 0.3~0.5之重量份配比配制而成。
所用有机纤维为低熔点有机纤维，其熔化温度为80~90℃。
所用的防爆剂为粒度100目的金属铝粉，其中Al≥99%。
所用的高效减水剂由德国巴斯夫FS10型和FS20型减水剂按0.04~0.08: 0.08~0.10之重量份配比配制而成。
本发明浇注料制备方法简单，将上述所有原料精确称量后混合均匀，装入防潮防晒的吨袋储存即可。
现场施工时加入5~6%的纯净水，搅拌均匀并完成施工，常规烘烤即可使用。
经测试，本发明配制的铁沟浇注料的技术指标如下表所示：
Figure DEST_PATH_IMAGE001
。
本发明由于加入了不同的含碳材料（碳黑粉和碳树脂粉），增加了铁沟浇注料中的碳含量，与原来主要以Al2O3-SiC-C为主要成分的铁沟浇注料相比，大大提高了铁沟的抗侵蚀性；同时主体颗粒料采用了科学的粒度级配，且对原料的纯度严格要求，保证了铁沟浇注料具有很好的高温强度、体积稳定性、抗冲刷性能、抗氧化性能，延长了铁沟的使用寿命，增大了出铁量，提高了高炉炼铁的经济效益。
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 配制2000m3高炉铁沟浇注料
其原料配比为：
粒度1~8mm的电熔棕刚玉52份；
粒度0~1mm的电熔致密刚玉8份，325目的电熔致密刚玉5份；
粒度0~1mm的碳化硅10份；200目的碳化硅9份；
纯铝酸钙水泥细粉2份；
粒度1μm的硅微粉2.5份；
粒度3~5μm的双峰活性氧化铝微粉7份；
粒度0.2~0.5mm的球状沥青2份；
碳黑粉0.5份，碳树脂粉0.3份；
金属硅粉1.5份，碳化硼0.5份；
熔化温度为80~90℃的有机纤维0.05份，可采用辽阳金泰JT-80型产品；
金属铝粉防爆剂0.12份；
德国巴斯夫FS10高效减水剂0.04份，德国巴斯夫FS20高效减水剂0.1份。
将上述所有原料混合均匀，得到成品铁沟浇注料。经抽样检验测试，该铁沟浇注料的技术指标如下：
Figure 62222DEST_PATH_IMAGE002
上述浇注料在某2000m3高炉铁沟上使用，出铁时间110天，出铁量达20万吨，出铁时间提高了10天，提高了高炉工作效率。
实施例2 配制2500m3高炉铁沟浇注料
其原料配比为：
粒度1~8mm的电熔棕刚玉55份；
粒度0~1mm的电熔致密刚玉5份，325目的电熔致密刚玉3份；
粒度0~1mm的碳化硅11份；200目的碳化硅11份；
纯铝酸钙水泥细粉1.5份；
粒度1μm的硅微粉2份；
粒度3~5μm的双峰活性氧化铝微粉6份；3
粒度0.2~0.5mm的球状沥青3份；
碳黑粉0.3份，碳树脂粉0.3份；
抗氧化剂金属硅粉2份，碳化硼0.3份；
熔化温度为80~90℃的有机纤维0.05份；
金属铝粉防爆剂0.12份；
德国巴斯夫FS10高效减水剂0.05份，德国巴斯夫FS20高效减水剂0.10份。
将上述所有原料混合均匀，得到成品铁沟浇注料。经抽样检验测试，该铁沟浇注料的技术指标如下：
Figure DEST_PATH_IMAGE003
上述浇注料在某2500m3高炉铁沟铁沟上使用，出铁时间113天，出铁量23.6万吨，出铁时间提高了13天，提高了高炉生产效率。
实施例3 配制3000m3高炉铁沟浇注料
其原料配比为：
粒度1~8mm的电熔棕刚玉54份；
粒度0~1mm的电熔致密刚玉7份，325目的电熔致密刚玉3份；
粒度0~1mm的碳化硅12份；200目的碳化硅8份；
纯铝酸钙水泥细粉1.5份；
粒度1μm的硅微粉2.5份；
粒度3~5μm的双峰活性氧化铝微粉7份；
粒度0.2~0.5mm的球状沥青2份；
碳黑粉0.5份，碳树脂粉0.5份；
抗氧化剂金属硅粉1.5份，碳化硼0.5份；
熔化温度为80~90℃的有机纤维0.08份；
金属铝粉防爆剂0.1份；
德国巴斯夫FS10高效减水剂0.04份，德国巴斯夫FS20高效减水剂0.1份。
将上述所有原料混合均匀，得到成品铁沟浇注料。经抽样检验测试，该铁沟浇注料的技术指标如下：
Figure 455726DEST_PATH_IMAGE004
上述浇注料在某3000m3高炉铁沟上使用，出铁时间110天，出铁量24.4万吨，出铁时间提高了10天，提高了高炉生产效率。
实施例4 配制3000m3高炉铁沟浇注料
其原料配比为：
粒度1~8mm的电熔棕刚玉59份；
粒度0~1mm的电熔致密刚玉5份，325目的电熔致密刚玉3份；
粒度0~1mm的碳化硅8份；200目的碳化硅9份；
纯铝酸钙水泥细粉1.5份；
粒度1μm的硅微粉3份；
粒度3~5μm的双峰活性氧化铝微粉5份；
粒度0.2~0.5mm的球状沥青3份；
碳黑粉0.5份，碳树脂粉0.5份；
抗氧化剂金属硅粉2份，碳化硼0.5份；
熔化温度为80~90℃的有机纤维0.07份；
金属铝粉防爆剂0.08份；
德国巴斯夫FS10高效减水剂0.08份，德国巴斯夫FS20高效减水剂0.08份。
将上述所有原料混合均匀，得到成品铁沟浇注料。经抽样检验测试，该铁沟浇注料的技术指标如下：
Figure DEST_PATH_IMAGE005
上述浇注料在某3000m3高炉铁沟上使用，出铁时间112天，出铁量24.8万
吨，出铁时间提高了12天，提高了高炉生产效率。
实际使用时，可根据具体高炉冶炼的具体情况，所用原料在本发明公开的范围内进行适量调整，均可满足高炉出铁沟的使用要求。

Claims (9)

1.一种碳复合高炉铁沟浇注料，其特征在于：是由原料电熔棕刚玉、电熔致密刚玉、碳化硅、纯铝酸钙水泥、硅微粉、双峰活性氧化铝微粉、球状沥青、碳黑粉、碳树脂粉、抗氧化剂、有机纤维、防爆剂和高效减水剂按下述重量份配比配制而成：
粒度1~8mm的电熔棕刚玉50~60份；
电熔致密刚玉8~13份，其中粒度0~1mm的颗粒料5~8份，325目的粉料3~5份；
碳化硅16~24份，其中粒度0~1mm的颗粒料8~12份，200目的粉料8~12份；
纯铝酸钙水泥1.5~2份；
粒度1μm的硅微粉2~3份；
粒度3~5μm的双峰活性氧化铝微粉5~7份；
粒度0.2~0.5mm的球状沥青2~3份；
碳黑粉0.3~0.5份；
碳树脂粉0.3~0.5份；
抗氧化剂2~2.5份；
有机纤维0.05~0.08份；
防爆剂0.08~0.12份；
高效减水剂0.1~0.15份。
2.根据权利要求1所述的碳复合高炉铁沟浇注料，其特征在于：所述电熔棕刚玉中Al2O3≥95%，所述电熔致密刚玉中Al2O3≥99%，所述纯铝酸钙水泥中Al2O3≥70%，所述双峰活性氧化铝微粉中Al2O3≥99%。
3.根据权利要求1所述的碳复合高炉铁沟浇注料，其特征在于：所述碳化硅中SiC≥98%；所述硅微粉中SiO2≥95%。
4.根据权利要求1所述的碳复合高炉铁沟浇注料，其特征在于：所述球状沥青的软化温度为115~120℃，其中C≥95%。
5.根据权利要求1所述的碳复合高炉铁沟浇注料，其特征在于：所述碳黑粉中C≥98%，所述碳树脂粉中C≥83%。
6.根据权利要求1所述的碳复合高炉铁沟浇注料，其特征在于：所述抗氧化剂是由金属硅粉和碳化硼按1.5~2: 0.3~0.5之重量份配比配制而成。
7.根据权利要求1所述的碳复合高炉铁沟浇注料，其特征在于：所述有机纤维为低熔点有机纤维，其熔化温度为80~90℃。
8.根据权利要求1所述的碳复合高炉铁沟浇注料，其特征在于：所述防爆剂为粒度100目的金属铝粉，其中Al≥99%。
9.根据权利要求1所述的碳复合高炉铁沟浇注料，其特征在于：所述高效减水剂由德国巴斯夫FS10型和FS20型减水剂按0.04~0.08: 0.08~0.10之重量份配比配制而成。
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