CN115259868A - 一种基于环保树脂的无水炮泥 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种基于环保树脂的无水炮泥，涉及耐火材料技术领域。该基于环保树脂的无水炮泥，包括以下重量份数的原料：铝矾土15‑25份、棕刚玉20‑30份、碳化硅12‑21份、焦粉15‑25份、蓝晶石7‑12份、氮化硅铁7‑12份、氧化钛3‑8份、氧化铝4‑9份、氧化铁3‑7份、环保树脂5‑15份、焦油15‑22份、叶蜡石10‑15份、云母4‑6份、热固性酚醛树脂1‑3份、广西白泥粉末10‑15份、炭黑3‑7份、焦炭3‑7份、石灰石粉末5‑15份、聚乙烯醇8‑15份、聚合物水泥砂浆改性剂3‑7份。通过在无水炮泥原料加入一定重量份数的环保树脂和焦油作为粘结剂，由于环保树脂具有高软化点、高粘性，和更好的抗氧化性，使得无水炮泥具有良好的软化性能、粘结性能以及高抗氧化性，有利于提升无水炮泥的使用效果。
Description
技术领域
本发明涉及耐火材料技术领域，具体为一种基于环保树脂的无水炮泥。
背景技术
炮泥是用硅酸铝质材料、碳化硅、焦粒等材料及结合剂、外加剂配制而成的堵铁口的不定型耐火材料，也是高炉顺利、安全炼铁的关键功能材料，目前炮泥可分为有水炮泥和无水炮泥两大类，其中无水炮泥是一种高炉炼铁过程中用于封堵铁口的耐火材料，其性能的优劣，直接影响着高炉的安全顺行，随着高炉冶炼技术的发展，高炉炼铁呈现炉容大、高风温、高顶压、冶炼强度加大等特点，对炮泥的质量要求越来越高。
随着社会的发展和进步，高质量的无水炮泥还应当具备保护环境和避免损害人身健康的性能，现有的无水炮泥在实际的使用过程中受到高温作用容易出现刺激性气味以及有毒烟雾，从而使得环保性能降低，并且使用时的抗冲刷性能差以及抗渣浸性能弱，因此需要生产一种基于环保树脂的无水炮泥是非常有必要的。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种基于环保树脂的无水炮泥，解决了现有无水炮泥环保性能低、抗冲刷性能差以及抗渣浸性能弱的问题。
(二)技术方案
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种基于环保树脂的无水炮泥，包括以下重量份数的原料：铝矾土15-25份、棕刚玉20-30 份、碳化硅12-21份、焦粉15-25份、蓝晶石7-12份、氮化硅铁7-12份、氧化钛3-8份、氧化铝4-9份、氧化铁3-7份、环保树脂5-15份、焦油15-22 份、叶蜡石10-15份、云母4-6份、热固性酚醛树脂1-3份、广西白泥粉末10-15份、炭黑3-7份、焦炭3-7份、石灰石粉末5-15份、聚乙烯醇8-15份、聚合物水泥砂浆改性剂3-7份。
优选的，包括以下重量份数的原料：铝矾土20份、棕刚玉25份、碳化硅18份、焦粉20份、蓝晶石10份、氮化硅铁10份、氧化钛6份、氧化铝7 份、氧化铁5份、环保树脂10份、焦油18份、叶蜡石13份、云母5份、热固性酚醛树脂2份、广西白泥粉末13份、炭黑5份、焦炭5份、石灰石粉末 10份、聚乙烯醇11份、聚合物水泥砂浆改性剂5份。
优选的，所述铝矾土的平均直径为0-3mm，所述棕刚玉的平均粒径为 2-4mm。
优选的，所述炭黑和焦炭的用量比值为3：2，所述焦炭的平均粒径为 0.3-1mm。
优选的，包括以下制备步骤：
S1、根据制备无水炮泥需要称取一定重量份数的原料；
S2、将称取后的铝矾土、棕刚玉、焦炭等物料分别投入到相应的粉碎机内进行粉碎，从而得到一定粒径的铝矾土、棕刚玉、焦炭原料；
S3、将铝矾土、棕刚玉、碳化硅、焦粉、蓝晶石、氮化硅铁、氧化钛、氧化铝、氧化铁、叶蜡石、云母、广西白泥粉末、炭黑、焦炭等原料依次添加到第一混料机中进行搅拌混合，搅拌混合的过程中加入适量溶液以及适当提升搅拌的温度，从而得到混合液A；
S4、环保树脂、焦油、热固性酚醛树脂、石灰石粉末、聚乙烯醇、聚合物水泥砂浆改性剂投入到第二混料机中进行搅拌混合，在搅拌的过程中加入适量的溶液以及适当的提升混合时的温度，从而得到混合液B；
S5、将混合液A和混合液B依次投入到第三混料机中进行搅拌混合，在搅拌的过程中加入适量的溶液以及适当的提升混合时的温度，从而得到混合物；
S6、将得到的混合物投入到挤泥机中挤压成型得到无泡水泥。
优选的，所述S2中的粉碎机的转速为600-800r/min，持续时长20-60min，所述S3中的第一混料机的搅拌速度为350-550r/min，加热温度控制为 100-120℃，持续时长为50-80min。
优选的，所述S4中的第二混料机的搅拌速度为400-650r/min，加热温度控制为160-200℃，持续时长为90-150min。
优选的，所述S5中的第三混料机的搅拌速度为500-700r/min，加热温度控制为200-280℃，持续时长为120-200min。
(三)有益效果
本发明提供了一种基于环保树脂的无水炮泥。具备以下有益效果：
1、本发明通过在无水炮泥原料加入一定重量份数的环保树脂和焦油作为粘结剂，由于环保树脂具有高软化点、高粘性，和更好的抗氧化性，从而使得无水炮泥具有良好的软化性能、粘结性能以及高抗氧化性，有利于提升无水炮泥的使用寿命，通过在原料中加入铝矾土、棕刚玉、碳化硅、蓝晶石、氮化硅铁、氧化钛、氧化铝、氧化铁等物料配合环保树脂制取的无水炮泥在使用过程中不易出现刺激性气味和有毒烟雾，有利于提升无水炮泥的环保性能。
2、本发明通过在无水炮泥原料中加入氧化钛、氧化铝、氧化铁等物料，当高温环境下氧化钛、氧化铝、氧化铁等能生成有一定粘度的固熔体耐火物质，有助烧结作用，对炮泥内材料成分的反应烧结，炮泥易于与炉壁耐火砖牢固结合，有助于泥包的形成，保护炉壁耐材，起到补炉护炉的优良效果。使用性能稳定，泥量消耗正常，延长高炉的服役期限。
3、本发明通过在原料中加入聚乙烯醇和聚合物水泥砂浆改性剂，聚乙烯醇增加了原料间的粘结度，提高了无水炮泥抗冲刷性能，聚合物水泥砂浆改性剂可以提高铝矾土、棕刚玉、碳化硅、焦粉、蓝晶石、氮化硅铁、氧化钛、氧化铝、氧化铁、叶蜡石、云母等原料之间的粘结力，使得无水炮泥具有优良的抗裂性、抗冲击性和抗渣浸性能。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一：
本发明提供一种基于环保树脂的无水炮泥，包括以下重量份数的原料：铝矾土20份、棕刚玉25份、碳化硅18份、焦粉20份、蓝晶石10份、氮化硅铁10份、氧化钛6份、氧化铝7份、氧化铁5份、环保树脂10份、焦油 18份、叶蜡石13份、云母5份、热固性酚醛树脂2份、广西白泥粉末13份、炭黑5份、焦炭5份、石灰石粉末10份、聚乙烯醇11份、聚合物水泥砂浆改性剂5份。
铝矾土的平均直径为2mm，棕刚玉的平均粒径为3mm。
炭黑和焦炭的用量比值为3：2，焦炭的平均粒径为0.7mm。
一种基于环保树脂的无水炮泥制备方法，其特征在于：包括以下制备步骤：
S1、根据制备无水炮泥需要称取一定重量份数的原料；
S2、将称取后的铝矾土、棕刚玉、焦炭等物料分别投入到相应的粉碎机内进行粉碎，从而得到一定粒径的铝矾土、棕刚玉、焦炭原料；
S3、将铝矾土、棕刚玉、碳化硅、焦粉、蓝晶石、氮化硅铁、氧化钛、氧化铝、氧化铁、叶蜡石、云母、广西白泥粉末、炭黑、焦炭等原料依次添加到第一混料机中进行搅拌混合，搅拌混合的过程中加入适量溶液以及适当提升搅拌的温度，从而得到混合液A；
S4、环保树脂、焦油、热固性酚醛树脂、石灰石粉末、聚乙烯醇、聚合物水泥砂浆改性剂投入到第二混料机中进行搅拌混合，在搅拌的过程中加入适量的溶液以及适当的提升混合时的温度，从而得到混合液B；
S5、将混合液A和混合液B依次投入到第三混料机中进行搅拌混合，在搅拌的过程中加入适量的溶液以及适当的提升混合时的温度，从而得到混合物；
S6、将得到的混合物投入到挤泥机中挤压成型得到无泡水泥。
S2中的粉碎机的转速为700r/min，持续时长40min，S3中的第一混料机的搅拌速度为450r/min，加热温度控制为110℃，持续时长为65min。
S4中的第二混料机的搅拌速度为500r/min，加热温度控制为180℃，持续时长为120min。
S5中的第三混料机的搅拌速度为600r/min，加热温度控制为240℃，持续时长为160min。
实施例二：
包括以下重量份数的原料：铝矾土25份、棕刚玉30份、碳化硅21份、焦粉25份、蓝晶石12份、氮化硅铁12份、氧化钛8份、氧化铝9份、氧化铁7份、环保树脂15份、焦油22份、叶蜡石15份、云母6份、热固性酚醛树脂3份、广西白泥粉末15份、炭黑7份、焦炭7份、石灰石粉末15份、聚乙烯醇15份、聚合物水泥砂浆改性剂7份。
铝矾土的平均直径为3mm，棕刚玉的平均粒径为4mm。
炭黑和焦炭的用量比值为3：2，焦炭的平均粒径为1mm。
一种基于环保树脂的无水炮泥制备方法，其特征在于：包括以下制备步骤：
S1、根据制备无水炮泥需要称取一定重量份数的原料；
S2、将称取后的铝矾土、棕刚玉、焦炭等物料分别投入到相应的粉碎机内进行粉碎，从而得到一定粒径的铝矾土、棕刚玉、焦炭原料；
S3、将铝矾土、棕刚玉、碳化硅、焦粉、蓝晶石、氮化硅铁、氧化钛、氧化铝、氧化铁、叶蜡石、云母、广西白泥粉末、炭黑、焦炭等原料依次添加到第一混料机中进行搅拌混合，搅拌混合的过程中加入适量溶液以及适当提升搅拌的温度，从而得到混合液A；
S4、环保树脂、焦油、热固性酚醛树脂、石灰石粉末、聚乙烯醇、聚合物水泥砂浆改性剂投入到第二混料机中进行搅拌混合，在搅拌的过程中加入适量的溶液以及适当的提升混合时的温度，从而得到混合液B；
S5、将混合液A和混合液B依次投入到第三混料机中进行搅拌混合，在搅拌的过程中加入适量的溶液以及适当的提升混合时的温度，从而得到混合物；
S6、将得到的混合物投入到挤泥机中挤压成型得到无泡水泥。
S2中的粉碎机的转速为800r/min，持续时长60min，S3中的第一混料机的搅拌速度为550r/min，加热温度控制为120℃，持续时长为80min。
S4中的第二混料机的搅拌速度为650r/min，加热温度控制为200℃，持续时长为150min。
S5中的第三混料机的搅拌速度为700r/min，加热温度控制为280℃，持续时长为200min。
实施例三：
包括以下重量份数的原料：铝矾土15份、棕刚玉20份、碳化硅12份、焦粉15份、蓝晶石7份、氮化硅铁7份、氧化钛3份、氧化铝4份、氧化铁 3份、环保树脂5份、焦油15份、叶蜡石10份、云母4份、热固性酚醛树脂 1份、广西白泥粉末10份、炭黑3份、焦炭3份、石灰石粉末5份、聚乙烯醇8份、聚合物水泥砂浆改性剂3份。
铝矾土的平均直径为1mm，棕刚玉的平均粒径为2mm。
炭黑和焦炭的用量比值为3：2，焦炭的平均粒径为0.3mm。
一种基于环保树脂的无水炮泥制备方法，其特征在于：包括以下制备步骤：
S1、根据制备无水炮泥需要称取一定重量份数的原料；
S2、将称取后的铝矾土、棕刚玉、焦炭等物料分别投入到相应的粉碎机内进行粉碎，从而得到一定粒径的铝矾土、棕刚玉、焦炭原料；
S3、将铝矾土、棕刚玉、碳化硅、焦粉、蓝晶石、氮化硅铁、氧化钛、氧化铝、氧化铁、叶蜡石、云母、广西白泥粉末、炭黑、焦炭等原料依次添加到第一混料机中进行搅拌混合，搅拌混合的过程中加入适量溶液以及适当提升搅拌的温度，从而得到混合液A；
S4、环保树脂、焦油、热固性酚醛树脂、石灰石粉末、聚乙烯醇、聚合物水泥砂浆改性剂投入到第二混料机中进行搅拌混合，在搅拌的过程中加入适量的溶液以及适当的提升混合时的温度，从而得到混合液B；
S5、将混合液A和混合液B依次投入到第三混料机中进行搅拌混合，在搅拌的过程中加入适量的溶液以及适当的提升混合时的温度，从而得到混合物；
S6、将得到的混合物投入到挤泥机中挤压成型得到无泡水泥。
S2中的粉碎机的转速为600r/min，持续时长20min，S3中的第一混料机的搅拌速度为350r/min，加热温度控制为100℃，持续时长为50min。
S4中的第二混料机的搅拌速度为400r/min，加热温度控制为160℃，持续时长为90mi。
S5中的第三混料机的搅拌速度为500r/min，加热温度控制为200℃，持续时长为120min。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (8)
1.一种基于环保树脂的无水炮泥，其特征在于：包括以下重量份数的原料：铝矾土15-25份、棕刚玉20-30份、碳化硅12-21份、焦粉15-25份、蓝晶石7-12份、氮化硅铁7-12份、氧化钛3-8份、氧化铝4-9份、氧化铁3-7份、环保树脂5-15份、焦油15-22份、叶蜡石10-15份、云母4-6份、热固性酚醛树脂1-3份、广西白泥粉末10-15份、炭黑3-7份、焦炭3-7份、石灰石粉末5-15份、聚乙烯醇8-15份、聚合物水泥砂浆改性剂3-7份。
2.根据权利要求1所述的一种基于环保树脂的无水炮泥，其特征在于：包括以下重量份数的原料：铝矾土20份、棕刚玉25份、碳化硅18份、焦粉20份、蓝晶石10份、氮化硅铁10份、氧化钛6份、氧化铝7份、氧化铁5份、环保树脂10份、焦油18份、叶蜡石13份、云母5份、热固性酚醛树脂2份、广西白泥粉末13份、炭黑5份、焦炭5份、石灰石粉末10份、聚乙烯醇11份、聚合物水泥砂浆改性剂5份。
3.根据权利要求1或2所述的一种基于环保树脂的无水炮泥，其特征在于：所述铝矾土的平均直径为0-3mm，所述棕刚玉的平均粒径为2-4mm。
4.根据权利要求1所述的一种基于环保树脂的无水炮泥，其特征在于：所述炭黑和焦炭的用量比值为3：2，所述焦炭的平均粒径为0.3-1mm。
5.一种基于环保树脂的无水炮泥制备方法，其特征在于：包括以下制备步骤：
S1、根据制备无水炮泥需要称取一定重量份数的原料；
S2、将称取后的铝矾土、棕刚玉、焦炭等物料分别投入到相应的粉碎机内进行粉碎，从而得到一定粒径的铝矾土、棕刚玉、焦炭原料；
S3、将铝矾土、棕刚玉、碳化硅、焦粉、蓝晶石、氮化硅铁、氧化钛、氧化铝、氧化铁、叶蜡石、云母、广西白泥粉末、炭黑、焦炭等原料依次添加到第一混料机中进行搅拌混合，搅拌混合的过程中加入适量溶液以及适当提升搅拌的温度，从而得到混合液A；
S4、环保树脂、焦油、热固性酚醛树脂、石灰石粉末、聚乙烯醇、聚合物水泥砂浆改性剂投入到第二混料机中进行搅拌混合，在搅拌的过程中加入适量的溶液以及适当的提升混合时的温度，从而得到混合液B；
S5、将混合液A和混合液B依次投入到第三混料机中进行搅拌混合，在搅拌的过程中加入适量的溶液以及适当的提升混合时的温度，从而得到混合物；
S6、将得到的混合物投入到挤泥机中挤压成型得到无泡水泥。
6.根据权利要求1所述的一种基于环保树脂的无水炮泥，其特征在于：所述S2中的粉碎机的转速为600-800r/min，持续时长20-60min，所述S3中的第一混料机的搅拌速度为350-550r/min，加热温度控制为100-120℃，持续时长为50-80min。
7.根据权利要求1所述的一种基于环保树脂的无水炮泥，其特征在于：所述S4中的第二混料机的搅拌速度为400-650r/min，加热温度控制为160-200℃，持续时长为90-150min。
8.根据权利要求1所述的一种基于环保树脂的无水炮泥，其特征在于：所述S5中的第三混料机的搅拌速度为500-700r/min，加热温度控制为200-280℃，持续时长为120-200min。
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