CN1465548A - 高炉出铁沟用耐火材料 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高炉出铁沟用耐火材料，其特征在于所述耐火材料的组成为棕刚玉骨料、SiC(90号)、石墨、SiO₂微粉、α－Al₂O₃微粉、金属铝粉、白泥、不锈钢纤维、水泥、三聚磷酸钠、水，各组分的组成为(以下为重量份计)：棕刚玉骨料组成为：8～5mm的骨料为12～14份；5～3mm的骨料为16～18份；3～1mm的骨料为23～25份；1～0mm的骨料为13～15份SiC14～16份；石墨3～5份；SiO₂微粉4份；α－Al₂O₃微粉2份；金属铝粉0.15份；白泥1份；水泥6份；三聚磷酸钠0.2份；水5～5.5份。本发明有抗冲刷性、抗热震稳定性、和抗浸蚀性好，有使用寿命长，通铁量大的特点。

Description

高炉出铁沟用耐火材料

(一).技术领域

本发明属于耐火材料领域，特别涉及一种用于高炉出铁沟和流铁嘴的耐火材料。

(二).背景技术

高炉出铁场的出铁沟和流铁嘴使用的耐火材料，需要有抗冲刷性、抗热震稳定性、和抗浸蚀性，才能保证其有较长的使用寿命。由于提高耐火材料的强度可以提高材料的抗冲刷性和抗浸蚀性，但提高到一定程度后，会使其抗热震稳定性下降；提高石墨的加入量，可以提高耐火材料的抗热震稳定性和抗浸蚀性，但是加入石墨的含量超过5％，其强度急剧下降。因此目前高炉出铁场的出铁沟和流铁嘴使用的耐火材料，要同时满足其优良的抗冲刷性、抗热震稳定性、和抗浸蚀性，十分困难。

(三).发明内容

本发明的目的，是提供一种高炉出铁沟用耐火材料。它抗冲刷性、抗热震稳定性、和抗浸蚀性好，有使用寿命长，通铁量大的特点。

为达上述目的，本发明特征在于所述耐火材料的组成为棕刚玉骨料、SiC(90号)、鳞片石墨、SiO₂微粉、α-Al₂O₃微粉、金属铝粉、白泥、不锈钢纤维、Al-80水泥、三聚磷酸钠、水，各组分的组成为(以下为重量份计)：

棕刚玉骨料组成为：8～5mm的骨料为12～14份；5～3mm的骨料为

16～18份；3～1mm的骨料为23～25份；1～0mm的骨料为13～15份；

SiC(90号)14～16份；

石墨3～5份；

SiO₂微粉4份；

α-Al₂O₃微粉2份；

金属铝粉0.15份；

白泥1份；

水泥6份；

三聚磷酸钠0.2份；

水5～5.5份。

本发明上述组分，采用棕刚玉骨料、SiC(90号)、鳞片石墨、SiO₂微粉、α-Al₂O₃微粉、金属铝粉、白泥、不锈钢纤维、Al-80水泥。其中基质主要采用SiO₂微粉，通过提高基质的品级，提高玻璃相的性能。添加剂α-Al₂O₃微粉使耐火材料在≥1000℃时，填充孔隙并参加固相反应，形成陶瓷结合，使组织致密细化，以增加本耐火材料的高温强度。添加剂α-Al₂O₃微粉的理化指标为Al₂O₃≥98％，Fe₂O₃≤0.3％，细度要求2μm应80％。添加剂SiO₂微粉，一方面可以起填充微粒的作用，另一方面利用其活性起组织的结合作用，以提高耐火材料的常温和中温的强度。添加剂SiO₂微粉的理化指标为SiO₂≥92％，耐火度≥1690℃，细度要求为≤1μm应≥85％。水泥为Al-80纯铝酸钙水泥，其比表面积＞7000cm²/g利用其与水发生水化反应起结合作用，使本耐火材料具有较强的中温强度，同时可以利用水泥在中温时的游离CaO与Al₂O₃微粉发生固相反应，形成高熔点的CA₂和CA₃晶体，提高本耐火材料的中温强度。不锈钢纤维在本耐火材料中形成相互交叉、搭叠的网络结构，使其强度提高，增加了本耐火材料的抗冲刷性和抗浸蚀性，同时本耐火材料的强度增加。

本耐火材料在基质中加入不锈钢纤维，在经受铁水热应力冲击时，不锈钢纤维本身极强的裂断韧性和形成的交叉网络结构使热应力得到吸收和释放，可以大大提高耐火材料的抗热震稳定性。本耐火材料加入不锈钢纤维，使其强度增加约40％，热震稳定性次数提高约10次。

本耐火材料的主要矿相为刚玉SiC，还有少量石墨相和莫来石相。刚玉相具有熔点高(其熔点达2050℃)，强度好，抗冲刷能力强等特点，缺点是：抗震能力不强；SiC相具有强度高，抗渣性强的特点；而石墨相及莫来石相，则有优异抗浸蚀性和抗热震稳定性。本耐火材料的矿相组成，保证了材料的综合性能。

本发明采用棕刚玉骨料、SiC(90号)、鳞片石墨、SiO₂微粉、α-Al₂O₃微粉、金属铝粉、白泥、不锈钢纤维、水泥、三聚磷酸钠制成的耐火材料，具有抗冲刷性、抗热震稳定性、和抗浸蚀性好，有使用寿命长，通铁量大的特点。采用本耐火材料制作的出铁沟和流铁嘴与普通出铁沟耐火材料相比较流铁嘴的使用寿命提高2～3倍，通铁量达12～13万吨，出铁沟使用寿命提高30％，通铁量达16万吨。

下面通过实施例对本发明做进一步的说明，但本发明不仅限于这些例子。

(四).具体实施方式

根据本发明所述的耐火材料成分配料，其具体化学成分如表1所示，配料后，按耐火材料预制制件的通常生产工艺进行混料、振动、成型、养生、干燥后即为成品。

表1：本发明所述的耐火材料的各原料成分组成：(以下为重量份)

序号	棕刚玉骨料				SiC(90号)	鳞片石墨	SiO2微粉	α-Al2O3微粉	金属铝粉(外加)	白泥	不锈钢纤维(外加)	水泥	三聚磷酸钠(外加)	水(外加)
																8～5mm	5～3mm	3～1mm	1～0mm
1	13	17	24	14	16	3	4	2	0.15	1	2	6	0.2	5
															2	12	18	25	13	14	5	4	2	0.15	1	2	6	0.2	5.5
3	14	16	23	15	15	4	4	2	0.15	1	2	6	0.2	5.3
															4	14	16	24	14	14	5	4	2	0.15	1	2	6	0.2	5

Claims (4)

1.一种高炉出铁沟用耐火材料，其特征在于所述耐火材料的组成为棕刚玉骨料、SiC(90号)、石墨、SiO₂微粉、α-Al₂O₃微粉、金属铝粉、白泥、不锈钢纤维、水泥、三聚磷酸钠、水，各组分的组成为(以下为重量份计)：

棕刚玉骨料组成为：8～5mm的骨料为12～14份；5～3mm的骨料为

16～18份；3～1mm的骨料为23～25份；1～0mm的骨料为13～15份；

SiC 14～16份；

石墨3～5份；

SiO₂微粉4份；

α-Al₂O₃微粉2份；

金属铝粉0.15份；

白泥1份；

水泥6份；

三聚磷酸钠0.2份；

水5～5.5份。

2.根据权利要求1所述的高炉出铁沟用耐火材料，其特征在于耐火材料中的石墨采用鳞片石墨。

3.根据权利要求1所述的高炉出铁沟用耐火材料，其特征在于耐火材料中的水泥采用Al-80水泥。

4.根据权利要求1所述的高炉出铁沟用耐火材料，其特征在于耐火材料中的SiC采用90号、180目的SiC。