CN1730441A - 高炉进风管道专用耐火浇注料及其成型方法 - Google Patents

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本发明涉及一种耐火材料，特别是涉及一种高炉进风管道专用耐火浇注料及其成型方法。它以重量份为单位，含有粒度为0～5mm的莫来石25～34份，粒度为0～5mm的焦宝石25～34份，粒度为－200目的莫来石10～25份，超微粉硅灰0.1～4份，高铝水泥5～15份，外加剂0.2～5份，膨胀剂0.1～5份，该浇注料使用时，按照配比先干拌，再加入8～17重量份的水湿拌，混匀后边振动边浇注，浇注完毕后凝固成型，脱模，自然养护，烘烤，干燥贮存备用。本发明的高炉进风管道专用耐火浇注料，具有热稳定性好、耐高温气流冲刷、明显提高使用寿命等优点，使用该耐火浇注料，消除了高炉进风系统管道发红、烧穿的缺点，避免了休风现象，可为企业创造明显的经济效益。

Description

高炉进风管道专用耐火浇注料及其成型方法
一.技术领域：本发明涉及一种耐火材料，特别是涉及一种高炉进风管道专用耐火浇注料及其成型方法。
二.背景技术：在耐火材料的应用中，不定性耐火材料具有投资少、能耗省、制成之整体衬体热震稳定性好、气密性好、能修补炉衬等优点，因此它与耐火砖等定性耐火材料相比，应用更为广泛。浇注料是目前生产和使用最广泛的一种不定性耐火材料，主要用于构筑加热炉内衬等整体构筑物，其优质品种也可用于冶炼炉，工业上常使用的耐火浇注料主要有铝酸盐浇注料、水玻璃浇注料和磷酸盐浇注料等，水玻璃耐火浇注料是以水玻璃为胶粘剂，以耐火熟料为骨料及掺合剂，加入适量的促凝剂而制成的气硬性混凝土，其耐火性能较低，不宜在高温下使用；铝酸盐耐火浇注料是以矾土水泥或低钙铝酸盐水泥为胶粘剂，以粘土或矾土熟料为骨料和掺合剂制成的水硬性耐火浇注料，这种耐火浇注料使用加热后，在400℃以下，内部物理吸附水和化学结晶水已排除，随之晶型转变，结构也转变，引起强度随温度升高而逐步下降的结果，当温度超过1000℃以上时，开始产生陶瓷烧结，耐温强度降到烘干时强度的40～55％，出现结构松散发脆现象，因而其实用性不高；磷酸盐耐火浇注料是以磷酸或磷酸盐为胶粘剂，以耐火熟料为骨料及掺合剂制成的一种热性耐火混凝土，其具有较高的耐高温强度、高温韧性和良好的抗热震性，但这种耐火材料在潮湿的空气中会发生潮解作用，使结构受到危害。
目前高炉进风系统的进风管道内衬用耐火材料的情况是：中小型高炉普遍采用粘土质水玻璃或磷酸结合的捣打料；大型高炉一般采用高铝质或刚玉质耐火浇注料，这些材料均存在热稳定性差、不耐高温气流冲刷、强度较低的缺点，易产生裂纹导致风管发红、烧穿等现象，因此使用寿命较低，一般为0.5～1个月，生产过程中需经常更换，影响高炉的正常生产，从而降低企业的经济效益。中国发明专利CN 1040027C，申请号为94105979.0，发明名称为：“高炉铁水罐振动成型造衬方法及其浇注料”中公开了一种浇注料，其成分配比为：焦宝石50～70％，特级高铝粉12～20％，高铝水泥5～15％，锆英石5～10％，兰晶石1～50％，锂辉石粉1～5％，硅微粉2～5％，三聚硷酸钠0.1～1.5％，据介绍这种浇注料具有耐高温、抗润湿、抗渣、抗腐蚀、耐冲刷等优点；中国发明专利CN 1417351A，申请号为01133638.2，发明名称为：“高炉送风管道(鹅颈管、弯管、直吹管)用耐火浇注料”中公开了一种不定形耐火浇注料，其重量配合比为：烧结矾土50～90％，烧结镁砂5～25％，硅微粉1～10％，据介绍这种浇注料具有热稳定性好、耐高温气流冲刷、强度高、提高使用寿命等优点，它与本发明的技术方案明显不同，并且在实际应用过程中，在高温气体(1000～1300℃)的作用下发生烧结反应，生成以硅线石、铝镁尖晶石为主的矿物。
三.发明内容：
本发明的目的是：提供一种热稳定性好、耐高温气流冲刷、抗热震性能好、使用寿命周期长的高炉进风管道专用耐火浇注料及其成型方法。
本发明的技术方案是：一种高炉进风管道专用耐火浇注料，以重量份为单位，含有粒度为0～5mm的莫来石25～34份，粒度为0～5mm的焦宝石25～34份，粒度为-200目的莫来石10～25份，超微粉硅灰0.1～4份，高铝水泥5～15份，外加剂0.2～5份，膨胀剂0.1～5份。
所述的外加剂为焦磷酸钠，或为三聚磷酸钠，或为六偏磷酸钠，或为腐植酸钠，或为水玻璃。
所述的膨胀剂为硅石粉，或为粒度为180目的蓝晶石。
所述的高炉进风管道专用耐火浇注料的成型方法，其具体步骤是：
a.将所述重量份的高炉进风管道专用耐火浇注料按照配比加入搅拌机中，搅拌5～10分钟；
b.向搅拌机中再加入8～17重量份的水，搅拌5～10分钟，使物料充分搅拌混匀；
c.将搅拌混匀后的物料注入浇注模具中，同时用振动棒分层振动，待浇注料不排气泡时停止振动；
d.浇注完毕后凝固成型，2～24小时后脱模；
e.脱模后自然养护48～96小时；
f.自然养护后进行烘烤；
g.烘烤后贮存以备用。
所述的振动棒分层振动，其料层厚度为180～220mm。
所述烘烤的烘烤曲线为：常温～110℃条件下按5℃/h进行，在110℃条件下保温24小时；110℃～500℃条件下按20℃/h进行，在500℃条件下保温24小时；500℃～使用温度条件下按20℃/h进行。
所述的贮存应在干燥库房中存放。
本发明的积极有益效果是：
1.本发明的高炉进风管道专用耐火浇注料，具有热稳定性好、耐高温气流冲刷、强度高、明显提高使用寿命等优点，其物理检测指标为：
  物理检测   检验项目   温度条件   检测结果
  耐压强度   1100℃×3h   ≥53MPa
  耐压强度   110℃×24h   ≥58.5.5MPa
  抗折强度   110℃×24h   ≥7.9MPa
  抗折强度   1100℃×3h   ≥6.8MPa
  烧后线变化率   1300℃×3h   +0.13～+0.36％
  粒度   ≤8mm
采用本发明的技术方案生产出来的浇注料，在中小型及大型高炉进风管道(如鹅颈管、弯管、直吹管)均可使用，具有热稳定性好、耐高温气流冲刷、强度高、显著提高使用寿命等优点，经过国内几个大型炼铁厂家试用证明：本发明的高炉进风管道专用耐火浇注料使用寿命可达12～18个月。
2.使用本发明的高炉进风管道专用耐火浇注料，可以为企业创造明显的经济效益。采用本发明的产品，消除了进风系统管道发红、烧穿的缺点，避免了休风现象，一年内可减少非计划休风6次以上，每次约2小时，按每小时产铁250吨、每吨效益400元计算，其经济效益为：6×2×250×400＝120万元；节约材料费：单套系统使用料重1500Kg，原价格为1800元/吨，现材料价格为7800元/吨，原材料使用寿命按最长时间3个月计算，现材料使用寿命按1.5年计算，生产区域按30个风口计算，使用新材料每年节约材料费：(12÷3)×1800×30×1.5-7800×30＝9万元；使用新材料的年总效益为120万+9万＝129万元/年，明显提高了企业的经济效益。
3.本发明的高炉进风管道专用耐火浇注料的成型方法，其技术简单、操作方便，消除了原砌筑工艺砖型复杂、砌筑困难、施工速度慢的弊端，可节约资金30％以上。
四.具体实施方式：
实施例一：一种高炉进风管道专用耐火浇注料，以重量份为单位，含有粒度为0～5mm的莫来石25份，粒度为0～5mm的焦宝石25份，粒度为-200目的莫来石10份，超微粉硅灰0.1份，高铝水泥5份，外加剂焦磷酸钠0.2份，膨胀剂硅石粉0.1份。
该高炉进风管道专用耐火浇注料成型方法的具体步骤为：
a.将所述重量份的高炉进风管道专用耐火浇注料按照配比加入搅拌机中，搅拌5～10分钟；
b.向搅拌机中再加入8～17重量份的水，搅拌5～10分钟，使物料充分搅拌混匀；
c.将搅拌混匀后的物料注入浇注模具中，同时用振动棒分层振动，待浇注料不排气泡时停止振动，振动棒分层振动的料层厚度为180～220mm；
d.浇注完毕后凝固成型，2～24小时后脱模；
e.脱模后自然养护48～96小时；
f.自然养护后进行烘烤，其烘烤曲线为：常温～110℃条件下按5℃/h进行，在110℃条件下保温24小时；110℃～500℃条件下按20℃/h进行，在500℃条件下保温24小时；500℃～使用温度条件下按20℃/h进行；
g.烘烤后在干燥库房中贮存以备用。
实施例二：本实施例耐火浇注料的成型方法同实施例一，相同之处不重述，不同之处在于：一种高炉进风管道专用耐火浇注料，以重量份为单位，含有粒度为0～5mm的莫来石34份，粒度为0～5mm的焦宝石34份，粒度为-200目的莫来石25份，超微粉硅灰4份，高铝水泥15份，外加剂三聚磷酸钠5份，粒度为180目的蓝晶石5份。
实施例三：本实施例耐火浇注料的成型方法同实施例一，相同之处不重述，不同之处在于：一种高炉进风管道专用耐火浇注料，以重量份为单位，含有粒度为0～5mm的莫来石30份，粒度为0～5mm的焦宝石28份，粒度为-200目的莫来石23份，超微粉硅灰2份，高铝水泥10份，外加剂六偏磷酸钠3份，膨胀剂硅石粉2份。
实施例四：本实施例耐火浇注料的成型方法同实施例一，相同之处不重述，不同之处在于：一种高炉进风管道专用耐火浇注料，以重量份为单位，含有粒度为0～5mm的莫来石32份，粒度为0～5mm的焦宝石30份，粒度为-200目的莫来石20份，超微粉硅灰3份，高铝水泥8份，外加剂腐植酸钠2份，粒度为180目的蓝晶石3份。
实施例五：本实施例耐火浇注料的成型方法同实施例一，相同之处不重述，不同之处在于：一种高炉进风管道专用耐火浇注料，以重量份为单位，含有粒度为0～5mm的莫来石28份，粒度为0～5mm的焦宝石33份，粒度为-200目的莫来石15份，超微粉硅灰1份，高铝水泥12份，外加剂水玻璃4份，膨胀剂硅石粉4份。
实施例六：本实施例耐火浇注料的成型方法同实施例一，相同之处不重述，不同之处在于：一种高炉进风管道专用耐火浇注料，以重量份为单位，含有粒度为0～5mm的莫来石31份，粒度为0～5mm的焦宝石26份，粒度为-200目的莫来石22份，超微粉硅灰0.5份，高铝水泥7份，外加剂三聚磷酸钠1份，粒度为180目的蓝晶石0.5份。
实施例七：本实施例耐火浇注料的成型方法同实施例一，相同之处不重述，不同之处在于：一种高炉进风管道专用耐火浇注料，以重量份为单位，含有粒度为0～5mm的莫来石26份，粒度为0～5mm的焦宝石31份，粒度为-200目的莫来石18份，超微粉硅灰2.5份，高铝水泥13份，外加剂腐植酸钠3.5份，膨胀剂硅石粉3.5份。
实施例八：本实施例耐火浇注料的成型方法同实施例一，相同之处不重述，不同之处在于：一种高炉进风管道专用耐火浇注料，以重量份为单位，含有粒度为0～5mm的莫来石30份，粒度为0～5mm的焦宝石26份，粒度为-200目的莫来石12份，超微粉硅灰3.5份，高铝水泥9份，外加剂焦磷酸钠3份，粒度为180目的蓝晶石2.5份。
实施例九：本实施例耐火浇注料的成型方法同实施例一，相同之处不重述，不同之处在于：一种高炉进风管道专用耐火浇注料，以重量份为单位，含有粒度为0～5mm的莫来石26份，粒度为0～5mm的焦宝石33份，粒度为-200目的莫来石20份，超微粉硅灰1.5份，高铝水泥10份，外加剂三聚磷酸钠4份，膨胀剂硅石粉2.5份。
实施例十：本实施例耐火浇注料的成型方法同实施例一，相同之处不重述，不同之处在于：一种高炉进风管道专用耐火浇注料，以重量份为单位，含有粒度为0～5mm的莫来石32份，粒度为0～5mm的焦宝石30份，粒度为-200目的莫来石20份，超微粉硅灰2.5份，高铝水泥5份，外加剂六偏磷酸钠1份，粒度为180目的蓝晶石4份。

Claims (7)

1.一种高炉进风管道专用耐火浇注料，其特征是：以重量份为单位，含有粒度为0～5mm的莫来石25～34份，粒度为0～5mm的焦宝石25～34份，粒度为-200目的莫来石10～25份，超微粉硅灰0.1～4份，高铝水泥5～15份，外加剂0.2～5份，膨胀剂0.1～5份。
2.根据权利要求1所述的高炉进风管道专用耐火浇注料，其特征是：所述的外加剂为焦磷酸钠，或为三聚磷酸钠，或为六偏磷酸钠，或为腐植酸钠，或为水玻璃。
3.根据权利要求1所述的高炉进风管道专用耐火浇注料，其特征是：所述的膨胀剂为硅石粉，或为粒度为180目的蓝晶石。
4.一种权利要求1～3任一权利要求所述的高炉进风管道专用耐火浇注料的成型方法，其具体步骤是：
a.将所述重量份的高炉进风管道专用耐火浇注料按照配比加入搅拌机中，搅拌5～10分钟；
b.向搅拌机中再加入8～17重量份的水，搅拌5～10分钟，使物料充分搅拌混匀；
c.将搅拌混匀后的物料注入浇注模具中，同时用振动棒分层振动，待浇注料不排气泡时停止振动；
d.浇注完毕后凝固成型，2～24小时后脱模；
e.脱模后自然养护48～96小时；
f.自然养护后进行烘烤；
g.烘烤后贮存以备用。
5.根据权利要求4所述的高炉进风管道专用耐火浇注料的成型方法，其特征是：所述的振动棒分层振动，其料层厚度为180～220mm。
6.根据权利要求4所述的高炉进风管道专用耐火浇注料的成型方法，其特征是：所述烘烤的烘烤曲线为：常温～110℃条件下按5℃/h进行，在110℃条件下保温24小时；110℃～500℃条件下按20℃/h进行，在500℃条件下保温24小时；500℃～使用温度条件下按20℃/h进行。
7.根据权利要求4所述的高炉进风管道专用耐火浇注料的成型方法，其特征是：所述的贮存应在干燥库房中存放。
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