一种矿热炉用无水炮泥及其制备方法技术

本发明专利技术属于冶金材料技术领域，具体涉及一种矿热炉用无水炮泥及其制备方法。该矿热炉用无水炮泥包括以下重量份的各组分：耐火胶介质粉末20～30份，骨料15～25份，氮化硅8～16份，塑结剂15～20份，附着剂2～5份，粉煤灰2～5份，冶金固体废弃物40～50份。本发明专利技术所提供的矿热炉用无水炮泥，可大幅度提高单个炉眼使用周期，提高单个炉眼使用寿命。同时，可保证炉况长时间顺行，排渣、炭正常，可间接提高生产指标。

An anhydrous slime and its preparation method for ore heating furnace

The invention belongs to the technical field of metallurgical materials, in particular to a kind of anhydrous cannon mud used in a mine heat furnace and a preparation method. The anhydrous stemming of the submerged arc furnace includes the following weight parts: 20~30 parts of refractory medium powder, 15~25 aggregate, 8~16 silicon nitride, 15~20 binder, 2~5 adhesive, 2~5 fly ash and 40~50 parts of metallurgical solid waste. The non water cannon mud provided by the invention can greatly increase the use cycle of a single furnace eye and improve the service life of a single furnace eye. At the same time, the furnace condition can be guaranteed for a long time, the slag discharge and the carbon are normal, and the production index can be improved indirectly.

【技术实现步骤摘要】
一种矿热炉用无水炮泥及其制备方法
本专利技术属于冶金材料
，具体涉及一种矿热炉用无水炮泥及其制备方法。
技术介绍
为了使炉眼出铁口工作状态稳定，满足矿热炉强化冶炼的需求。我公司根据无水炮泥的结构性能(气孔率P)，热学性质(热膨胀性ρ)，力学性能(高温耐压强度S、高温蠕变性P)，使用性能及作业性能进行了相关实验对比。国外以瑞士、德国、瑞典为代表的众多矿热炉采用高质量特殊工艺的无水炮泥，同时结合开堵眼机使用。目前，国内大部分铁合金厂家已经意识到无水炮泥在生产过程中的重要性，现用无水炮泥技术基本来源于高炉无水炮泥的演变模仿，实质上无水炮泥在铁合金生产中并未达到理想的使用效果。普遍认为无水炮泥关键在于炮泥水分的控制，其他原材料还是保持以往不变。矿热炉一般为长时间连续性生产、生产时间一般为1～5年甚至更长，所以矿热炉用无水炮泥除了降低原有炮泥水分对炉眼材质的侵蚀还应起到修复炉眼的效果。
技术实现思路
为解决现有技术的不足，本专利技术提供了一种矿热炉用无水炮泥及其制备方法。本专利技术所提供的矿热炉用无水炮泥，可大幅度提高单个炉眼使用周期，提高单个炉眼使用寿命。本专利技术所提供的技术方案如下：一种矿热炉用无水炮泥，包括以下重量份的各组分：耐火胶介质粉末20～30份，骨料15～25份，氮化硅8～16份，塑结剂15～20份，附着剂2～5份，粉煤灰2～5份，冶金固体废弃物40～50份。具体的，所述骨料为废弃耐火砖。具体的，所述塑结剂包括为草木灰。具体的，所述附着剂为脱水煤焦油。具体的，所述耐火胶介质粉末粒度≤150目。本专利技术还提供了一种矿热炉用无水炮泥的制备方法，包括以下步骤：按照重量份计，将以下各组分均匀混合：耐火胶介质粉末20～30份，骨料15～25份，氮化硅8～16份，塑结剂15～20份，附着剂2～5份，粉煤灰2～5份，冶金固体废弃物40～50份。具体的，所述骨料为废弃耐火砖。具体的，所述塑结剂包括为草木灰。具体的，所述附着剂为脱水煤焦油。具体的，所述骨料为废弃耐火砖。其中，所述冶金固体废弃物主要为工业尾矿、高炉渣、钢渣、化铁炉渣、尘泥、电厂粉煤灰和炉渣、铁合金渣等冶金工业固体废弃物，其主要成为以焦粉为主。本专利技术所提供的矿热炉用无水炮泥，可大幅度提高单个炉眼使用周期，提高单个炉眼使用寿命。同时，可保证炉况长时间顺行，排渣、炭正常，可间接提高生产指标。具体实施方式以下对本专利技术的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本专利技术，并非用于限定本专利技术的范围。实施例1矿热炉用无水炮泥1，其各组分及各组分的重量份为：陶土20份，废弃耐火砖25份，氮化硅8份，草木灰20份，脱水煤焦油2份，粉煤灰5份，冶金固体废弃物400份。各原料混合前脱水，混合后出料塑型，包装入库，镇静时间24小时，既得产品1。实施例2矿热炉用无水炮泥2，其各组分及各组分的重量份为：陶土30份，废弃耐火砖15份，氮化硅16份，草木灰15份，脱水煤焦油5份，粉煤灰2份，冶金固体废弃物50份。各原料混合前脱水，混合后出料塑型，包装入库，镇静时间24小时，既得产品2。实施例3矿热炉用无水炮泥3，其各组分及各组分的重量份为：陶土25份，废弃耐火砖20份，氮化硅12份，草木灰18份，脱水煤焦油3份，粉煤灰4份，冶金固体废弃物42份。各原料混合前脱水，混合后出料塑型，包装入库，镇静时间24小时，既得产品3。对比例1矿热炉用无水炮泥3，其各组分及各组分的重量份为：陶土25份，废弃耐火砖20份，氮化硅16份，草木灰18份，脱水煤焦油3份，冶金固体废弃物42份。各原料混合前脱水，混合后出料塑型，包装入库，镇静时间24小时，既得产品3性能说明气孔率耐火材料的气孔可分为三大类闭口气孔：浸渍时不被液体填充的气孔；开口气孔：浸渍时能被液体填充的气孔；贯通气孔：贯通制品的两面、能为流体所通过。在生产实践过程中发现，开口气孔和贯穿气孔占总气孔体积的绝大部分且对炮泥的使用性能影响最大。气孔率公式为：Pa＝(m3-m1)/(m3-m2)，式中，m1为干燥试样的质量，单位为g；m2为饱和试样的表观质量，单位为g；m3为饱和试样在空气中的质量，单位为g；Pa为制品的气孔率。故无水炮泥的气孔率应越低越好。热膨胀性无水炮泥的热膨胀是指炮泥在加热过程中的长度变化，炮泥随着使用温度的变化会发生膨胀(或收缩)，如果膨胀系数过大会严重影响使用性能，甚至会起到破坏性的作用，同时也可反映出制品受热后的热应力分布和大小，晶型转变及相变，微细裂纹的产生及抗热震性等。膨胀系数公式为：α＝ρ/(T-T0)×100；ρ＝〖ΔL+AK(T)〗/L0；ΔL＝LT-L0；式中，α为试样的线膨胀系数，℃-1；T0为室温，℃；T为试验温度，℃；ρ为试样的线膨胀率；L0为试样在室温下的长度，mm；LT为试样加热至试验温度T时的长度，mm；ΔL为试样加热至试验温度T是的长度变化，mm；AK(T)为在温度T时仪器的校正值，mm。从上述相关公式分析及实践生产中总结分析认为炮泥的热膨胀系数仍固定在某范围空间内为佳。高温耐压强度高温耐压强度指标对于炮泥(不定型)具有重要意义，因为其加入一定数量的添加剂，其常温的结合方式及强度随着温度的升高将产生变化，其工作效果能否达到要求要对其高温耐压强度进行严格控制。其计算公式为：S＝P/A，A＝(A1+A2)/2，S为试样高温下的耐压强度，MPa；P试样破碎时的最大载荷，N；A为试样的受压面积，mm2；A1、A2为试样上、下的受压面积，mm2.根据上述公式理论分析及结合炮泥实际使用情况，炮泥的高温耐压强度应为较大好些。高温蠕变性高温蠕变性是指炮泥在高温下承受小于其极限强度的某一恒定荷重时。产生塑性变形，变形量会随时间的增长而逐渐增加，甚至会使其使用性能遭到破坏。蠕变率的计算公式为：P＝(LN-L0)/LI式中，P为试样的高温压缩蠕变率；LN为试样恒温n小时后的高度，mm；L0为试样恒温开始时的高度，mm；LI试样恒温原始高度，mm。根据上述相关分析炮泥的高温蠕变率应控制在≤1％内。实验数据测试项目实施例1实施例2实施例3对比例1气孔率％32.233.834.638.5热膨胀系数℃-18.6×10-58.2×10-58.3×10-59.5×10-5高温耐压强度MPa24.625.723.819.5高温蠕变性％≤1≤1≤1≤2由以上数据可以看出，本专利技术所提供的无水炮泥的气孔率较低，在32～35％之间，显著低于对比例1；热膨胀系数固定在9～9×10-5℃-1之间，显著低于对比例1；高温耐压强度在23.5～26.0MPa之间，显著高于对比例1；高温蠕变性≤1％，著低于对比例1，总体上本专利技术所提供的无水炮泥结构性能和力学性能较优。从以上可以看出，依据本专利技术所提供的技术方案，结合实际生产需要，可以通过调整添加剂加入量或炮泥镇静周期来改变炮泥的结构性能和力学性，从而满足不同的需求。以上所述仅为本专利技术的较佳实施方式，并不用以限制本专利技术，凡在本专利技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本专利技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种矿热炉用无水炮泥，其特征在于，包括以下重量份的各组分：耐火胶介质粉末20～30份，骨料15～25份，氮化硅8～16份，塑结剂15～20份，附着剂2～5份，粉煤灰2～5份，冶金固体废弃物40～50份。

【技术特征摘要】
1.一种矿热炉用无水炮泥，其特征在于，包括以下重量份的各组分：耐火胶介质粉末20～30份，骨料15～25份，氮化硅8～16份，塑结剂15～20份，附着剂2～5份，粉煤灰2～5份，冶金固体废弃物40～50份。2.根据权利要求1所述的矿热炉用无水炮泥，其特征在于：所述骨料为废弃耐火砖。3.根据权利要求1所述的矿热炉用无水炮泥，其特征在于：所述塑结剂包括为草木灰。4.根据权利要求1所述的矿热炉用无水炮泥，其特征在于：所述附着剂为脱水煤焦油。5.根据权利要求1至4任一所述的矿热炉用无水炮泥，其特征在于：所述耐火胶介质粉末粒度≤150目。6.一种矿热炉用无水炮泥的制备方...

【专利技术属性】
技术研发人员：方文成，
申请(专利权)人：方文成，
类型：发明
国别省市：广西,45