一种高炉铁口所用的新型环保无水炮泥及其制备方法技术

一种高炉铁口所用的新型环保无水炮泥，其特征在于，所述高炉铁口所用的新型环保无水炮泥的质量份数配方组成包括焦炭10‑20份、煅烧叶腊石颗粒10‑20份、棕刚玉颗粒10‑20份、铝矾土粉10‑20份、氮化硅铁5‑10份、碳化硅粉5‑10份、黏土10‑20份、碳基复合材料5份、复合结合剂5‑10份。本发明专利技术的有益之处在于，本发明专利技术提供的一种高炉铁口所用的新型环保无水炮泥及其制备方法具有以下优势：污染小，环保性好，是钢铁企业的首选；可塑性和粘结性好，容易挤进并填满空隙和裂纹；气孔率适宜，便于干燥时排出水分；高温体积收缩小，以免产生裂纹；烧结性能好，强度高，耐冲刷和耐侵蚀；易开口，出铁口深，出铁时间长。

A new type of environmentally friendly waterless gun mud for blast furnace taphole and its preparation method

A new type of environmentally friendly anhydrous gun mud used in blast furnace taphole is characterized in that the quality components of the new type of environmental protection anhydrous gun mud used in blast furnace taphole include 10_20 coke, 10_20 calcined pyrophyllite particles, 10_20 brown corundum particles, 10_20 bauxite powder, 5_10 silicon nitride, 5_10 silicon carbide powder, 10_clay, 5_20 carbon-based composite materials. 5 10 copies of compound binder. The advantages of the present invention lie in the following advantages: small pollution, good environmental protection, being the first choice of iron and steel enterprises; good plasticity and cohesion, easy to squeeze in and fill voids and cracks; suitable porosity, easy to drain water when drying; small volume shrinkage at high temperature, so as to avoid cracking. It has good sintering property, high strength, erosion resistance and corrosion resistance, easy opening, deep tapping hole and long tapping time.

【技术实现步骤摘要】
一种高炉铁口所用的新型环保无水炮泥及其制备方法
本专利技术属于耐火材料
，具体涉及一种高炉铁口所用的新型环保无水炮泥及其制备方法。
技术介绍
炮泥是炼铁高炉用于堵塞出铁口的耐火材料，其性能的优劣直接关系到高炉能否安全运行。在高炉运行过程中，炮泥发挥的三大功能是：堵塞出铁口，稳定排放熔融铁水和炉渣，保护炉缸、延长高炉底部的耐火砖寿命。随着钢铁冶炼新技术的发展，现代高炉朝大型、超大型、自动化、高寿命、高压、高强度等冶炼方向发展，并采用高风温、高压炉顶、喷煤和计算机控制等高新技术强化冶炼。使得炮泥的工作条件与技术要求变得日益苛刻。炮泥已经从单纯的消耗性耐火材料逐渐转换为功能性耐火材料，高炉大型化对无水炮泥强度提出了更高要求。无水炮泥强度高，其抵抗高温熔体冲刷能力就强，对维护高炉炉况稳定具有重要意义，从而奠定高炉增产的基础。但是在开铁口时，强度过大又给钻孔带来困难，增加了钻杆消耗和工人的劳动强度，因此炮泥必须具有合适的强度。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提出一种环保性好、可塑性和粘结性好、气孔率适宜、高温体积收缩小、烧结性能好、强度适中、耐冲刷、耐侵蚀的高炉铁口所用的新型环保无水炮泥及其制备方法。一种高炉铁口所用的新型环保无水炮泥的质量份数配方组成包括焦炭10-20份、煅烧叶腊石颗粒10-20份、棕刚玉颗粒10-20份、铝矾土粉10-20份、氮化硅铁5-10份、碳化硅粉5-10份、黏土10-20份、碳基复合材料5份、复合结合剂5-10份。作为一种优选的方案，所述复合结合剂由聚酯树脂、酚醛树脂、工业用植物油脂调配而成。更为优选的是，所述焦炭的粒径为1-3mm、煅烧叶腊石颗粒的粒径为1-3mm、棕刚玉颗粒的粒径为1-3mm，铝矾土粉的粒度为100-200目、氮化硅铁的粒度为100-200目、碳化硅粉的粒度为100-200目、黏土的粒度为100-200目、碳基复合材料的粒度为100-200目、复合结合剂的粒度为100-200目。更为优选的是，所述高炉铁口所用的新型环保无水炮泥的配方组成为粒径1-3mm的焦炭12份、1-3mm的煅烧叶腊石颗粒15份、1-3mm的棕刚玉颗粒12份、粒度为100-200目的铝矾土粉12份、100-200目的氮化硅铁10份、100-200目的碳化硅粉8份、100-200目的黏土12份、100-200目的碳基复合材料5份，粒度为100-200目的复合结合剂8份。一种高炉铁口所用的新型环保无水炮泥的制备方法的生产工艺流程为配料→预混→搅拌碾泥→过程检测→成型，具体包括以下步骤：(1)配料：按照配方比例进行称重，为生产备料，将粒径为1-3mm的焦炭10-20份、1-3mm的煅烧叶腊石颗粒10-20份、1-3mm的棕刚玉颗粒10-20份、粒度为100-200目的铝矾土粉10-20份、100-200目的氮化硅铁5-10份、100-200目的碳化硅粉5-10份、100-200目的黏土10-20份、100-200目的碳基复合材料5份混合配料，制备得到原料；(2)预混：将合格的所述原料倒入强力搅拌机中，进行混搅5分钟；并一边搅拌一边逐步加入粒度为100-200目的复合结合剂，制备得到预处理料；(3)搅拌碾泥：将步骤(2)制备得到的所述预处理料放入碾泥机里进行混炼；(4)过程检测：根据马夏值的检测数据和炮泥的塑性微调复合结合剂的加入量，直到马夏值合格为止，进行出料；(5)成型，将经过所述步骤(4)出料的物质放在压机上给予一定，压力制成有一定厚度的实体状，然后切割并进行包装。作为一种优选的方案，步骤(2)中所述复合结合剂的加入量，其质量份数为5-10份。本专利技术的有益之处在于，本专利技术提供的一种高炉铁口所用的新型环保无水炮泥及其制备方法具有以下优势：①污染小，环保性好，是钢铁企业的首选；②可塑性和粘结性好，容易挤进并填满空隙和裂纹；③气孔率适宜，便于干燥时排出水分；④高温体积收缩小，以免产生裂纹；⑤烧结性能好，强度适中，耐冲刷和耐侵蚀；⑥易开口，出铁口深，出铁时间长，保证铁水和熔渣能匀速流出。附图说明图1为本专利技术实施例1制备的一种高炉铁口所用的新型环保无水炮泥在800℃埋碳3小时热处理后的显微结构示意图；图2为本专利技术实施例1制备的一种高炉铁口所用的新型环保无水炮泥在1500℃埋碳3小时热处理后的显微结构示意图。图中标记：1-焦炭，2-碳化硅，3-叶蜡石，4-左下部矾土，5-右下部矾土。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。实施例1一种高炉铁口所用的新型环保无水炮泥的制备方法，包括以下步骤：(1)配料：按照配方比例进行称重，为生产备料。将粒径1-3mm的焦炭12份、1-3mm的煅烧叶腊石颗粒15份、1-3mm的棕刚玉颗粒12份、粒度为100-200目的铝矾土粉12份、100-200目的氮化硅铁10份、100-200目的碳化硅粉8份、100-200目的黏土12份、100-200目的碳基复合材料5份混合配料，制备得到原料；(2)预混：将合格的原料倒入强力搅拌机中，进行混搅5分钟，并一边搅拌一边逐步加入粒度为100-200目的复合结合剂8份，制备得到预处理料；(3)搅拌碾泥：将步骤(2)制备得到的预处理料放入碾泥机里进行混炼。(4)过程检测：根据马夏值的检测数据和炮泥的塑性可以微调复合结合剂的加入量，直到马夏值合格为止，进行出料。(5)成型：将经过步骤(4)出料的物质放在压机上给予一定，压力制成有一定厚度的实体状，然后切割并进行包装。采用上述方法制备得到一种高炉铁口所用的新型环保无水炮泥，并对其进行物理性能检测。检测方式：分别在800℃和1500℃条件下对所述高炉铁口所用的新型环保无水炮泥进行3小时埋碳热处理后进行物理性能检测，检测结果见表1。采用上述方法制备得到一种高炉铁口所用的新型环保无水炮泥，并对其进行显微结构观察，结果见附图1。表1一种高炉铁口所用的新型环保无水炮泥的物理性能检测结果从表1的数据来看，不论是800℃还是1500℃热处理后密度相比烧前密度都有了降低。1500℃热处理后的抗折强度相比800℃的有了极大提高，从2.7MPa增加到4.7MPa。相比800℃，1500℃热处理后炮泥的气孔率较高，重量降低较大。附图1为实施例1制备的一种高炉铁口所用的新型环保无水炮泥在800℃埋碳热处理后的显微照片，图1中颗粒为焦炭、碳化硅、叶腊石、矾土，其中碳化硅颗粒粒度为1-3mm，图中左下部矾土颗粒较好，结构较均匀，右下部矾土颗粒较差，结构较疏松。附图2为实施例1制备的一种高炉铁口所用的新型环保无水炮泥在1500℃埋碳热处理后的显微照片，图片显示整个高炉铁口所用的新型环保无水炮泥结构较为疏松，成团分布的为已发生反应的氮化硅，已与其周围灰色、结构均匀、较致密的碳化硅细粉结合起来，图中均匀分布的白点为铁或硅铁合金。质量优良的炮泥能使出铁时间延迟，降低出铁次数，但如果炮泥强度太高，打泥压力就大，成本高，开铁口困难。如表1所示，在1500℃，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高炉铁口所用的新型环保无水炮泥，其特征在于，所述高炉铁口所用的新型环保无水炮泥的质量份数配方组成包括焦炭10‑20份、煅烧叶腊石颗粒10‑20份、棕刚玉颗粒10‑20份、铝矾土粉10‑20份、氮化硅铁5‑10份、碳化硅粉5‑10份、黏土10‑20份、碳基复合材料5份、复合结合剂5‑10份。

【技术特征摘要】
1.一种高炉铁口所用的新型环保无水炮泥，其特征在于，所述高炉铁口所用的新型环保无水炮泥的质量份数配方组成包括焦炭10-20份、煅烧叶腊石颗粒10-20份、棕刚玉颗粒10-20份、铝矾土粉10-20份、氮化硅铁5-10份、碳化硅粉5-10份、黏土10-20份、碳基复合材料5份、复合结合剂5-10份。2.根据权利要求1所述的一种高炉铁口所用的新型环保无水炮泥，其特征在于，所述复合结合剂由聚酯树脂、酚醛树脂、工业用植物油脂调配而成。3.根据权利要求1或2所述的一种高炉铁口所用的新型环保无水炮泥，其特征在于，所述焦炭的粒径为1-3mm、煅烧叶腊石颗粒的粒径为1-3mm、棕刚玉颗粒的粒径为1-3mm，铝矾土粉的粒度为100-200目、氮化硅铁的粒度为100-200目、碳化硅粉的粒度为100-200目、黏土的粒度为100-200目、碳基复合材料的粒度为100-200目、复合结合剂的粒度为100-200目。4.根据权利要求3所述的一种高炉铁口所用的新型环保无水炮泥，其特征在于，所述高炉铁口所用的新型环保无水炮泥的配方组成为粒径1-3mm的焦炭12份、1-3mm的煅烧叶腊石颗粒15份、1-3mm的棕刚玉颗粒12份、粒度为100-200目的铝矾土粉12份、100-200目的氮化硅铁10份、100-200目的碳化硅粉8...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭可武，陈旭东，
申请(专利权)人：上海宝金冶金技术有限公司，苏州宝讯材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31