一种高炉出铁沟用溶胶结合湿法喷补料及其制备方法技术

本申请涉及高炉炼铁技术领域，具体公开了一种高炉出铁沟用溶胶结合湿法喷补料及其制备方法。所述喷补料包括以下重量份的组分：板状刚玉40～70份，膨胀剂5～15份，氧化钛1～10份，含碳树脂3～8份，绢云母5～10份，抗氧化剂1～5份，纳米白炭黑3～8份，碳化硅微粉10～20份，胶粉1～5份，速凝剂0.5～5份，外加硅溶胶7～15份。本申请具有环境友好且使用寿命高的优点。点。

【技术实现步骤摘要】
一种高炉出铁沟用溶胶结合湿法喷补料及其制备方法


[0001]本申请涉及高炉炼铁
，更具体地说，它涉及一种高炉出铁沟用溶胶结合湿法喷补料及其制备方法。

技术介绍

[0002]随着高炉炼铁技术的发展，围绕着高炉长寿的研究不断深入，为提高产量和经济效益，采用高风压、高顶压、大风量、富氧喷吹等新技术，高炉冶炼强度增大，渣铁量增大，加速了对出铁沟内衬的冲刷磨损，虽然出铁沟浇注料技术也在不断改进和进步，但是使用寿命提升有限，特别是落铁点渣铁交界面的局部过度熔损仍无法解决，影响了周期通铁量，难以满足炼铁发展的需求。
[0003]目前主沟修补多采用支模具浇注修补，这种修补方式一是修沟时间较长，一般用时 15
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24小时，影响高炉的正常生产；二是主沟残衬拆解较多，增加耐材消耗量；三是主沟拆解时沟机的振动力对主沟残衬造成一定程度的破坏。另外还有一种主沟修补方式是采用主沟喷补技术，喷补面进行简单的残渣残铁清理，可在主沟热态情况下进行，可快速烘烤，施工简便，材料消耗量低，因此高炉主沟热喷补技术将是高炉主沟内衬维护技术的一个发展方向。
[0004]高炉主沟热喷补技术中所用的喷补料较为常见的为干法喷补料和湿法喷补料。其中干法喷补料的主要组成成分为棕刚玉、黑碳化硅、球沥青、水泥、黏土、六偏磷酸钠等。湿法喷补料的主要组成成份为棕刚玉、莫来石、黑碳化硅、球沥青、水泥、硅灰、氧化铝微粉等。但上述两种类型的喷补料中皆包含有水泥，采用上述两种喷补料进行喷补施工时，在喷涂过程中粉料易在空气中扩散，粉尘较大，污染环境，同时反弹量较高，加入水泥后引入CaO后生成钙黄长石等低熔物，降低使用性能。
[0005]上述干法喷补料和湿法喷补料都是水泥结合的喷补料，均有污染环境，产生低熔点物质的缺陷，还不足以满足用户的使用要求，因此对环境友好，使用寿命更高的高炉出铁沟用喷补料的研制迫在眉睫。

技术实现思路

[0006]为了克服
技术介绍
中的缺陷，本申请提供一种高炉出铁沟用溶胶结合湿法喷补料及其制备方法，其具有环境友好且使用寿命高的优点。
[0007]第一方面，本申请提供一种高炉出铁沟用溶胶结合湿法喷补料，采用如下的技术方案：一种高炉出铁沟用溶胶结合湿法喷补料，包括以下重量份的组分：板状刚玉40～70份，膨胀剂5～15份，氧化钛1～10份，含碳树脂3～8份，绢云母5～10份，抗氧化剂1～5份，纳米白炭黑3～8份，碳化硅微粉10～20份，胶粉1～5份，速凝剂0.5～5份，外加硅溶胶7～ 15份。
[0008]优选的，所述喷补料包括以下重量份的组分：板状刚玉40～45份，叶腊石8～13份，氧化钛8～10份，含碳树脂4～7份，绢云母5～8份，抗氧化剂3份，纳米白炭黑5～8份，碳化硅
微粉15～20份，胶粉1～2份，速凝剂1份，硅溶胶10份。
[0009]通过采用上述技术方案，本申请的高炉出铁沟用溶胶结合湿法喷补料采用板状刚玉作为骨料主成分，因其是一种纯净的、不添加如MgO、B2O3等任何添加剂而烧成收缩彻底的烧结刚玉，具有结晶粗大、发育良好的α
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Al2O3晶体结构，Al2O3的含量在99％以上；且板状刚玉为板片状晶体结构，气孔小且闭气孔较多而气孔率与电熔刚玉大体相当，纯度高，体积稳定性好，极小的重烧收缩，具有良好的热震稳定性、抗渣铁冲刷和侵蚀性和较高抗弯强度。在采用板状刚玉作为骨料主成分的基础上，添加叶腊石作为膨胀剂，使得喷补料与出铁沟残衬之间能够紧密接触，同时引入含碳树脂配合胶粉可有效的提升喷补料的粘塑性，防止喷补料沉降堵管，提高喷补料的粘接性，降低反弹率；同时氧化钛也可与含碳树脂发生原位反应生成碳化钛，提高基体的强度与抗渣铁侵蚀性；而纳米白炭黑可以与出铁沟残衬的主成分 Al2O3反应生成针状莫来石，提高喷补料与残衬的结合性；引入绢云母后可使物料达到快速烧结，提高物料的初始强度，从而避免喷补料初期使用时的脱落；抗氧化剂能够有效防止碳化硅微粉和碳的氧化；碳化硅微粉在喷补料基质中呈网状结构，能够有效提升喷补料的耐压强度和抗渣侵蚀能力；同时本申请以硅溶胶作为喷补料的结合剂，相比铝酸盐水泥，可避免钙离子的引入生成钙黄长石等低熔点物质，同时可减少水的加入，使得喷补料具有可快速烘烤性而不爆裂；而速凝剂可使得喷补料在10秒钟内产生絮凝，防止喷涂料在喷涂面上发生流淌。本申请采用溶胶结合湿法的方式，在使用过程中，硅溶胶的加入使得喷补料成为一定稠度的泥浆，而后在喷出喷头时加入速凝剂，操作简单，附着率高，无粉尘，回弹率低，使得本申请的喷补料具有环境友好且使用寿命高的优点。
[0010]优选的，所述叶腊石和纳米白炭黑的重量比为：(8～10)：(5～8)。
[0011]通过采用上述技术方案，叶腊石是一种含羟基的层状铝硅酸盐矿物，其在1200～1350℃会发生反应由叶腊石生成莫来石，这一过程产生微量膨胀，能够使得喷补料很好的填充喷补料与主沟残衬的缝隙，使得喷补料与残衬之间紧密接触；纳米白炭黑可提高喷补料与残衬的结合性；采用上述重量比的叶腊石和纳米白炭黑，可有效的提升喷补料与出铁沟残衬的结合性能，延长喷补料的使用寿命。
[0012]优选的，所述板状刚玉的Al2O3含量≥99wt％，体积密度≥3.8g/cm3，且以重量份计，所述板状刚玉包括级配粒度为3mm～1mm的板状刚玉20～30份、1～0.2mm的板状刚玉10～ 20份、粒度≤0.074mm的板状刚玉10～20份。
[0013]通过采用上述技术方案，采用三种具有特定比例的级配粒度的板状刚玉，能够在提升喷补料流动性的同时，使得喷补料致密化，提升喷补料的附着率和降低气孔率以及反弹量，进而阻碍渣料向喷补料内部的渗透，从而提升喷补料的抗渣性，还可延长其使用寿命。
[0014]优选的，所述叶腊石为生叶腊石，且所述叶腊石的Al2O3含量为12～20wt％，粒度为 3mm～1mm。
[0015]通过采用上述技术方案，粒度为3mm～1mm的生叶腊石与板状刚玉粒度级配3mm～ 1mm相适配，且生叶腊石的Al2O3含量为12～20wt％，生叶腊石作为一种含羟基的层状铝硅酸盐矿物，其在1200～1350℃会发生反应由叶腊石生成莫来石，这一过程产生微量膨胀，能够使得喷补料很好的填充喷补料与主沟残衬的缝隙，使得喷补料与残衬之间紧密接触，可以有效的改善喷补料的抗侵蚀和抗剥落性。
[0016]优选的，所述氧化钛为金红石型钛白粉，其TiO2含量≥98wt％，粒度≤0.074mm。
[0017]通过采用上述技术方案，粒度≤0.074mm的金红石型钛白粉(二氧化钛)与板状刚玉粒度级配≤0.074mm相适配，且金红石型钛白粉中的TiO2含量≥98wt％，便于二氧化钛与含碳树脂中的碳原位反应生成高熔点的碳化钛，提高喷补料基体的强度与抗渣铁侵蚀性。
[0018]优选的，所述含碳树脂的碳含量≥80wt％，软化点≥200℃。
[0019]通过采用上述技术方案，含碳树脂随着温度的升高逐渐开始软化，主沟残衬温度较高，当喷补料喷射在主沟表面时，含碳本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高炉出铁沟用溶胶结合湿法喷补料，其特征在于，包括以下重量份的组分：板状刚玉40～70份，叶腊石5～15份，氧化钛1～10份，含碳树脂3～8份，绢云母5～10份，抗氧化剂1～5份，纳米白炭黑3～8份，碳化硅微粉10～20份，胶粉1～5份，速凝剂0.5～5份，外加硅溶胶7～15份。2.根据权利要求1所述的高炉出铁沟用溶胶结合湿法喷补料，其特征在于：所述叶腊石和纳米白炭黑的重量比为：（8～10）：（5～8）。3.根据权利要求1所述的高炉出铁沟用溶胶结合湿法喷补料，其特征在于：所述板状刚玉的Al2O3含量≥99wt%，体积密度≥3.8g/cm3，且以重量份计，所述板状刚玉包括级配粒度为3mm～1mm的板状刚玉20～30份、1～0.2mm的板状刚玉10～20份、粒度≤0.074mm的板状刚玉10～20份。4.根据权利要求1所述的高炉出铁沟用溶胶结合湿法喷补料，其特征在于：所述叶腊石为生叶腊石，且所述叶腊石的Al2O3含量为12～20wt%，粒度为3mm～1mm。5.根据权利要求1所述的高炉出铁沟用溶胶结合湿法喷补料，其特征在于：所述氧化钛为金红石型钛白粉，其TiO2含量≥98wt%，粒度≤0.074mm。6.根据权利要求1所述的高炉出铁沟用溶胶结...

【专利技术属性】
技术研发人员：张君博，杨林，李卫华，王小军，姜乐，苟浪，
申请(专利权)人：北京瑞普同创科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：