一种矿热炉出铁沟用耐火浇注料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种矿热炉出铁沟用耐火浇注料及其制备方法，其涉及矿热炉耐火材料技术领域。本发明专利技术耐火浇注料包括如下质量百分比的原料：棕刚玉5

【技术实现步骤摘要】
一种矿热炉出铁沟用耐火浇注料及其制备方法


[0001]本专利技术涉及矿热炉耐火材料
，具体涉及一种矿热炉出铁沟用耐火浇注料及其制备方法。

技术介绍

[0002]矿热炉是一种利用电弧的能量来生产硅铁、锰铁、铬铁和镍铁合金等铁合金的电炉；矿热炉的工作特点是电极插入炉料进行埋弧操作，利用电阻产生能量来熔炼金属，陆续加料、间歇式出铁渣、连续作业的一种工业电炉；出铁沟系统主要包括主铁沟和渣沟，其作用是将渣铁分离，先出渣由渣沟处理，后将铁水由铁沟导入铁水罐；矿热炉出铁沟铺设在钢板沟槽内或混凝土基础上，永久衬可以用耐火砖砌成，也可以用不定性耐火材料筑成，工作衬目前多采用不定形材料筑成；目前，矿热炉出铁场工作衬所采用的大都是Al2O3‑
SiC
‑
C质不定形耐火材料。
[0003]Al2O3‑
SiC
‑
C质不定形耐火材料的损坏主要由以下三方面组成：一是高温铁水和炉渣对其热冲击引起的裂纹及其氧化对其整体结构的破坏；二是高温铁水和炉渣向其内部的滲透所引起的结构破坏；三是高温铁水和炉渣的熔蚀及冲刷；我国钢铁和耐火材料的消耗量大，由此产生的废弃的耐火材料数量大。
[0004]出铁沟耐火材料中大量使用的棕刚玉、碳化硅等原料都离不开耐火矿物原料的高温煅烧或电熔加工，存在生产成本高、能耗大的缺点；用后的废旧耐火材料中还具有相当一部分高品质的耐火材料的存在；但是回收的材料中含有很多氧化铝未长大的小晶体，小晶体在一定条件下会不断生长变大，形成正常的晶体，但是长期在高温、高压下，晶体异常生长，外部气孔会进入晶体内部形成封闭的气孔，骨料的密度降低，再加上回收材料在浇注成型过程中耗水量大，体积密度随着回收料的增加而降低，烧后线变化率逐渐减小，氧化铝晶体产生各种缺陷，晶体的质点由原来的位置移到晶体中的孔隙或者晶体表面，原有的位置形成空位，从而使晶体内部结合强度降低，晶体的尺寸变大，晶体密度降低，晶体与晶体之间发生偏移，相互质检产生微裂纹，由于微裂纹产生，晶体内部结合力降低及晶体密度降低，导致再生料的颗粒强度低，颗粒内部气孔率大，浇注料抗折强度、耐压强度降低，而且回收料中渣中含有少量的二氧化硅和氧化钙成分易于与新浇注料中的高纯度三氧化二铝、氧化镁以及炭化硅形成低熔点化合物，造成性能下降。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种矿热炉出铁沟用耐火浇注料及其制备方法，解决以下技术问题：（1）现有技术中使用大量高品质棕刚玉、致密刚玉、SiC等制备Al2O3‑
SiC
‑
C质不定形耐火材料，生产成本高；（2）现有技术中的回收利用仅仅是将废旧料粉碎后再添加到原料中制备耐火材料，得到的耐火材料性能难以保证。
[0006]本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：一种矿热炉出铁沟用耐火浇注料，所述耐火浇注料包括如下质量百分比的原料：棕刚玉
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ5‑
10%致密刚玉
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ5‑
8%回收料
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
60
‑
70%SiC 粉
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
10
‑
15%α
‑
Al2O3微粉
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ2‑
3.5%硅粉
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ1‑
1.5%金属铝粉
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
0.1
‑
0.15%球沥青
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ1‑
2%SiO2微粉
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ0‑
2.5%添加料
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ1‑
8%。
[0007]作为本专利技术进一步的方案：所述回收料的制备方法包括如下步骤：S1:将高炉、矿热炉的废弃耐火材料除去挂渣层后用颚式破碎机破碎后分级筛选出8mm以下颗粒；S2:采用轮碾法去除回收颗粒料中的假颗粒，采用SHN型碾轮式混砂机轮碾以除去假颗粒，轮碾时间6min；S3:双层震动筛筛分出粒径为5
‑
3mm的一级回收料、粒径为3
‑
1mm的二级回收料以及粒径<1mm的三级回收料；S4:磁铁棒对一级回收料、二级回收料以及三级回收料进行物理除铁，铁含量下降到1%以下。
[0008]作为本专利技术进一步的方案：所述回收料中一级回收料、二级回收料以及三级回收料的质量比为1:2
‑
3:3
‑
6。
[0009]作为本专利技术进一步的方案：所述添加料的制备方法包括如下步骤：（1）取正硅酸乙酯、无水乙醇、去离子水、0.1mol/L盐酸,60℃回流1
‑
2h,然后加入混合液，得到组分A;（2）取钛酸四丁酯、乙酰丙酮、无水乙醇,常温搅拌均匀，得到组分B；（3）将组分A和组分B搅拌均匀，得到添加料。
[0010]作为本专利技术进一步的方案：步骤（1）中正硅酸乙酯：无水乙醇：去离子水：0.1mol/L盐酸的体积比为8
‑
12:8
‑
12:0.8
‑
1.2:0.01
‑
0.03。
[0011]作为本专利技术进一步的方案：步骤（1）中混合液是体积比为1.5
‑
2:2的去离子水和无水乙醇混合得到，混合液与正硅酸乙酯的体积比为1：2
‑
4。
[0012]作为本专利技术进一步的方案：步骤（2）中钛酸四丁酯：乙酰丙酮：无水乙醇的质量比为100：30
‑
50:6000
‑
10000。
[0013]作为本专利技术进一步的方案：所述棕刚玉包括如下重量百分数的棕刚玉：10%的粒径3
‑
5mm棕刚玉、25
‑
30%的粒径1
‑
3mm棕刚玉、27
‑
32%的粒径0.1
‑
1mm棕刚玉、16
‑
22%的粒径0.05
‑
0.1mm棕刚玉、10
‑
15%的粒径<0.1mm棕刚玉。
[0014]作为本专利技术进一步的方案：所述致密刚玉的粒径尺寸<0.044mm。
[0015]作为本专利技术进一步的方案：所述SiC粉的粒径尺寸<0.044mm。
[0016]一种矿热炉出铁沟用耐火浇注料的制备方法,包括如下步骤：按配比将粉料干混30s，加入骨料干混30s，加入添加料，加入总组分质量分数5.5%的水，湿混120s，物料搅拌均匀；所述骨料包括棕刚玉、致密刚玉、回收料，所述粉料包括SiC 粉、α
‑
Al2O3微粉、硅粉、金属铝粉、球沥青、SiO2微粉。
[0017]刚玉、碳化硅以及碳素的主要原料相互配合，相互弥补各自不足，碳化硅和碳的加入，使刚玉有了良好的热震稳定性和抗侵蚀性能。
[0018]Al2O3粉本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种矿热炉出铁沟用耐火浇注料，其特征在于，所述耐火浇注料包括如下质量百分比的原料：棕刚玉
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10%致密刚玉
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8%回收料
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60
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70%SiC 粉
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10
‑
15%α
‑
Al2O3微粉
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ2‑
3.5%硅粉
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1.5%金属铝粉
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0.1
‑
0.15%球沥青
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ1‑
2%SiO2微粉
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ0‑
2.5%添加料
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ1‑
8%；所述添加料的制备方法包括如下步骤：（1）取正硅酸乙酯、无水乙醇、去离子水、0.1mol/L盐酸,回流后加入混合液，得到组分A;（2）取钛酸四丁酯、乙酰丙酮、无水乙醇,常温搅拌均匀，得到组分B；（3）将组分A和组分B搅拌均匀，得到添加料。2.根据权利要求1所述的一种矿热炉出铁沟用耐火浇注料,其特征在于，所述回收料的制备方法包括如下步骤：S1:将高炉、矿热炉的废弃耐火材料除去挂渣层后用颚式破碎机破碎后分级筛选出8mm...

【专利技术属性】
技术研发人员：张志韧，姜美平，张湘豪，陈跃智，
申请(专利权)人：湖南立达高新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：