用于高炉直吹管整体浇注的内衬浇注料制造技术

本发明专利技术公开了一种用于高炉直吹管整体浇注的内衬浇注料，本浇注料包括以下重量份的组分：液态硅溶胶10～12份、铝酸钙水泥2～5份、铝含量为70的莫来石50～60份、棕刚玉10～20份、碳化硅7～20份、α活性氧化铝微粉6～12份、氧化硅微粉3～8份。本浇注料克服现用直吹管浇注料在浇注完成后需长时间养护，并需在450℃以上按照严格烘烤制度进行烘烤的制备难题，具有高耐磨和良好抗热震稳定性能，能有效抵抗高炉风口灌渣时渣铁对耐材的侵蚀。风口灌渣时渣铁对耐材的侵蚀。

【技术实现步骤摘要】
用于高炉直吹管整体浇注的内衬浇注料


[0001]本专利技术耐火材料
，尤其涉及一种用于高炉直吹管整体浇注的内衬浇注料。

技术介绍

[0002]随着高炉冶炼技术的发展以及高风温、高风压、高富氧和大喷煤的应用，高炉进风装置工作条件更加恶化，进风装置是将炼铁高炉热风围管中的热风( 1150 ～ 1300℃，0.3～0.55MPa) 送入高炉的设备，在实际应用中进风装置易出现开裂、烧塌或烧穿等事故，特别是直吹管，受风口小套等客观条件限制，管身较细，耐火材料层较薄，工况复杂，易出现发红、烧穿等事故，须休风更换，严重制约炼铁生产。
[0003]产生上述现象的另一个重要原因是耐火材料的强度与隔热性能是一对矛盾，强度高的耐火材料隔热保温性能差，引起表面温度高，不仅热量损失大，且使用寿命短；而隔热性好的耐火材料强度低，不耐热风冲刷，使用寿命也不高。随着高炉冶炼技术的进步，高风温、高风压操作，加之富氧喷吹技术的推广应用，对进风装置特别是直吹管提出了更高的要求。为确保高炉进风装置长期在恶劣工况条件下安全工作，同时为了给高炉冶炼向高风温、高风压、富氧、喷煤等方面发展提供安全保障，进风装置的设计、制造质量及性能必须越来越高，特别对直吹管的内衬耐材提出了更高的要求。
[0004]直吹管除结构设计合理外，内部浇注的耐火材料是非常重要的。直吹管要想达到长寿，耐火材料既要有耐高温、耐冲刷又要有保温和隔热的作用。耐火材料的密度越大，强度越高，耐冲刷性能就越好；但是密度越大，导热性能就越好，不仅会引起直吹管表面温度过高，甚至发红，还会使热量大大损失。反之，密度越小，导热性能就越差，耐火材料的保温和隔热的作用就越好，直吹管的表面温度就越低。但是，耐火材料的密度越小，强度越低，耐冲刷性能就越差，耐火材料就容易被热风冲刷而损坏。
[0005]为了提高直吹管的使用寿命问题，中国专利文献CN207567262U公开了一种安全长寿命的高炉送风装置直吹管，其包括外部钢质的壳体和耐火材料内衬层，壳体由外层管体和内层管体构成双层结构，外层管体和内层管体之间为冷却水循环腔，在壳体后段设有进水管和出水管。该直吹管采用水冷设计进行强化，提高了直吹管的安全设计；其耐材内衬为水泥结合刚玉莫来石材质，该直吹管耐材需要长时间养护，对烘烤装备要求较高，否则易造成浇注料开裂，影响使用。
[0006]中国专利文献CN208038483U公开了一种高炉送风装置用耐烧型直吹管，其包括壳体和设置在壳体内的耐火材料层，壳体由球头壳体和碳钢壳体焊合而成，耐火材料层由球头壳体内壁向球头壳体外端口部位延伸，耐火材料层将球头壳体的外端口包覆。该直吹管由耐火材料层将球头壳体外端口包覆，隔绝热风直接吹扫球头壳体，避免在热风的作用下使耐火材料层与球头壳体间连接部位产生裂纹，导致脱落；并且在球头壳体上设置两道环槽，环槽内捣实耐火材料层，可增加耐火材料层与球头外壳的接触面积，同时增加了隔热耐火材料与球头外壳的整体附着力，减少了隔热耐火材料层高温焚化的倾向。但是，耐火材料
与钢壳的热膨胀系数不同，在高炉进行休风操作时，温度急剧变化易造成耐材与钢壳的脱落，影响直吹管的使用。
[0007]中国专利文献CN204298416U公开了一种预制内胆直吹管，其包括钢制外壳和内层预制管，以及钢制外壳和内层预制管之间填充的轻质隔热保温层浇注料，预制管为两段或三段的管件组合而成。该直吹管将与热风接触的工作层耐材做成预制件，预制件与钢壳之间采用轻质隔热保温材料。在预制件组合接口部位为“Z”型，接口处用火泥粘结密封。该直吹管由于工作层采用高强预制管，保温层采用轻质保温料，解决了单一耐火材料耐热风冲刷和隔热保温的矛盾，钢外壳表面温度低，节能，提高直吹管使用寿命 50% 以上。采用三段预制管件组合成整体工作层管，提高了成品率。预制管浇注料采用高铝质耐火浇注料，保温层采用莫来石质轻质浇注料，根据不同炉容高炉直吹管结构，预制管厚度设计为20～30mm 左右。预制管脱模后需要常温养护72h。养护后入烘干炉，缓慢升温，进行( 500～600℃ )
×
24h烘烤。但由于有效工作层厚度较薄，在高风温、高风压、高富氧及大喷煤的工艺条件下，预制管厚度仅仅为30mm左右，磨损后保温层无法继续使用，使用寿命难以得到有效提高。
[0008]期刊文献“直吹管浇注料的损毁机理分析（中国冶金，2020,30（8）：15
‑
20，崔园园等著）”详细介绍了直吹管浇注料的损毁原因及机理，并指出采用铝酸盐水泥结合的莫来石质浇注料，中温强度降低，易产生结构剥落；抗渣性能较差，易受高炉渣侵蚀。因此，建议提高原材料的品质，降低杂质质量分数，减小尤其是碱金属对铝酸盐水泥的影响；添加红柱石或蓝晶石烧结剂，提高浇注料的中温强度和抗渣性，减小气孔率，从而大幅提高直吹管整体使用寿命。

技术实现思路

[0009]本专利技术所要解决的技术问题是提供一种用于高炉直吹管整体浇注的内衬浇注料，本浇注料克服现用直吹管浇注料在浇注完成后需长时间养护，并需在450℃以上按照严格烘烤制度进行烘烤的制备难题，具有高耐磨和良好抗热震稳定性能，能有效抵抗高炉风口灌渣时渣铁对耐材的侵蚀。
[0010]为解决上述技术问题，本专利技术用于高炉直吹管整体浇注的内衬浇注料包括以下重量份的组分：液态硅溶胶10～12份、铝酸钙水泥2～5份、铝含量为70的莫来石50～60份、棕刚玉10～20份、碳化硅7～20份、α活性氧化铝微粉6～12份、氧化硅微粉3～8份。
[0011]进一步，所述浇注料为液态硅溶胶和铝酸钙水泥的复合结构，其中，液态硅溶胶中氧化硅固相含量为20～40%，液态硅溶胶凝固时间调节剂为液态硅溶胶量的2～8%；铝酸钙水泥采用氧化铝含量为68～72%的纯铝酸钙水泥。
[0012]进一步，所述碳化硅粒度为1～0mm或180目。
[0013]进一步，所述棕刚玉粒度为1～0mm或180目。
[0014]进一步，所述莫来石为铝含量70%的烧结莫来石，粒度为8～1mm。由于本专利技术用于高炉直吹管整体浇注的内衬浇注料采用了上述技术方案，即本浇注料包括以下重量份的组分：液态硅溶胶10～12份、铝酸钙水泥2～5份、铝含量为70的莫来石50～60份、棕刚玉10～20份、碳化硅7～20份、α活性氧化铝微粉6～12份、氧化硅微粉3～8份。本浇注料克服现用直吹管浇注料在浇注完成后需长时间养护，并需在450℃以上按照严格烘烤制度进行烘烤的制备难题，具有高耐磨和良好抗热震稳定性能，能有效抵抗高炉风
口灌渣时渣铁对耐材的侵蚀。
具体实施方式
[0015]本专利技术用于高炉直吹管整体浇注的内衬浇注料包括以下重量份的组分：液态硅溶胶10～12份、铝酸钙水泥2～5份、铝含量为70的莫来石50～60份、棕刚玉10～20份、碳化硅7～20份、α活性氧化铝微粉6～12份、氧化硅微粉3～8份。
[0016]优选的，所述浇注料为液态硅溶胶和铝酸钙水泥的复合结构，其中，液态硅溶胶中氧化硅固相含量为20～40%，液态硅溶胶凝固时间调节剂为液本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于高炉直吹管整体浇注的内衬浇注料，其特征在于：所述内衬浇注料包括以下重量份的组分：液态硅溶胶10～12份、铝酸钙水泥2～5份、铝含量为70的莫来石50～60份、棕刚玉10～20份、碳化硅7～20份、α活性氧化铝微粉6～12份、氧化硅微粉3～8份。2.根据权利要求1所述的用于高炉直吹管整体浇注的内衬浇注料，其特征在于：所述浇注料为液态硅溶胶和铝酸钙水泥的复合结构，其中，液态硅溶胶中氧化硅固相含量为20～40%，液态硅溶胶凝固时间调节...

【专利技术属性】
技术研发人员：阮国智，张智慧，邱文冬，王庆恒，
申请(专利权)人：宝武装备智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：