本发明专利技术属于耐火材料领域，涉及一种高炉用新型复合内衬材料的制备方法，特别涉及一种高炉炉身用非金属复合内衬材料的制备方法。该方法以高铝矾土熟料、碳化硅、金属硅粉、硅灰、人造石墨为主要原料，以ＣＡ５０耐火水泥为结合剂，加入适量外加剂，混练适量时间后，将浆料注入相关模具中成型，养护数日后，经脱模、烘干即得到本发明专利技术的Ａｌ↓［２］Ｏ↓［３］－ＳｉＣ－Ｃ复合内衬材料。本发明专利技术方法浇注后无接缝、结构均匀的整体炉衬在加热使用中不产生松动和贯通缝、有利于异形边、角、孔洞等炉体薄弱部位的异形砖炉衬砌筑、提高施工质量；延长了炉衬的使用寿命，为炉体提供了优良的保温性能，明显提高了节能效果。用本发明专利技术制备的复合内衬材料可广泛应用于冶炼高炉的炉腹、炉腰和炉身下部。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于耐火材料领域，涉及一种高炉的冷却和内衬部件，提供了一种高炉新 型复合内衬材料的制备方法，工艺简单易于控制。
技术介绍
高炉长寿，不仅是钢铁联合企业保持生产稳定均衡的需要，也是降低生产成本、 提高市场竞争力的需要，因此，高炉长寿是世界各国炼铁工作者最关心的问题之一。 当代高炉寿命主要取决于炉身下部(包括炉腰和炉腹)。炉身下部主要受到上升煤 气流的摩擦和冲刷作用，受到初渣的侵蚀，碳素沉积，炉料中碱金属和其他有害金 属的破坏。碳素沉积是指煤气沿着砌缝和炉衬自身的透气孔侵入砖衬中，在适宜的 温度400-800°C下，分解成二氧化碳和析出碳，这种成丝状的碳会在适宜条件下无 限扩展，致使砖衬结构松散、强度下降、龟裂而破坏。如砖衬中含有三氧化二铁，则 象催化剂一样，使其方解和析出更严重。这是炉身下部砖衬遭破坏的重要原因之一。 炉料中的碱金属氧化物会与砖衬形成低熔点化合物，使之更易磨损，碱金属与焦炭 形成的氰化物渗人砖中，形成固体碳破坏砖衬，另外，碱金属化合物会影响砖衬强 度，氟化合物强烈侵蚀砖衬。因此，在高炉冶炼中，炉腹、炉腰和炉身下部是冲刷 磨损、热负荷最大，化学侵蚀最严重的部位，砖衬的侵蚀最快， 一般只能维持6个 月左右，最多也只能维持1年。砖衬侵蚀掉以后便完全依靠冷却设备维持生产。当 冷却设备大量破损时(一般在开炉2年以后)，便会向炉内大量漏水，使炼铁生产的 焦比升高。大量漏水后如果处理不及时，还会造成重大事故(炉缸冻结或铁口来水 后出铁发生爆炸)。同时，冷却设备向炉内漏水，还会氧化高炉内衬的炭质材料，导 致炉缸炭质材料内衬层提前损坏。当破损的冷却设备被迫关水，断水后，便会很快 被烧掉，导致炉壳失去保护发生变形、开裂。当外部打水也难以维持安全生产时， 就需要被迫进行大、中修。由此看来，高炉的使用寿命在很大程度上取决于冷却设 备的使用寿命。高炉炉身下部这部分的砖衬必须抗热震性好、耐高温，抗碱性好，抗炉渣侵蚀 能力强，耐磨，抗氧化、热导性好。目前，这个部位用的耐火材料主要有高铝砖、3浸渍磷酸盐的粘土砖、刚玉砖、铝碳砖、氮化硅或氮化硅结合的碳化硅砖、石墨-碳 化硅砖、碳砖等，但都不可避免的会出现松动和贯通缝的问题。
技术实现思路
本专利技术目的是为适应高炉炉身下部的工作条件，提供一种抗热震性好、耐高温， 抗碱性好，抗炉渣侵蚀能力强，耐磨，抗氧化、热导性好的复合炉衬，延长炉衬的 使用寿命，为炉体提供优良的保温性能，提高节能效果。，其特征是采用整体浇注成型的方法制备复 合炉衬，以高铝矾土熟料、碳化硅、金属硅粉、硅灰、人造石墨为主要原料，以CA50 耐火水泥为结合剂，加入适量外加剂，混练适量时间后，将浆料注入相关模具中成 型，养护数日后，经脱模、烘烤即得到本专利技术的Al203-SiC-C复合内衬材料。工艺流 程如下1、 所用骨粉料化学配方及颗粒级配为(重量％) 高铝矾土熟料Al203>84%， 3-1.43mm，粗骨料，27-35%1.43-0.45mm，中骨料，3-7% 0. 45-0. 088mm，细骨料，17-25% <0.088mm，粉料，5-9% 碳化硅SiC》90%， 3-1.43mm，粗骨料，6-12%1. 43-0. 45mm,中骨料，1-4% 0.45-0. 088跳细骨料，2-6% <0.088mm，粉料，1-3% CA50耐火水泥:Al203》55%， <0.088线粉料，5-12% 金属硅粉Si》97%, <0.088mm，粉料，3-7% 硅灰Si02》92%， <0.088mm，粉料，1-5% 人造石墨<0.088mm，粉料，2-7%2、 以所有固体粉料为基准加入外加剂和水，外加剂类别及外加量(重量％) 三聚磷酸钠(STP) +聚丙烯酸钠( 八厶％): 0. 05-0.15%+0. 01-0.1%或STP+萘系减水剂 (NTD): 0. 05-0.15%+0. 01-0. 1%或STP: 0. 05-0. 3%水5-15%3、 将1与2中的骨粉料与外加剂充分混合均匀；4、 将3中混合均匀的浆料注入模具中成型，浇注成型后至初凝自然养护，初凝后常温20。C潮湿淋水养护,然后脱模，于ll(TC烘烤24h，即得到本专利技术的AlA-SiC-C 复合内衬材料。本专利技术采用整体浇注成型制备新型复合炉衬，与传统的耐火砖砌筑比较，具有以 下特点浇注后无接缝、结构均匀的整体炉衬在加热使用中不产生松动和贯通缝、 有利于异形边、角、孔洞等炉体薄弱部位的异形砖炉衬砌筑、提高施工质量；延长 了炉衬的使用寿命，为炉体提供了优良的保温性能，明显提高了节能效果。具体实施方式 实施例1所用骨粉料化学配方及颗粒级配为(重量％) 高铝矶土熟料3-1.43咖28%、 1.43-0.45咖6%、 0. 45-0. 088mm 19%、 <0. 088mm 8%,碳化硅3-1.43mm 8%、 1.43-0. 45咖 2.5%、 0. 45-0. 088咖 5%、 <0.088mm 2. 5%， CA50耐火水泥<0.088mm 7%，金属硅粉<0. 088mm 5. 5%，硅灰<0. 088咖 2. 5%，人造石墨<0. 088國6%。所用外加剂类别及外加量(重量％) STP+NTD: 0. 1%+0.05%，水8%。将上述骨粉料与外加剂充分混合均匀；将上述混合均匀的浆料注入模具中成型，浇注成型后至初凝自然养护，初凝后 常温20'C潮湿淋水养护，然后脱模，于110'C烘烤24h,即得到本专利技术的Al2(VSiC-C复合内衬材料。 实施例2所用骨粉料化学配方及颗粒级配为(重量％) 高铝矶土熟料3-1. 43mm 30%、 1. 43-0. 45扁 5%、 0. 45-0. 088mm 20%、 <0. 088mm 7%，碳化硅3-1. 43咖 8. 5%、 1. 43-0. 45mm 2%、 0. 45-0. 088mm 4. 5%、 <0. 088mm 2%， CA50耐火水泥<0.088mm挑，金属硅粉<0.088咖 5%，硅灰<0.088mm 3%，人造石墨<0.088mm 5%。所用外加剂类别及外加量(重量％) STP+PAANa: 0.1%+0.03%，水9%。将上述骨粉料与外加剂充分混合均匀；将上述混合均匀的浆料注入模具中成型，浇注成型后至初凝自然养护，初凝后常温2(TC潮湿淋水养护，然后脱模，于ll(TC烘烤24h，即得到本专利技术的Al203-SiC-C 复合内衬材料。实施例3所用骨粉料化学配方及颗粒级配为(重量％) 高铝矶土熟料3-1.43mm 31%、 1.43-0.45mm 4.5%、 0.45-0.088ram 21%、 < 0.088咖6%，碳化硅3-1.43mm 7%、 1.43-0.45咖3%、 0. 45-0. 088咖3.5%、 < 0.088mm 1.5%， CA50耐火水泥<0.088ram 7.5%，金属硅粉<0.088咖 4.5%， 硅灰<0. 088mm 3. 5%，人造石墨<0. 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种高炉新型复合内衬材料的制备方法，以高铝矾土熟料、碳化硅、金属硅粉、硅灰、人造石墨为主要原料，以ＣＡ５０耐火水泥为结合剂，加入适量外加剂，采用整体浇注成型，其特征在于： ａ．所用骨粉料化学配方及颗粒级配为：（重量％） 高铝矾土 熟料：Ａｌ↓［２］Ｏ↓［３］≥８４％，３－１．４３ｍｍ，粗骨料，２７－３５％ １．４３－０．４５ｍｍ，中骨料，３－７％ ０．４５－０．０８８ｍｍ，细骨料，１７－２５％ ＜０．０８８ｍｍ，粉料，５－９％ 碳化硅：ＳｉＣ ≥９０％，３－１．４３ｍｍ，粗骨料，６－１２％ １．４３－０．４５ｍｍ，中骨料，１－４％ ０．４５－０．０８８ｍｍ，细骨料，２－６％ ＜０．０８８ｍｍ，粉料，１－３％ ＣＡ５０耐火水泥：Ａｌ↓［２］Ｏ↓［３］≥５５％ ，＜０．０８８ｍｍ，粉料，５－１２％ 金属硅粉：Ｓｉ≥９７％，＜０．０８８ｍｍ，粉料，３－７％ 硅灰：ＳｉＯ↓［２］≥９２％，＜０．０８８ｍｍ，粉料，１－５％ 人造石墨：＜０．０８８ｍｍ，粉料，２－７％ ｂ．以所有固 体粉料为基准加入外加剂和水，所用外加剂类别及外加量：（重量％）三聚磷酸钠ＳＴＰ＋聚丙烯酸钠ＰＡＡＮａ：０．０５－０．１５％＋０．０１－０．１％或ＳＴＰ＋萘系减水剂ＮＴＤ：０．０５－０．１５％＋０．０１－０．１％或ＳＴＰ：０．０５－０．３％。 水：５－１５％； ｃ．将上述骨粉料与外加剂充分混合均匀； ｄ．将上述混合均匀的浆料注入模具中成型，浇注成型后至初凝自然养护，初凝后常温２０℃潮湿淋水养护，然后脱模，于１１０℃烘烤２４ｈ，即得到本专利技术的Ａｌ↓［２］Ｏ↓［３ ］－ＳｉＣ－Ｃ复合内衬材料。...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：徐利华，郝洪顺，尹航，仉小猛，
申请(专利权)人：北京科技大学，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]
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