專利名稱：一種新型出鐵口炮泥的制作方法
—種新型出鐵口炮泥
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及耐火材料的技術(shù)領(lǐng)域，特別是出鐵口炮泥的技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
在高爐運(yùn)行中，炮泥是最重要的材料之一，最近幾年，圍繞高爐長壽的研究不斷深入，對炮泥的性能提出了更高的要求。以前是將堵出鐵口和穩(wěn)定出鐵作為炮泥的重要功能，但是，現(xiàn)在的高爐壽命達(dá)到10-20年，必須盡量減輕出鐵口周圍爐底側(cè)壁磚襯的局部損毀，即通過延長出鐵口深度，抑制爐內(nèi)渣鐵的環(huán)流，從而保護(hù)爐缸。因此，炮泥的主要功能有以下三方面:(一)堵出鐵，要求炮泥具有良好的充填性和燒結(jié)性:(二)穩(wěn)定出鐵，要求炮泥易開孔和耐侵蝕；(三)保護(hù)爐缸，要求炮泥迅速加熱時(shí)沒有裂紋，并且新舊炮泥的結(jié)合強(qiáng)度聞。目前市場上的炮泥主要有兩種，分別是焦油系的炮泥和樹脂系的炮泥。焦油因其成本低、生產(chǎn)工藝簡單而被廣泛用于炮泥的結(jié)合劑，低揮發(fā)份和高揮發(fā)份的焦油都可以制備炮泥。選用低軟化點(diǎn)焦油時(shí)，在室溫下炮泥可以保持有塑性，但由于這種焦油中含有大量的輕油和萘，因此其高溫強(qiáng)度低，為了解決該問題，使用含油很少的高軟化點(diǎn)焦油制備炮泥，然而，這種炮泥稍經(jīng)冷卻后就立即硬化，不利于擠泥。因此，這種焦油系統(tǒng)炮泥的使用存在下列局限性:(1)這種材料的高溫抗折強(qiáng)度不足以承受高頂壓操作，這是因?yàn)槠洇聵渲康停?2)揮發(fā)物揮發(fā)期間必須將炮泥對準(zhǔn)出鐵口較長一段時(shí)間后，出鐵口炮泥才發(fā)生硬化；(3)焦油浙青結(jié)合粘土后易于分布在爐子的內(nèi)襯上，故不能將鄰近出鐵口內(nèi)端的焦炭推到一邊而形成“蘑茹狀”;(4)焦油揮發(fā)時(shí)冒出黑煙，污染環(huán)境。為了改善環(huán)境及改進(jìn)炮泥的作業(yè)性能，開發(fā)了樹脂系炮泥，己經(jīng)試用了兩種樹脂，分別為甲階酚醛樹脂和線型酚醛樹脂，甲階酚醛樹脂屬于熱硬性，該樹指在溫度剛高于25°C時(shí)易于發(fā)生硬化的傾向而限制了它的用途。線型酚醛樹脂屬于熱塑性，固化開始溫度較高，但因其潤濕性較低，因而要求較大的用量才能達(dá)到與甲階酚醛樹脂同樣的潤濕效果，這樣又會(huì)加速固化速度。而較快的固化速度，使?fàn)t墻耐火材料與炮泥之間，以及炮泥相挨的層之間的粘合性被破壞，則出鐵口的長度不能延伸，不利于延長出鐵時(shí)間，樹脂系炮泥有如下缺點(diǎn):(1)與高溫物體的粘附性差，出鐵口深度不能延長；(2)炮泥硬化快，有在炮內(nèi)固化的危險(xiǎn)，報(bào)廢的炮泥較多；(3)有耐用性低的趨勢；(4)不能保護(hù)爐底磚襯。綜上所述，傳統(tǒng)炮泥具有以下缺點(diǎn):(1)產(chǎn)生煙氣多；(2)可塑性不高，不易開口，抗壓抗熱震性能差；(3)粘附強(qiáng)度低；(4)出鐵時(shí)間短，不能保證出鐵口深度。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是解決現(xiàn)有技術(shù)中的問題，提出一種新型出鐵口炮泥，可以減少煙氣產(chǎn)生，可塑性好，開口性能良好，，抗壓抗熱震性能良好，粘附強(qiáng)度高，可以延長出鐵口深度和保護(hù)爐缸，延長出鐵時(shí)間，減少每天出鐵次數(shù)。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提出了一種新型出鐵口炮泥，包括以下組分且各組分質(zhì)量比例為:剛玉5 25份，高鋁骨料5 25份，氮化硅結(jié)合碳化硅10 30份，氮化硅鐵2 3份,焦粉5 15份,粘土 8 20份,鱗片石墨I(xiàn) 5份,葉臘石5 10份,絹云母4 7份，鋁鎂尖晶石5 10份，活性氧化鋁微粉2 4份，金屬粉I 3份，外加復(fù)合結(jié)合劑15 20份，所述復(fù)合結(jié)合劑包括焦油、改性酚醛樹脂和有機(jī)溶劑，復(fù)合結(jié)合劑中焦油、改性酚醛樹脂和有機(jī)溶劑的體積比例為1:3:1。作為優(yōu)選，所述所述剛玉為棕剛玉。作為優(yōu)選，所述棕剛玉的粒徑為2 4mm，組成炮泥的粗顆粒比例增加，可降低炮泥的擠出壓力，作業(yè)性好，加熱后氣孔率低。作為優(yōu)選，所述金屬粉可以金屬硅粉和鋁粉中的一種或者兩種，金屬粉的作用是促進(jìn)炮泥的快速燒結(jié)，并且可以明顯提高炮泥的抗壓、抗折的強(qiáng)度，另外這些金屬粉還可以起到抗氧化作用。作為優(yōu)選，所述氮化硅鐵中含有78 82%的氮化硅和18 22%的鐵。作為優(yōu)選，所述改性酚醛樹脂為有機(jī)硅改性酚醛樹脂，有機(jī)硅改性酚醛樹脂中硅含量為8 12%，具有有機(jī)和無機(jī)材料的雙重特點(diǎn)，可在很寬的溫度范圍(-60 +1200)內(nèi)保持理化性質(zhì)不變。作為優(yōu)選，所述有機(jī)溶劑為丙酮，使得焦油和有機(jī)硅改性酚醛樹脂更好的混合。一種新型出鐵口炮泥的制備方法，包括以下步驟:a)將5 25份剛玉、5 25份高鋁骨料、10 30份氮化硅結(jié)合碳化硅、2 3份氮化娃鐵、5 15份焦粉、8 20份粘土、I 5份鱗片石墨、5 10份葉臘石、4 7份絹云母、5 10份鋁鎂 尖晶石、2 4份活性氧化鋁微粉、I 3份金屬粉均勻混合后送入碾壓機(jī)；b)將焦油、有機(jī)硅改性酚醛樹脂和有機(jī)溶劑丙酮按照體積比1:3:1的比例配制復(fù)合結(jié)合劑，并攪拌使得焦油和有機(jī)硅改性酚醛樹脂充分混勻；c)加入復(fù)合結(jié)合劑，與干料原料一起在碾壓機(jī)中碾壓并攪拌:在50 65°C溫度下進(jìn)行混碾，混碾30 45分鐘；d)將混碾后的炮泥放入擠泥機(jī)中擠壓成型。本發(fā)明的有益效果:本發(fā)明通過采用焦油和酚醛樹脂混合的復(fù)合結(jié)合劑，產(chǎn)生煙氣少，達(dá)到與焦油結(jié)合同樣的可塑性，開口性能良好，抗壓抗熱震性能良好，粘附強(qiáng)度高，可以延長出鐵口深度和保護(hù)爐缸，延長出鐵時(shí)間，減少每天出鐵次數(shù)。
具體實(shí)施方式實(shí)施例一:新型出鐵口炮泥，包括以下組分且各組分質(zhì)量比例為:剛玉8份，高鋁骨料9份，氮化硅結(jié)合碳化硅20份，氮化硅鐵3份，焦粉12份，粘土 16份，鱗片石墨2份，葉臘石8份，絹云母5份，鋁鎂尖晶石10份，活性氧化鋁微粉4份，金屬粉3份，外加復(fù)合結(jié)合劑15份，其中焦油3份，有機(jī)硅改性酚醛樹脂9份，有機(jī)溶劑丙酮3份，金屬粉為金屬硅粉。上述炮泥采用下述制備方法:將各干料原料均勻混合后，加入復(fù)合結(jié)合劑，與干料原料一起在碾壓機(jī)中碾壓并攪拌，在50°C溫度下進(jìn)行混碾，混碾30分鐘，將混碾后的炮泥放入擠泥機(jī)中擠壓成型。實(shí)施例二:新型出鐵口炮泥，包括以下組分且各組分質(zhì)量比例為:剛玉17份，高鋁骨料12份，氮化硅結(jié)合碳化硅21份，氮化硅鐵2份，焦粉6份，粘土 12份，鱗片石墨2份，葉臘石6份，絹云母4份，鋁鎂尖晶石8份，活性氧化鋁微粉3份，金屬粉2份，外加復(fù)合結(jié)合劑18份，其中焦油3.6份，有機(jī)硅改性酚醛樹脂10.8份，有機(jī)溶劑丙酮3.6份，，金屬粉為金屬鋁粉。上述炮泥采用下述制備方法:將各干料原料均勻混合后，加入復(fù)合結(jié)合劑，與干料原料一起在碾壓機(jī)中碾壓并攪拌，在55°C溫度下進(jìn)行混碾，混碾40分鐘，將混碾后的炮泥放入擠泥機(jī)中擠壓成型。實(shí)施例三:新型出鐵口炮泥，包括以下組分且各組分質(zhì)量比例為:剛玉20份，高鋁骨料18份，氮化硅結(jié)合碳化硅24份，氮化硅鐵3份，焦粉5份，粘土 12份，鱗片石墨2份，葉臘石2份，絹云母4份，鋁鎂尖晶石6份，活性氧化鋁微粉2份，金屬粉2份，外加復(fù)合結(jié)合劑20份，其中焦油4份，有機(jī)硅改性酚醛樹脂12份，有機(jī)溶劑丙酮4份，，金屬粉為金屬硅粉和金屬鋁粉，兩者比例為1:1。上述炮泥采用下述制備方法:將各干料原料均勻混合后，加入復(fù)合結(jié)合劑，與干料原料一起在碾壓機(jī)中碾壓并攪拌，在60°C溫度下進(jìn)行混碾，混碾45分鐘，將混碾后的炮泥放入擠泥機(jī)中擠壓成型。上述實(shí)施例1 3的性能檢測結(jié)果 見下表，使用后情況如下:產(chǎn)生煙氣少，達(dá)到與焦油結(jié)合同樣的可塑性，開口性能良好，抗壓抗熱震性能良好，粘附強(qiáng)度高，可以延長出鐵口深度和保護(hù)爐缸，延長出鐵時(shí)間，減少每天出鐵次數(shù)。下面為本發(fā)明中的各原料組成、性質(zhì)及作用的詳述:
權(quán)利要求
1.一種新型出鐵口炮泥，其特征在于包括以下組分且各組分質(zhì)量比例為剛玉5 25份，高鋁骨料5 25份，氮化硅結(jié)合碳化硅10 30份，氮化硅鐵2 3份，焦粉5 15份，粘土 8 20份，鱗片石墨I(xiàn) 5份，葉臘石5 10份，絹云母4 7份，鋁鎂尖晶石5 10份，活性氧化鋁微粉2 4份，金屬粉I 3份，外加復(fù)合結(jié)合劑15 20份，所述復(fù)合結(jié)合劑包括焦油、改性酚醛樹脂和有機(jī)溶劑，復(fù)合結(jié)合劑中焦油、改性酚醛樹脂和有機(jī)溶劑的體積比例為I :3:1。
2.如權(quán)利要求I所述的采用新型出鐵口炮泥，其特征在于所述剛玉為棕剛玉。
3.如權(quán)利要求2所述的采用新型出鐵口炮泥，其特征在于所述棕剛玉的粒徑為2 4mm η
4.如權(quán)利要求I所述的新型出鐵口炮泥，其特征在于所述金屬粉可以金屬硅粉和鋁粉中的一種或者兩種。
5.如權(quán)利要求I所述的新型出鐵口炮泥，其特征在于所述氮化硅鐵中含有78 82%的氮化硅和18 22%的鐵。
6.如權(quán)利要求I所述的新型出鐵口炮泥，其特征在于所述改性酚醛樹脂為有機(jī)硅改性酚醛樹脂，有機(jī)硅改性酚醛樹脂中硅含量為8 12%。
7.如權(quán)利要求I所述的新型出鐵口炮泥，其特征在于所述有機(jī)溶劑為丙酮。
8.上述新型出鐵口炮泥的制備方法，其特征在于包括以下步驟 a)將5 25份剛玉、5 25份高鋁骨料、10 30份氮化硅結(jié)合碳化硅、2 3份氮化硅鐵、5 15份焦粉、8 20份粘土、I 5份鱗片石墨、5 10份葉臘石、4 7份絹云母、5 10份鋁鎂尖晶石、2 4份活性氧化鋁微粉、I 3份金屬粉均勻混合后送入碾壓機(jī)； b)將焦油、有機(jī)硅改性酚醛樹脂和有機(jī)溶劑丙酮按照體積比1:3:1的比例配制復(fù)合結(jié)合劑，并攪拌使得焦油和有機(jī)硅改性酚醛樹脂充分混勻； c)加入復(fù)合結(jié)合劑，與干料原料一起在碾壓機(jī)中碾壓并攪拌在50 65°C溫度下進(jìn)行混碾，混碾30 45分鐘； d)將混碾后的炮泥放入擠泥機(jī)中擠壓成型。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種新型出鐵口炮泥，包括以下組分且各組分質(zhì)量比例為剛玉5～25份，高鋁骨料5～25份，氮化硅結(jié)合碳化硅10～30份，氮化硅鐵2～3份，焦粉5～15份，粘土8～20份，鱗片石墨1～5份，葉臘石5～10份，絹云母4～7份，鋁鎂尖晶石5～10份，活性氧化鋁微粉2～4份，金屬粉1～3份，外加復(fù)合結(jié)合劑15～20份，復(fù)合結(jié)合劑包括焦油、改性酚醛樹脂和有機(jī)溶劑，復(fù)合結(jié)合劑中焦油、改性酚醛樹脂和有機(jī)溶劑的體積比例為13:1。本發(fā)明通過采用焦油和酚醛樹脂混合的復(fù)合結(jié)合劑，產(chǎn)生煙氣少，達(dá)到與焦油結(jié)合同樣的可塑性，開口性能良好，抗壓抗熱震性能良好，粘附強(qiáng)度高，可以延長出鐵口深度和保護(hù)爐缸，延長出鐵時(shí)間，減少每天出鐵次數(shù)。
文檔編號(hào)C04B35/66GK103214257SQ201310185869
公開日2013年7月24日 申請日期2013年5月17日 優(yōu)先權(quán)日2013年5月17日
發(fā)明者佘成其, 馬少杰, 吳建華 申請人:長興云峰爐料有限公司