[发明专利]一种铁水脱硫喷枪用耐火材料

说明书

技术领域

本发明涉及一种铁水脱硫喷枪用耐火材料，具体地说，是涉及一种用于鱼雷罐喷吹脱硫的喷枪用耐火材料，属于转炉炼钢前铁水脱硫预处理用耐火材料技术领域。

背景技术

脱硫喷枪是在金属管外壁浇注一层耐火材料而成，使用时将脱硫喷枪插入铁水中，然后通过枪管向铁水中喷吹脱硫粉剂，主要用于铁水预处理工艺。铁水预处理作为连接炼钢与高炉的桥梁，是提高钢铁产品质量、扩大钢材品种、降低成本、优化炼钢工艺过程的重要工艺手段，而脱硫作为铁水预处理工艺非常重要的任务使得脱硫喷枪成为铁水预处理设备的重要组成部分，使得国内外各个钢铁行业加大了对其的研制开发和改进。

现有的鱼雷罐铁水车使用的脱硫喷枪的特点是枪壁薄，而脱硫处理时的铁水温度在1200℃以上进行喷吹作业时，钢管随喷吹进出鱼雷罐，温度波动范围大，高温膨胀低温收缩导致枪体热振动剧烈，使喷枪极易损坏，以致喷枪的使用寿命不高，而喷枪的使用寿命影响炼钢整个工艺的时间，其对降低吨钢成本至关重要，故而脱硫喷枪的使用寿命成为了对脱硫喷枪进行研发和改进的关键目标。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术所存在的缺陷和市场需求，提供一种性能优良、原材料来源广泛的铁水脱硫喷枪用耐火材料，在不改变脱硫喷枪结构与使用条件下，以提高脱硫喷枪使用寿命和热稳定性，降低吨钢成本。

为实现上述发明目的，本发明采用的技术方案如下：

本发明的铁水脱硫喷枪用耐火材料，其配方如下：

莫来石5mm～3mm                    0～12份

莫来石3mm～1mm                    12～16份

莫来1mm～10μm                    5.5～8份

莫来石微粉                        10～30份

红柱3mm～1mm                      20～36份

红柱1mm～10μm                    4～8份

电熔白刚1～10μm                  10～17份

烧结α-AL₂O₃微粉                  3～8.5份

粘结剂                            2～5份

硅微粉                            1～4份

钢纤维                            1～5份

外加添加剂                        0.1～0.6份

外加水                            4～7份

以上各组成比例按重量份计。

所述莫来石微粉优选粒径小于3μm、平均粒径为0.3～0.8μm的颗粒组成。

所述烧结α-AL₂O₃微粉优选粒径小于3μm、平均粒径为0.3～0.8μm的颗粒组成。

所述粘结剂选自化学粘结剂、水硬化粘结剂和陶瓷粘结剂中的任意一种或其之间的组合物，其中化学粘结剂优选磷酸或磷酸二氢铝、水硬化粘结剂优选高铝水泥或纯铝酸钙水泥、陶瓷粘结剂优选ρ-Al₂O₃。

所述钢纤维优选0.2mm ×1mm ×20mm或0.2mm×1mm×25mm的不锈钢纤维。

所述添加剂选自减水剂、防爆材料和烧结助剂中的任意一种或其之间的组合物，其中减水剂优选三聚磷酸钠，防爆材料优选有机纤维、纸纤维、金属铝粉及金属硅粉中的任意一种或其之间的组合物，烧结助剂优选二氧化钛或氢氧化镁。

由于鱼雷罐铁水车使用的脱硫喷枪的特点是枪壁薄，使用时温度波动较大，枪体的机械振动剧烈，因此枪体材料的高温体积稳定性非常重要。为避免喷枪在使用时因枪体材料收缩而造成损坏，必须使喷枪材料在中、高温条件下有微膨胀，所以本发明以莫来石、红柱石为主，并在细粉中配入适量的红柱石粉。因红柱石细粉可以在低于1350℃下发生转化反应而产生较合适的体积膨胀，析出的SiO₂可与材料中的Al₂O₃反应生成莫来石，莫来石的生成不仅能提高制品的结构强度，改善烧后线变化，而且还能部分消除浇注料在高温和冷却过程中产生的收缩裂缝造成剥落而影响使用寿命的弱点。