[发明专利]锆质增韧主铁沟浇注料

说明书

技术领域

本发明涉及锆质增韧主铁沟浇注料。

背景技术

目前，高炉向大型化、高效化、自动化方向发展，高炉炉体的长寿问题基本得到解决，在确保炉体耐火材料修砌质量的前提下，一代炉龄可达15～20年。高炉大型化后，铁水及渣的冲刷力、磨损增加，主铁沟的工作条件日益苛刻，寿命降低，因此对铁沟料的研究逐渐深入，其材质和结合方式也在不断的改进，如主材质从高铝矾土骨料、棕刚玉、亚白刚玉发展到致密刚玉，结合方式包括水泥结合、溶胶凝胶结合、Sialon结合的Al₂O₃-SiC-C(ASC)浇注料。世界各国选用沟衬耐火材料、沟的结构方式、施工方法都各有不同，但现在最普遍的高炉出铁沟的工作层主要采用氧化铝、碳化硅、碳素组成的材料。根据高炉的规格和出铁口数量，其主沟料又各有不同。数百立方米容积的小型高炉，单铁口出铁，一般采用非贮铁式主沟，每次出铁量少，散热快，清除残余渣铁较困难，多采用免烘烤捣打料，其优点：施工简单、使用前不需烘烤，满足了快速出铁的需要。但是其使用寿命较短，通铁量比较低，目前国内先进水平的捣打料一次性通铁量在3万～3.5万吨，另外材料使用性能受操作人员施工状态的影响比较大，炉前施工强度高。这类材料一般用树脂结合，在成型使用过程中产生有害气体较多，恶化了作业环境。中型、大型高炉一般有2～4个铁口，采用贮铁式或半贮铁式主沟，工作衬材质多选择Al₂O₃-SiC-C浇注料。多个铁口、多个铁沟，可以保证高炉连续出铁，保证足够的时间对备用铁沟施工、维修、烘烤。铁沟浇注料的主要优点为：致密性好、通铁量高；可以不拆除残衬，可多次利用，减少耐材的消耗。缺点为：需要长时间的烘烤和比较严谨的烘烤曲线。目前，国内先进水平的浇注料，一次性通铁量在12万吨以上。

现绝大多数大型高炉铁沟采用的是单一三元Al₂O₃-SiC-C系统，其不足之处：

a)抗渣性能和抗铁水能力一般

随着高炉大型化以及强化冶炼，使得主铁沟浇注料的使用环境越来越苛刻，其对铁沟料抗冲刷能力和抗侵蚀能力要求及其严格。通过其他耐火浇注料厂家使用情况看，当铁水通到6万吨以后，耐火材料表面侵蚀明显加速，在主铁沟沟壁出现龟裂纹，主铁沟浇注料一片一片剥落。

b)热震稳定性欠佳

由于刚玉热震稳定性不佳，基质中又没有良好的陶瓷结合剂，从而导致主铁沟料在多次出铁后或者高炉休风时，整条沟体将出现5-6条竖向裂纹。

c)通铁量低

维修太过频繁，加大了工作的劳动强度，影响设备的运转效率。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供锆质增韧主铁沟浇注料，抗铁水和铁渣性能以及抗热震稳定性能好，通铁量高，使用寿命长，能够降低维修次数，减少工作强度，保证设备的运转效率。

为解决上述现有的技术问题，本发明采用如下方案：锆质增韧主铁沟浇注料，由以下成分组成且各成分的质量百分比为：

作为优选，所述各成分的质量百分比为：

作为优选，所述各成分的质量百分比为：

作为优选，所述各成分的质量百分比为：

有益效果：

本发明采用上述技术方案提供锆质增韧主铁沟浇注料，抗铁水和铁渣性能以及抗热震稳定性能好，通铁量高，使用寿命长，降低了维修次数，减少了工作强度，保证了设备的运转效率。

本发明的优点将通过实施例结合附图作具体说明。

附图说明

图1是本发明所涉及的碳粉经过氧化物纳米薄膜包覆的示意图；

图2是不同纳米氧化铝包覆量的碳粉润湿角与测定时间的关系图；

图3是pH值对包覆Al(OH)₃后碳粉表面接触角的影响；

图4是包覆前测定时间对碳粉表面接触角的影响；

图5是包覆后测定时间对碳粉表面接触角的影响；

图6是碳粉改性前在空气中的TG与DTA曲线；

图7是碳粉改性后在空气中的TG与DTA曲线。

具体实施方式

实施例一：

锆质增韧主铁沟浇注料，由以下成分组成且各成分的质量百分比为：