[发明专利]一种高强铁口耐火砼

说明书

技术领域

本发明涉及一种耐火材料，尤其涉及一种高强铁口耐火砼。

背景技术

随着大型高炉冶炼技术的发展，高炉的日出铁量可达到上万吨，如此大量的铁水从铁口放出，铁水对铁口通道和泥包的冲击磨损增加，要求铁口通道稳定，铁水不产生喷溅，如果泥包强度不高，与炮泥的结合、置换能力不强，泥包材料的损坏造成铁口无法稳定，影响炼铁生产。出铁期间，形成铁口的耐火材料被侵蚀，铁口直径增大，深度缩短，而堵铁口时被侵蚀的部分必须恢复原状，以保持铁口深度，堵铁口时的关键问题是增加铁口深度或是增加铁口水平泥包的长度。因此铁口深度的保持，铁口通道的稳定以及泥包的形成与稳定对高炉的连续稳定运行十分关键。

早期的高炉并没有特意的泥包设计，因此泥包的材质也就是炮泥的材质，或者是普通的粘土类材料或与焦炭混合的含碳耐火材料。在高炉大型化后，为了控制高炉的出铁操作，往往采用铁沟免烘烤捣打料制备泥包，这些免烘烤捣打料仅仅是在高炉开炉初期提供了一个人造的铁口通道和泥包，而在生产过程中并不能维持稳定的铁口深度，在开炉初期就被铁水冲刷掉。专利CN103936431A公开了一种熔融还原炉出铁口用捣打料，此种捣打料中部分采用矾土作为原料，难以抵抗高温铁水的冲刷，在使用过程中铁口容易出现跑大流、喇叭口以及牛脚槽现象，给高炉的正常运行带来隐患。

发明内容

本发明提供了一种高强铁口耐火砼，旨在解决现有的捣打料难以抵抗高温铁水冲刷的问题。

为了解决以上技术问题，本发明通过以下技术方案实现：一种高强铁口耐火砼，按照质量份数包括15～25份3～5mm的锆刚玉、5～10份3～5mm的棕刚玉、20～30份1～3mm的棕刚玉、10～20份0～1mm的碳化硅、6～12份不大于200目的棕刚玉粉、8～15份氮化硅粉、4～8份石墨、3～6份金属硅粉、2～5份沥青粉、6～8份酚醛树脂。

进一步，按照质量份数包括25份3～5mm的锆刚玉、5份3～5mm的棕刚玉、20份1～3mm的棕刚玉、20份0～1mm的碳化硅、12份不大于200目的棕刚玉粉、8份氮化硅粉、4份石墨、6份金属硅粉、2份沥青粉、8份酚醛树脂；按此配比制备的铁口耐火砼中的骨料含量高，致密性好，抗冲刷性和抗侵蚀性强。

进一步，按照质量份数包括15份3～5mm的锆刚玉、10份3～5mm的棕刚玉、30份1～3mm的棕刚玉、10份0～1mm的碳化硅、6份不大于200目的棕刚玉粉、15份氮化硅粉、8份石墨、6份金属硅粉、5份沥青粉、6份酚醛树脂；按此配比制备的铁口耐火砼强度大，结构致密，能够承受铁水、炉渣的侵蚀和磨损。

进一步，按照质量份数包括20份3～5mm的锆刚玉、8份3～5mm的棕刚玉、25份1～3mm的棕刚玉、15份0～1mm的碳化硅、11份不大于200目的棕刚玉粉、12份氮化硅粉、6份石墨、3份金属硅粉、3份沥青粉、7份酚醛树脂；按此配比制备的铁口耐火砼具有较强的抗铁水侵蚀和冲刷能力，在材质方面与炮泥组成相接近，在一定程度上能够实现炮泥替代被冲刷侵蚀掉的铁口耐火砼以维持泥包的稳定性。

进一步，按照质量份数包括22份3～5mm的锆刚玉、6份3～5mm的棕刚玉、20份1～3mm的棕刚玉、12份0～1mm的碳化硅、12份不大于200目的棕刚玉粉、15份氮化硅粉、8份石墨、5份金属硅粉、4份沥青粉、7份酚醛树脂；按此配比制备的铁口耐火砼能够附着在高炉出铁口周围炉墙内侧形成泥包，具有良好的高温强度和较强的抗侵蚀性能。

进一步，所述锆刚玉中ZrO₂的质量百分含量不小于10％；质地坚韧，结构致密，强度高，热震性好。

进一步，所述棕刚玉中Al₂O₃的质量百分含量不小于94.5％；硬度高，体积密度大，耐腐蚀。

进一步，所述酚醛树脂为热塑性酚醛树脂；耐高温性能好、力学性能稳定、粘结强度大。

进一步，所述酚醛树脂为热固性酚醛树脂；抗侵蚀性能好、残炭率高、耐热性能强。

与现有技术相比本发明的优点是：本发明所制备的高强铁口耐火砼具有强度高，结构致密，抗冲刷性和抗侵蚀性强等特点，提高了铁口泥包在高温下的强度和抗侵蚀性能，使铁口泥包能够承受铁水、炉渣的侵蚀和磨损，以及从出铁开始到出铁结束时温度变化的冲击，增强了出铁口抗铁水侵蚀和冲刷能力，确保了打入的炮泥能够在铁口周围旧的泥包上粘结，并停留一段时间与泥包形成整体，实现了铁口深度的有效增加。在材质方面与炮泥组成相接近，能够实现炮泥替代被冲刷侵蚀掉的铁口耐火砼以维持泥包的稳定性。