[发明专利]一种大中型高炉无水炮泥及其制备方法

说明书

本发明涉及一种大中型高炉出铁口用无水炮泥及其制备方法，所述炮泥原料包括高铝骨料及细粉、碳化硅骨料及细粉、焦炭、可塑粘土粉、沥青粉及微粉添加剂，所述微粉添加剂按重量份包括：金属硅粉、金属铝粉、高碳树脂粉、氧化铝微粉、硅灰、羧甲基纤维素钠及六偏磷酸钠，生产搅拌过程中以焦油作为结合剂。本发明所述的无水炮泥能够实现炮泥中高温度快速烧结，增强了新旧炮泥的结合程度，提高了铁口泥包抵抗渣铁冲刷能力；炮泥材料气孔率低致密性好，增强了炮泥的抗渣铁液侵蚀渗透性能；有利于保持铁口深度和铁口孔径稳定，能很好地适应高炉大型化对铁口炮泥的性能要求。

技术领域

本发明涉及冶金耐火材料技术领域，具体包括一种大中型高炉无水炮泥及其制备方法。

背景技术

无水炮泥是用于封堵高炉出铁口的一种耐火可塑料。高炉铁口区域是渣铁侵蚀和冲刷最严重的部分，影响着高炉的使用寿命。无水炮泥压入高炉内部，可以在铁口区域形成泥包，抑制高炉内部铁水环流对铁口区域冲刷侵蚀，保护铁口区域的炉缸，因此对高炉长寿起着关键性的作用。

每天高炉的出铁口都要反复多次被打开和充填，炽热的铁水和渣液对铁口炮泥产生物理和化学侵蚀。一般来讲，需要炮泥作业性好能够充分填充铁口、较高的耐火度；较强的抵抗渣、铁溶液冲刷的能力和抗氧化的能力；适宜的可塑性，便于打泥操作和形成铁口泥包；良好的体积稳定性；较好的烧结性能、快速烧结性和具有快干速硬及较高的中高温强度；良好的开口性能。

为满足高炉大型化、高强冶炼的生产要求，所采用的新技术使得出铁口内衬承受的恶劣化学侵蚀、高温热冲击、铁水溶液强力冲刷的综合作用越加严重，炮泥在铁口孔道温度梯度区域、炉缸炉口区域的使用性能必须更加优良。

目前广泛使用的无水炮泥，大多以焦油、沥青、可塑粘土等为结合剂，采用绢云母作为中温烧结剂；低温状态下，焦油碳化结焦构成网状结构，将骨粉料结合在一起，但这种粘合强度一般较低，其抗冲刷性较差；焦油及沥青中的挥发份逸出，气孔率增大，不利于材料抵抗熔渣的渗透；绢云母能够实现炮泥的快速烧结，但过多的加量会导致炮泥在高温阶段抗侵蚀性能下降。而炮泥质量差，使用时就会出现潮铁口、浅铁口、断铁口、跑大流等一系列问题，影响正常生产，甚至造成人身伤害事故。

因而迫切需要提供一种增大炮泥材料，从而在中高温阶段的烧结程度，强化填充铁口后新旧炮泥的结合强度，有利于材料抵抗其渣铁溶液冲蚀，维持足够铁口深度保护炉缸，保证铁口孔道稳定，延长出铁时间，降低出铁次数，确保高炉安全运行。

发明内容

本发明提供了一种大中型高炉无水炮泥及其制备方法，将微粉添加剂加入到Al₂O₃-SiO₂-SiC-C体系的炮泥中，能够有效改善炮泥在铁口孔道各个部位的使用性能，炮泥的烧结性、致密性、新旧炮泥粘结强度、抗冲刷性和抗侵蚀性得到大幅度提高，能够满足高炉大型化高强冶炼时出铁口愈加严苛的工作环境要求。

根据本发明一个方面，一种大中型高炉出铁口用无水炮泥，一种大中型高炉出铁口用无水炮泥，所述炮泥原料包括高铝骨料及细粉、碳化硅骨料及细粉、焦炭、可塑粘土粉、沥青粉及微粉添加剂，所述微粉添加剂按重量份包括：金属硅粉、金属铝粉、高碳树脂粉、氧化铝微粉、硅灰、羧甲基纤维素钠及六偏磷酸钠，生产搅拌过程中以焦油作为结合剂。

优选地，所述的原料重量比例为，高铝骨料及细粉30～60％，碳化硅骨料及细粉5～20％，焦炭10～20％，沥青粉3～7％，可塑粘土粉8～15％，微粉添加剂8～20％。

优选地，所述微粉添加剂按重量份包括：金属硅粉1-4份、金属铝粉0～1份、高碳树脂粉1-5份、氧化铝微粉5～8份、硅灰1～3份、羧甲基纤维素钠0.1～0.3份、六偏磷酸钠0.2～0.5份。