[发明专利]一种无水环保炮泥的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种无水环保炮泥的制备方法，属於耐火材料技术领域。

背景技术

炮泥是一种用来封堵高炉出铁口的耐火可塑料，在高炉炼铁过程中扮演着极其重要的角色。不但具有堵塞出铁口的作用，而且具有保护炉壁炉缸的功能，是高炉设备和运行过程中必不可少的辅助材料。在高炉不出铁渣熔液时，炮泥填充在铁口内，使铁口维持足够的深度，在高炉出铁时，铁口内的炮泥中心被钻出孔道，炮泥维持铁口孔径稳定，出铁均匀，铁渣熔液通过孔道排出炉外，最终出净炉内的铁渣熔液。炮泥作为高炉冶炼过程中的功能性耐火材料，对其填充性、烧结性、耐侵蚀、抗冲刷、易开口性以及体积稳定性等方面都有更高的标准。

目前无水炮泥大多采用焦油或酚醛树脂作为结合剂，焦油成分复杂，粘度变化大，不易分散均匀，导致炮泥烧结后存在结构缺陷，还存在难于烧结和硬化速度慢等问题。而且焦油含有致癌物质苯并芘，含量约12000-13000ppm，在碳化过程中还会产生黄色烟雾，污染环境，影响人身体健康。专利CN104725063A、CN103787680A、CN104355628A等公开的技术方案中，采用酚醛树脂作为结合剂，酚醛树脂中由于聚合反应的进行，酚醛树脂结合炮泥在混碾和保存过程中粘度会持续增加，需要加入较多的酚醛树脂来保证炮泥具有合适的塑性，炮泥的保质期较短。同时，酚醛树脂烧结温度低，容易在出铁口处烧结，打泥困难，铁口难堵难开。而且酚醛树脂价格高，令炮泥的生产成本高。已有CN102515789A、CN102515790A等专利中制备的炮泥在高温下收缩较大，强度高，造成开口困难。

专利CN103880444A中制备的环保型无水炮泥对高炉的适应性较差，难以满足高炉炉况变化条件下的使用要求，对铁口起不到维护作用。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种无水环保炮泥的制备方法。

本发明是通过以下技术方案来实现的。

一种无水环保炮泥的制备方法，步骤包括：

(1)配制不大于5mm废滑板料8～20份，3～5mm高铝矾土5～10份，1～3mm高铝矾土5～10份，不大于3mm焦炭10～20份，不大于1mm黑刚玉8～12份，不大于1mm碳化硅10～15份，蓝晶石粉4～8份，广西泥8～12份，高铝矾土粉8～12份，沥青粉5～8份，石墨粉4～7份，碳化硅粉5～10份，氮化硅粉2～5份，铝灰0.3～0.6份，乙二醇改性含碳树脂12～16份备用；

(2)预混：预混过程分为骨料预混和粉料预混，骨料预混为将不大于5mm废滑板料、3～5mm高铝矾土、1～3mm高铝矾土、不大于3mm焦炭、不大于1mm黑刚玉、不大于1mm碳化硅按比例称量好后进行预混，粉料预混为将蓝晶石粉、广西泥、高铝矾土粉、沥青粉、石墨粉、碳化硅粉、氮化硅粉、铝灰按比例称量好后进行预混；

(3)搅拌：将预混好的骨料加入到搅拌机中进行搅拌，然后按比例加入乙二醇改性含碳树脂进行搅拌，最后加入预混好的粉料混合搅拌均匀；

(4)碾压：将步骤(3)制得的混合料进行轮碾挤压；

(5)挤泥：将碾压后的混合料投入到真空练泥机中采用螺杆方式挤出成型；

(6)切割：将成型后的混合料进行切割包装，制得无水环保炮泥。

本发明，添加氮化硅粉调整炮泥的耐冲刷性能、抗腐蚀性能，同时添加的其余添加剂提高结合剂与含碳材料的润湿能力。

本发明，采用对树枝复合改性作为结合剂，使得炮泥在常温下凝固，在低温烘烤条件下具有可塑性，提高了韧性、粘结性、耐热。具体的，采用了乙二醇对树脂稀释，从而降低其粘度和加入量。另外，含碳树脂还可以降低炮泥中笨并芘的挥发量。

本发明，通过加入广西泥、蓝晶石粉等可以保证炮泥在使用过程中出现微膨胀，在一定程度上抵消炮泥使用过程中因为其他物料烧结所造成的收缩，提高稳定性，同时铝灰的加入能够在炮泥形成弥散分布的微气孔，有利于提高填充性能和开口性能。

本发明，采用多次碾压以及真空基础成型工艺的原理，在本领域中属于重大改进，生产过程中需要很多原料，原料的混合的均匀性直接影响产品的使用效果，而且所用的粘合剂粘度大，分散困难，而通过预先混合以及控制骨料、粉料和粘合剂的加料次序，并经过转盘多次碾压，最后通过真空挤出，有效的提高了产品成分的均匀性和密实性。

进一步地，搅拌机自带加温设备，搅拌过程中温度为60～90℃。

进一步地，真空练泥机中的真空度为0.1～0.2MPa。

本发明的有益效果：