[发明专利]一种高炉风管浇注料及其制备方法

说明书

本发明涉及一种高炉风管浇注料及其制备方法，属于无机非金属材料领域。其方案是：以质量分数为40%的5‑1mm的钛铝酸钙空心球、0~30%的1‑0mm的钛铝酸钙空心球、0~30%的1‑0mm的钛铝酸钙、10~16%的200目钛铝酸钙细粉、0~6%的200目刚玉细粉并加入原料质量为5~9%的Al2O3微粉、0~4%的硅微粉和2~5%的Secar71水泥结合剂以及少量减水剂；将原料预混之后，加入质量分数为3~5%的水搅拌，浇注成型，制得钛铝酸钙空心球高炉风管浇注料。本发明所得浇注料具有流动性好、结构致密、强度高、耐磨性好、热导率低、保温效果好等优点，可用于替代高炉风管现有浇注料。

技术领域

本发明属于不定型耐火浇注料领域。具体涉及一种钛铝酸钙空心球高炉风管浇注料及其制备方法。

背景技术

高炉送风支管的作用是将热风围管送来的热风通过风口输入炉缸，同时还由它向高炉喷吹燃料或矿粉、溶剂等物质。它长期处于高温、多尘的环境中，工作条件严酷，送风支管由本体、张紧装置和附件组成，本体由直管、斜接头、弯头和直吹管组成。目前，钢铁行业高炉使用的送风支管补偿装置多采用高温自由复式型膨胀节加大拉杆装置或复式平面铰链型膨胀节的形式。传统工艺的高炉风管浇注料已经无法满足技术进步的需求，恶劣的使用环境亟需通过找到一种新的高炉风管浇注料来应对。

经检索：申请号为 201210181966.0的专利申请公开了一种引入电熔莫来石的高炉风管浇注料，虽然对浇注料的流动性、常温强度有所提升，但是还不能满足工厂的实际需求；后来使用高氧化铝.低水泥浇注料,该材料价格高、体积稳定性差,导热系数高,对风温保持不利。另外,由于该材料的最高使用温度和实际使用温度有一定的差距,加之材料内应力较大,在高温下容易产生裂纹,有些设计在浇注料中加人钢纤维以提高材料的耐磨性及韧性,但价格较贵，寿命也不理想。根据徐勇等研究人员的研究表明，以莫来石为骨料，以特级矾土粉和活性 α-Al2O3微粉为细粉，采用硅溶胶作为结合剂，研制出了送风支管用的硅溶胶结合莫来石-矾土基浇注料。送风支管用硅溶胶结合莫来石-矾土基浇注料，以往是用高铝矾土熟料或硬质粘土熟料,并配以液体水玻璃结合剂搅拌后浇注施工的，具有较高的干燥强度和中高温强度，具有良好的抗热震性。但该材料体积稳定性差,风管易漏风发红。在钢铁厂的实际应用中，该浇注料延长了高炉送风支管的使用寿命，提高了生产效率和经济效益，符合高效、节能、环保要求。但是其导热系数比较高，稳定性比较差。漂珠隔热浇注料作为一种节能材料，具有保温隔热性能好、价格低、运输方便、易于施工等优点。但是强度较低，耐磨性较差，寿命并不理想。

钛铝酸钙是在钛铁合金的冶炼过程中产生的副产品，有资料表明，这种副产品的产生量相当大，合金与渣的比例一般都达到 1:1 左右。我国是世界上钛铁资源最丰富的国家之一。随着钛铁工业的发展，钛铁渣的积累也愈来愈多。但是，有关钛铁渣的综合利用和资源化处理问题，至今没有得到很好解决。空心球耐火材料是一类优良的隔热耐火材料，可用于生产空心球耐材制品或直接以散状料用于高温窑炉，其外观呈球形（或椭球形），内部中空有闭气孔，因而空心球耐火材料的导热系数小。对于钛铝酸钙空心球，是通过将钛铁渣制作成空心球形状钛铁渣中钛和铝的含量很高，具有较大的冋收利用价值。用钛铝酸钙空心球制作的高炉风管浇注料，既可以回收利用钛铝酸钙废料，也可以增强风管浇注料的常温物理性能以及流动性能，并且可以减小其热导率，增强保温效果。

发明内容

本发明旨在克服现有技术缺陷，本发明通过向高炉风管浇注料中添加钛铝酸钙空心球，目的是发明一种显气孔率适中、体积密度适中、高温强度较大、热导率小的钛铝酸钙空心球高炉风管浇注料及其制备方法。