[發(fā)明專利]一種制備Fe-Si3N4耐火原料的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200910089049.8
• 申請(qǐng)日: 2009-07-24
• 公開（公告）號(hào): CN101602609A
• 公開（公告）日: 2009-12-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 黃朝暉;陳博;房明浩;劉艷改;馬春紅
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（北京）
• 主分類號(hào): C04B35/66
• 分類號(hào): C04B35/66;C21B7/12
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域：

本發(fā)明涉及一種制備Fe-Si₃N₄耐火原料的新方法，這種Fe-Si₃N₄耐火原料的粉體主 要用于煉鐵高爐的炮泥耐火材料，屬于耐火材料制備技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，對(duì)鋼鐵的需求量越來(lái)越大。我國(guó)的鋼鐵產(chǎn)量逐年呈快速上升 的趨勢(shì)。2007年我國(guó)的鋼鐵產(chǎn)量達(dá)到48966萬(wàn)噸，約占當(dāng)年世界總產(chǎn)量的36.4％。能 達(dá)到這么高的產(chǎn)量一方面是因?yàn)閲?guó)內(nèi)鋼鐵企業(yè)新增固定資產(chǎn)投資所建的新高爐所生產(chǎn) 的，另一方面，是我國(guó)煉鐵企業(yè)在原有的高爐基礎(chǔ)上進(jìn)行改造，擴(kuò)大容積和強(qiáng)化冶煉提 高產(chǎn)量所生產(chǎn)的。無(wú)論是對(duì)舊高爐的改造，還是投資新建的高爐，由于產(chǎn)能的大幅提升， 對(duì)高爐的壽命和出鐵時(shí)間也就要求越來(lái)越高。

近幾十年來(lái)，圍繞如何延長(zhǎng)高爐壽命的研究越來(lái)越多，高爐技術(shù)得到飛速發(fā)展，具 體表現(xiàn)為：高爐容量擴(kuò)大，由原來(lái)的小高爐(300～1000m³)普遍開始向大型高爐(2500m³以上)轉(zhuǎn)變；冶煉技術(shù)也迅速提高，煉鐵質(zhì)量大大增加，高爐可以達(dá)到高產(chǎn)量和低耗能； 高爐壽命也比以前大大增加，可以延長(zhǎng)到15年以上。煉鐵高爐的使用狀況、生產(chǎn)率以 及爐前的安全操作，很大程度上取決于出鐵口的維護(hù)和操作。

出鐵口既是煉鐵高爐結(jié)構(gòu)中重要的部位，也是薄弱的部位。出鐵口的基本操作就是 出渣出鐵。高爐大型化后，去除了以前高爐的出渣口設(shè)置，通過(guò)高溫?zé)犸L(fēng)噴吹、富氧噴 吹、高壓安全操作等使得生產(chǎn)率提高，更需要加強(qiáng)對(duì)高爐出鐵口的日常使用維護(hù)。維護(hù) 高爐出鐵口就要做到：維護(hù)正常足夠的出鐵口深度，鐵口角度和鐵口直徑保持正常范圍， 保持鐵口泥套完好，控制好高爐爐膛內(nèi)安全渣鐵量等等。

炮泥用于堵塞高爐出鐵口，是重要的煉鐵高爐用耐火材料之一。目前高爐堵鐵口用 的炮泥可以分為有水炮泥和無(wú)水泡泥兩類。有水炮泥和無(wú)水炮泥的區(qū)別，主要在于結(jié)合 劑的選擇。有水炮泥是以水作為結(jié)合劑，而無(wú)水炮泥配制時(shí)是以二蒽油、焦油、瀝青、 樹脂等為粘結(jié)劑，然后分別同耐火骨料、粘土、焦炭粉和瀝青按比例及先后順序加入到 碾泥機(jī)上碾制并通過(guò)擠泥機(jī)擠出而成。

相應(yīng)地對(duì)高爐所用炮泥的質(zhì)量提出了更高的要求，炮泥已從過(guò)去單純的消耗性耐火 材料轉(zhuǎn)向功能性耐火材料。為了滿足煉鐵高爐安全生產(chǎn)的要求。國(guó)內(nèi)外的科技工作者和 工程技術(shù)人員對(duì)炮泥進(jìn)行了多方面的攻關(guān)，如提高原材料的純度以降低炮泥內(nèi)雜質(zhì)的含 量；以不同的有機(jī)結(jié)合劑代替水拌和炮泥料以改善炮泥的結(jié)合性；在炮泥內(nèi)添加新的功 能材料以改善炮泥的抗渣鐵熔液的侵蝕性和沖刷性等。所有這些都為改善爐前的作業(yè)環(huán) 境、減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度起到了積極的作用，特別是新的功能材料的運(yùn)用，對(duì)提高炮泥 的性能更為明顯。

為了滿足煉鐵高爐出鐵口對(duì)高質(zhì)量炮泥的需要，近幾年，隨著研究人員對(duì)炮泥研究 的深入，越來(lái)越多的非氧化物添加劑被加入到炮泥中，對(duì)增強(qiáng)炮泥的抗侵蝕性能，對(duì)提 高炮泥的耐高溫性能，延長(zhǎng)出鐵時(shí)間均起到了十分有用的作用。

國(guó)內(nèi)外大中型高爐用炮泥目前普遍添加Fe-Si₃N₄原料，由于金屬鐵和氮化硅的引 入，使得添加Fe-Si₃N₄的高爐炮泥不僅具有良好的抗侵蝕性和抗沖刷性，而且還具有梯 度燒結(jié)功能使得開鐵口的過(guò)程比較容易。實(shí)踐證明將Fe-Si₃N₄的引入炮泥中以后，炮泥 性能大大增加了，F(xiàn)e-Si₃N₄將成為很有前景的炮呢耐火材料重要原料之一。