[發(fā)明專利]高爐用環(huán)保炮泥及制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410490943.7
• 申請日: 2014-09-24
• 公開（公告）號: CN105439569B
• 公開（公告）日: 2020-11-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 阮國智;邱文冬;趙玉喜;歐陽軍華;崔秀君;齊曉青;趙偉
• 申請（專利權(quán)）人: 上海寶鋼工業(yè)技術(shù)服務(wù)有限公司
• 主分類號: C04B35/66
• 分類號: C04B35/66
• 代理公司: 上海天協(xié)和誠知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所 31216
• 代理人: 沈國良

本發(fā)明公開了一種高爐用環(huán)保炮泥及制備方法，即本環(huán)保炮泥包括以下重量份的組分，棕剛玉20～30份，焦炭12～25份，粘土10～20份，石英砂7～15份，高溫瀝青4～10份，單晶硅或多晶硅的切割廢料15～30份，外加含有二茂鐵的結(jié)合劑13～20份。本制備方法以上述的環(huán)保炮泥為原料，加入攪拌機(jī)加熱混合并碾壓均勻，混合后采用擠泥機(jī)擠出成型。本發(fā)明克服現(xiàn)用炮泥在使用過程中苯并芘等有害物質(zhì)的排放量高，污染嚴(yán)重的缺陷，使用過程中有效降低苯并芘排放，不產(chǎn)生有毒黑色及黃色煙霧，炮泥高溫強(qiáng)度高，結(jié)合性好，燒結(jié)后顯著提高材料的抗侵蝕性及耐用性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及用于高爐鐵口維護(hù)的耐火材料，尤其涉及一種高爐用環(huán)保炮泥及制備方法。

背景技術(shù)

高爐炮泥作用是能夠迅速準(zhǔn)確堵塞放鐵后的高爐出鐵口，使高爐快速進(jìn)入下一循環(huán)的作業(yè)；目前高爐炮泥的結(jié)合劑主要是焦油、蒽油或者酚醛樹脂，其含有害的苯、苯并芘等誘癌物質(zhì)，炮泥中煤焦油和煤瀝青總計(jì)加入量占到20%左右，這種結(jié)合劑中含有大量強(qiáng)致癌物質(zhì)—苯并芘(Benzo(a)pyreneC₂₀H₁₂，縮寫為BaP)，苯并芘含量為13000ppm(1.3%)，隨加熱使用過程的黃煙揮發(fā)，嚴(yán)重影響操作人員的身體健康。苯并芘熔點(diǎn)179℃，沸點(diǎn)475℃，這意味著炮泥使用燒結(jié)過程中，除泥包處一小部分燒掉外，絕大部分被餾分出來，由于爐內(nèi)溫度和壓力遠(yuǎn)大與爐外，所以苯并芘就從高爐鐵口排到了爐外空氣中，與空氣中的物質(zhì)微粒結(jié)合形成危害性更大的氣溶膠，而由于其自身相當(dāng)高的溫度，使其在空氣中更為活躍，對環(huán)境的危害程度更大。1、2-型苯并芘是嚴(yán)格控制使用的化工產(chǎn)品，研究表明：空氣中苯并芘含量每增加1%，造成的肺癌死亡率增加5%。因此發(fā)達(dá)國家嚴(yán)格控制苯并芘含量高的瀝青、蒽油、焦油結(jié)合產(chǎn)品的使用；而且對于酚醛樹脂結(jié)合的炮泥，由于苯和甲醛的存在，對環(huán)境也有一定的污染，而且樹脂結(jié)合的炮泥硬化速度太快，造成炮泥的施工操作性差、使用過程產(chǎn)生斷鐵口等問題；因此有必要開發(fā)新的環(huán)保炮泥。

中國專利ZL200910062715.9公開了一種低苯并芘含量的高爐炮泥。該炮泥采用固定碳含量質(zhì)量百分比為30～85%的含碳樹脂，并加入工業(yè)酒精和乙二醇為含碳樹脂溶劑作為高爐炮泥的結(jié)合劑，制備了苯并芘含量不超過1000ppm的低苯并芘含量的高爐炮泥，但結(jié)合劑采用樹脂結(jié)合，樹脂中有大量未反應(yīng)完全的苯和甲醛，故仍存在對環(huán)境的污染問題。

中國專利公開號為CN101613213A《用于高爐出鐵口的環(huán)保型炮泥及其制備方法》公開了利用高溫瀝青1～5%、無機(jī)磷酸鹽3～8%和改性粉末樹脂1～5%作為結(jié)合劑制備炮泥，采用有機(jī)物和無機(jī)物的混合物作為結(jié)合劑制備炮泥，減少了給環(huán)境帶來的污染的焦油成分含量，但結(jié)合劑中的高溫瀝青和粉末樹脂仍存在對環(huán)境的污染問題。

中國專利公開號CN102515790A《一種環(huán)保型高爐炮泥》和CN102503493A的《一種低成本環(huán)保護(hù)爐炮泥》均采用將焦油或?yàn)r青結(jié)合劑通過與過氧化鈉混合加熱而得到的改性結(jié)合劑制備環(huán)保型炮泥，炮泥使用中不產(chǎn)生有毒黑煙，但結(jié)合劑采用過氧化鈉處理會在結(jié)合劑中帶入鈉，降低了材料的高溫性能，難以滿足大型高爐安全、穩(wěn)定、以及質(zhì)量與產(chǎn)量的要求。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種高爐用環(huán)保炮泥及制備方法，克服現(xiàn)用炮泥在使用過程中苯并芘等有害物質(zhì)的排放量高，污染嚴(yán)重的缺陷，使用過程中有效降低苯并芘排放，不產(chǎn)生有毒黑色及黃色煙霧，炮泥高溫強(qiáng)度高，結(jié)合性好，燒結(jié)后顯著提高材料的抗侵蝕性及耐用性。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明高爐用環(huán)保炮泥包括以下重量份的組分，棕剛玉20～30份，焦炭12～25份，粘土10～20份，石英砂7～15份，高溫瀝青4～10份，單晶硅或多晶硅的切割廢料15～30份，外加含有二茂鐵的結(jié)合劑13～20份。

進(jìn)一步，所述單晶硅或多晶硅的切割廢料是單晶硅或多晶硅利用碳化硅材料切割時(shí)產(chǎn)生的廢料，其含有40～60wt%的結(jié)晶硅和40～60wt%的碳化硅。