[發明專利]用于煉鐵高爐送風支管的耐磨抗熱震內襯及其制備方法

有效

• 申請號: 201410560773.5
• 申請日: 2014-10-21
• 公開（公告）號: CN104355630A
• 公開（公告）日: 2015-02-18
• 發明（設計）人: 李富朝;孫庚辰;張玉濤;樊旭光
• 申請（專利權）人: 鄭州安耐克實業有限公司
• 主分類號: C04B35/66
• 分類號: C04B35/66
• 代理公司: 洛陽公信知識產權事務所(普通合伙) 41120
• 代理人: 王學鵬

技術領域

本發明涉及耐火材料技術領域，具體的說是一種用于煉鐵高爐送風支管的耐磨抗熱震內襯及其制備方法。

背景技術

煉鐵高爐送風裝置即所謂的送風支管，是高爐爐前設備中至關重要的組成部件，也是熱風爐管道系統中的薄弱環節，是決定高爐能否正常生產的關鍵。目前，國內高爐普遍存在著外表溫度高、發紅、使用壽命短以及因漏風造成熱能損失過大的諸多弊端，使用壽命一般在一年以內，與使用壽命為20~30年的熱風爐不匹配，難以滿足高爐冶煉對送風裝置的使用要求；而且，還限制了熱風溫度、富氧率和煤粉噴吹量的提高。

這種現象主要是由送風支管內襯性能不能長期滿足高風溫風壓下高耐磨性能和高溫抗熱震的工作條件引起的。那么尋找新型的、行之有效的送風裝置內襯勢在必行，也是強化冶煉的必要手段之一。申請號為01133638.2的中國發明專利，公開了一種高爐送風管道（鵝頸管、彎管、直吹管）用耐火澆注料，其采用的燒結礬土和鎂砂在高溫使用過程中生成鋁鎂尖晶石，雖其初期的膨脹作用利于體積穩定，但在鋁鎂尖晶石反應完全后，因其結晶長大，體積收縮，易產生裂紋，該內襯材料使用時間不持久，使用壽命短。申請號為2005100177252的發明專利公開了一種高爐進風管道專用耐火澆注料及其成型方法，該澆注料加入的膨脹劑為硅石粉或粉狀藍晶石，在進風管道的高溫作用下，粉料的藍晶石在1100℃開始發生莫來石化，在溫度為1250℃的高風溫下能夠完全莫來石化，其轉化過程短暫，在莫來石化完成后，由于內襯中該莫來石化過程產生富余SiO₂，或硅石粉中的SiO₂，多于內襯材料中的Al₂O₃，該澆注料的膨脹不持久，繼續使用易因體積收縮產生裂紋。而且，該澆注料中僅加入0.1~4份的硅灰，而加水量為8~17份，會影響澆注料的高溫強度；且高鋁水泥加入量較多，其與SiO₂反應生成含硅鋁鈣的低熔點化合物，降低澆注料的高溫性能，影響內襯的體積穩定性和抗沖刷性能。其該澆注料中水泥含量多，水泥化合物多，在制作送風裝置時，其熱處理溫度達500℃，對鋼殼是不利的。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是克服傳統送風支管的耐火內襯存在高溫性能差的缺陷，提供了一種用于煉鐵高爐送風支管的耐磨抗熱震內襯及其制備方法，能夠使高爐送風支管在高風溫風壓的條件下滿足高耐磨和抗熱震的工作條件。

本發明為解決上述問題所采用的技術方案為：用于煉鐵高爐送風支管的耐磨抗熱震內襯，其原料由基質、骨料、防爆纖維、結合劑和分散劑組成，各物料的重量百分比是：基質20.65~31.85%、骨料65~72%、防爆纖維0.05~0.15%、結合劑3~7%和分散劑0.1~0.2%；所述的基質由200目粒度等級的紅柱石細粉、剛玉細粉、α-Al₂O₃微粉和SiO₂微粉組成，基質中各物料的重量占基質總重量的百分比是：紅柱石19~31%、剛玉31~35%、α-Al₂O₃微粉15~19%和SiO₂微粉23~27%；所述的骨料由粘土熟料顆粒和3~0.074mm粒度等級的紅柱石顆粒組成，骨料中各物料的重量占骨料總重量的百分比是：粘土熟料顆粒50~62%和紅柱石顆粒38~50%；所述的結合劑由純鋁酸鈣水泥和ρ-Al₂O₃組成，結合劑中各物料的重量占結合劑總重量的百分比是：純鋁酸鈣水泥55~65%和ρ-Al₂O₃35~45%；所述的分散劑由三聚磷酸鈉和/或六偏磷酸鈉組成。

本發明的純鋁酸鈣水泥和ρ-Al₂O₃，在使用過程中能夠與水發生水化反應，所產生的結合作用：純鋁酸鈣水泥＞ρ-Al₂O₃，通過對二者的重量比進行調整，可獲得流動性好的澆注料。本發明中，剛玉細粉的粒徑為300目，α-Al₂O₃微粉粒徑≤5微米，SiO₂微粉粒徑≤1微米。微粉比表面積較大、有較好的粘聚性能，可改善坯體的成型強度。

進一步的，本發明中，3~0.074mm粒度等級的紅柱石又分為3~1mm和1~0.074mm兩種等級，3~1mm和1~0.074mm兩種粒度的重量比17~22：21~28。