[發(fā)明專利]利用再生耐材制備的高爐炮泥及其制備方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410735021.8
• 申請日: 2014-12-04
• 公開（公告）號: CN104478450A
• 公開（公告）日: 2015-04-01
• 發(fā)明（設計）人: 魏斌;何見林;雷中興;楊德波;孫戎
• 申請（專利權）人: 武漢鋼鐵（集團）公司
• 主分類號: C04B35/66
• 分類號: C04B35/66;B09B3/00
• 代理公司: 武漢開元知識產權代理有限公司 42104
• 代理人: 胡鎮(zhèn)西;孫林

技術領域

本發(fā)明涉及高爐炮泥，具體地指一種利用再生耐材制備的高爐炮泥及其制備方法。

背景技術

炮泥是煉鐵高爐用于堵鐵口的一種不定型耐火材料，其組成可以分為兩個部分：耐火骨料和結合劑。有水炮泥以粘土粉、粘土耐火磚破碎顆粒、焦炭粉為主要原料，適當加入瀝青、高鋁礬土、碳化硅等，采用水作為結合劑。常用無水炮泥原料一般以剛玉、高鋁礬土、碳化硅、粘土及焦粉等，為了改善炮泥性能，提高其強度及耐侵蝕性，已開始采用金屬硅、金屬鋁、絹云母粉、氮化硅鐵等原料，各種微粉以及超微粉原料的添加進一步的提高了其致密度及燒結性能，無水炮泥通常采用焦油、二蒽油、樹脂作為結合劑。

在高爐冶煉過程中，出鐵口內炮泥每次使用壽命約兩三個小時，每天需經過多次打開、填充的循環(huán)往復，在高溫鐵水和熔渣的沖刷侵蝕下，鐵口炮泥不斷被毀損，最終形成熔渣，屬于一次性消耗材料，需消耗大量的鋁礬土、碳化硅、焦炭等礦產資源來制備炮泥，資源消耗大。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的就是要克服現(xiàn)有技術所存在的不足，提供一種利用再生耐材制備的高爐炮泥及其制備方法。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所設計的利用再生耐材制備的高爐炮泥，包括原料和外加結合劑，其特征在于：所述原料按重量百分比計包括：30～50％再生耐材、5～10％剛玉、10～20％碳化硅、10～20％粘土、5～8％瀝青、10～18％焦炭；所述外加結合劑為蒽油、焦油中的一種或兩種的混合物，所述外加結合劑的用量為原料重量的10～20％；

所述再生耐材是通過將已用過的耐材回收后，去除殘鐵、殘鋼及殘渣物質，破碎，按照顆粒連續(xù)密堆理論及耐火可塑料配料要求篩分成粒度1～3mm、0～1mm而得到，其中，所述再生耐材包含的化學組分及重量百分比為Al₂O₃>55％、SiO₂<30％。

耐火材料粒度配比普遍按顆粒連續(xù)密堆理論Andreassen公式Y＝100×(d/D)q進行配料，其中：Y表示粒徑小于d的顆粒的累積質量百分含量，d表示某一顆粒范圍內的最大顆粒半徑，D表示所用原料中的最大顆粒，q表示粒度分布系數(shù)(1～0)。研究表明：當炮泥的臨界粒度為3mm時，其塑性最佳。因此，本發(fā)明中再生耐材的粒度分為1～3mm、0～1mm。如果再細分的話，實際加工存在一定困難，且加工費用也會相應增加。

本發(fā)明中適當控制粗細粒度和比例有利于促進炮泥的高溫燒結，提高炮泥的物理性能及可塑性。優(yōu)選地，所述粒度為1～3mm的再生耐材與粒度為0～1mm的再生耐材的重量比為5:3～5:4。

本發(fā)明中，已用過的耐材可源自煉鋼設備的后滑板、下水口、鐵溝料、鋁碳化硅碳磚等。

本發(fā)明中，所述粘土優(yōu)選為廣西白泥與環(huán)粘土的混合物，所述廣西白泥與環(huán)粘土的重量比為1:2～2:1。廣西白泥與環(huán)粘土兩種原料各具特性，其中，廣西白泥可塑性好，而環(huán)粘土氣孔率高、吸油性能好，在實際生產過程中可根據(jù)上述特性調整加入比例，增加高爐炮泥的塑性，在中溫(l100℃左右)下能燒結成陶瓷材料，具有一定的硬度和耐磨性。

本發(fā)明中，所述瀝青優(yōu)選為高溫瀝青與改質瀝青的混合物，所述高溫瀝青與改質瀝青的重量比為2:3～3:2。瀝青作為含碳粘結劑配入泥料中，主要是幫助結合劑發(fā)揮強化效應，可以進一步起到改進泥料某些性能的作用。如在高溫條件下瀝青成分碳化析出石墨碳，使泥料具有較好的高溫結構強度。其中，高溫瀝青熔點高，改質瀝青熔點低，生產過程中利用其特性調整產品馬夏值，提高或降低產品使用時的打泥壓力，達到用戶使用要求。

本發(fā)明中，所述焦炭由焦化廠煉焦形成的焦炭破碎而成。

上述高爐炮泥的制備方法：按原料組成配比，將再生耐材、剛玉、碳化硅、粘土、瀝青、焦炭放入混碾機，預混5分鐘，加入外加結合劑總量的95％，混碾30分鐘后，檢測產品馬夏值，在600～1400KPa范圍內為合格品，低于600KPa作廢，高于1400KPa時，逐步加入剩下的5％的外加結合劑進行調整，直至馬夏值合格，混碾10分鐘后出料，經擠泥機成型，即得。