[發(fā)明專利]一種防高溫鋼液擊穿用填料的防燒結(jié)劑的制備方法

有效

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• 申請日: 2014-12-11
• 公開（公告）號: CN104531928A
• 公開（公告）日: 2015-04-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王海軍;從勝全;江新軍;何云龍;從俊強;蒙李朋
• 申請（專利權(quán)）人: 馬鞍山華盛冶金科技發(fā)展有限公司
• 主分類號: C21B7/10
• 分類號: C21B7/10;C21B7/04
• 代理公司: 南京知識律師事務(wù)所 32207
• 代理人: 蔣海軍

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于防燒結(jié)劑技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說，涉及一種防高溫鋼液擊穿用填料的防燒結(jié)劑的制備方法，制得的防燒結(jié)劑用于加入防高溫鋼液擊穿的填料中使用，填料用于裝填在高爐用鑄鋼冷卻壁的冷卻水管內(nèi)部。

背景技術(shù)

煉鐵高爐中大量使用冷卻壁砌就，作為新一代高爐冷卻壁的鑄鋼冷卻壁與目前普遍采用的球墨鑄鐵冷卻壁相比，具有延伸率高、抗拉強度高、熔點高、抗熱沖擊性及整體導(dǎo)熱性能好等優(yōu)點。鑄鐵冷卻壁基體與冷卻水管材質(zhì)相差很大，受基體材質(zhì)和鑄造工藝的限制，基體與冷卻水管之間存在0.1～0.3mm的氣隙，導(dǎo)致熱阻增大。然而，鑄鋼冷卻壁基體與冷卻水管材質(zhì)相同或相近，特別的鑄造技術(shù)使冷卻水管的外壁與基體熔合為一體無縫隙，而內(nèi)壁不熔化、不變形。鑄鋼冷卻壁基體與冷卻管道融為一體，消除了球墨鑄鐵冷卻壁中基體與冷卻管之間的間隙，減少了熱阻，從而提高了高爐的使用壽命。用機械解剖和金相顯微鏡觀察熔合交界區(qū)域無氣隙和夾層，其組織為冶金結(jié)合組織。

鑄鋼冷卻壁的基體材質(zhì)為熔點很高的低碳合金鋼，一般都選用與基體材質(zhì)相同或相近的低碳鋼熱軋無縫鋼管作為冷卻管道，以取得良好的導(dǎo)熱效果。由于冷卻管道的形狀根據(jù)冷卻壁的具體使用場合往往設(shè)計成復(fù)雜不規(guī)則的形狀，所以一般只能采用鑄造工藝生產(chǎn)，然而在鑄造過程中，即使采用常用的氣冷、油冷等冷卻方式來降低冷卻管道溫度，但由于鑄鋼鋼水溫度很高，還是很容易使冷卻管道發(fā)生變形和熔穿，特別是可能在澆注過程中因急劇膨脹的熱氣流來不及排放而引起爆炸的危險，長期以來這一鑄造難題一直沒有得到很好解決，有些冷卻管道形狀比較復(fù)雜的鑄鋼冷卻壁甚至無法生產(chǎn)出來。目前，在鑄鋼冷卻壁的鑄造過程中，防止冷卻水管熔穿，并使其“熔而不化”，是鑄造工藝中的最大難點。

目前，常采用從內(nèi)部防止冷卻水管熔穿。從內(nèi)防止水管熔穿，可以在冷卻水管內(nèi)部通入氣體/固體冷卻介質(zhì)。通氣可以使用氮氣或者其他稀有氣體，通氣能夠防止水管內(nèi)壁在澆注過程中被氧化，并且保護冷卻水管使其“熔而不穿”。幾乎所有形狀的冷卻水管都可以用通氣的方式來冷卻，但是通氣需要額外的通氣設(shè)備，并且通氣時的氣壓、流速等諸多參數(shù)需要根據(jù)具體情況，反復(fù)摸索才能得出。灌入固體冷卻介質(zhì)到冷卻水管中是一種比較簡易并且可靠的方法，對灌入的固體介質(zhì)的要求是：蓄熱能力大，有較強的激冷作用；熱膨脹系數(shù)小，熱穩(wěn)定性好；不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，不生成氣體；不熔化、不粘連管壁、易清理。通常使用多種材料混合而成，但是，固體冷卻介質(zhì)(即用于澆注過程中防高溫鋼液擊穿的填料)的配比對于實現(xiàn)“熔而不穿”至關(guān)重要，且受多方面因素的影響，反復(fù)摸索才能得出。而且現(xiàn)有的固體冷卻介質(zhì)經(jīng)常會因為在澆注過程中發(fā)生部分燒結(jié)，導(dǎo)致固體冷卻介質(zhì)在澆注過程中無法正常使用，限制了固體冷卻介質(zhì)的使用和發(fā)展。

發(fā)明內(nèi)容

1.發(fā)明要解決的技術(shù)問題

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中鑄鋼冷卻壁在澆注過程中防高溫鋼液擊穿的填料易發(fā)生部分燒結(jié)，導(dǎo)致使用性能較差的不足，提供了一種防高溫鋼液擊穿用填料的防燒結(jié)劑的制備方法，采用本發(fā)明的技術(shù)方案，在鑄鋼冷卻壁的鑄造過程中，制得的防燒結(jié)劑能夠有效防止裝填在鑄鋼冷卻壁的冷卻水管內(nèi)部的填料發(fā)生部分燒結(jié)。

2.技術(shù)方案

為達到上述目的，本發(fā)明提供的技術(shù)方案為：

本發(fā)明的一種防高溫鋼液擊穿用填料的防燒結(jié)劑的制備方法，其步驟為：

步驟一、鈍化劑的制備

根據(jù)鈍化劑的組分要求，準備鋁粉、珍珠巖粉、石墨粉、石灰粉、碳化硅粉和粉煤灰，并將鋁粉、珍珠巖粉、石墨粉、石灰粉、碳化硅粉和粉煤灰加入到攪拌罐中，混合攪拌10～15分鐘，制得鈍化劑備用；

步驟二、激發(fā)劑的制備

根據(jù)激發(fā)劑的組分要求，準備硅微粉、金紅石型二氧化鈦和磺化酚醛樹脂，并將硅微粉、金紅石型二氧化鈦和磺化酚醛樹脂加入到攪拌罐中，混合攪拌10～15分鐘，制得激發(fā)劑備用；

步驟三、混合制備

將步驟一制得的鈍化劑和步驟二制得的激發(fā)劑加入攪拌罐中，混合攪拌30～45分鐘，混合后即得防高溫鋼液擊穿用填料的防燒結(jié)劑。

更進一步地，步驟一鈍化劑中各組分按如下質(zhì)量份組成：鋁粉90～110份、珍珠巖粉45～50份、石墨粉50～56份、石灰粉43～47份、碳化硅粉20～24份、粉煤灰12～19份。

更進一步地，步驟二激發(fā)劑中各組分按如下質(zhì)量份組成：硅微粉92～100份、金紅石型二氧化鈦78～92份、磺化酚醛樹脂25～34份。

更進一步地，步驟三中鈍化劑和激發(fā)劑的質(zhì)量比為100：20～24。