[發明專利]用于出鐵溝分區的復合碳纖維增強澆注料及其制備方法

有效

• 申請號: 201710412810.1
• 申請日: 2017-06-05
• 公開（公告）號: CN107140958B
• 公開（公告）日: 2020-07-14
• 發明（設計）人: 歐陽德剛;歐陽思;李遠兵;羅安智;張愛平;羅巍
• 申請（專利權）人: 武漢鋼鐵有限公司
• 主分類號: C04B35/103
• 分類號: C04B35/103;C04B35/80;C04B35/63
• 代理公司: 武漢開元知識產權代理有限公司 42104
• 代理人: 胡鎮西;馮超

本發明公開了一種用于出鐵溝分區的復合碳纖維增強澆注料及其制備方法，它包括鐵線澆注料和渣線澆注料，所述鐵線澆注料為澆筑于鐵水線以下高爐出鐵溝的主溝內襯和支溝內襯；所述渣線澆注料為澆筑于鐵水線以上高爐出鐵溝的主溝內襯；鐵線澆注料由鐵線澆注料主料和外加劑組成；渣線澆注料由渣線澆注料主料和外加劑組成。本發明通過鐵線澆注料和渣線澆注料的原材料與組分配比的優化，達到鐵溝分區耐火材料襯使用功能匹配，改善鐵溝澆注料襯的綜合使用性能，降低耐火材料消耗成本與環境污染、提高鐵溝綜合使用性能、延長鐵溝使用壽命等綜合目的。

技術領域

本發明涉及用于高爐煉鐵的耐火材料領域，具體地指一種用于出鐵溝分區的復合碳纖維增強澆注料及其制備方法。

背景技術

高爐出鐵溝是高爐出鐵過程中引導高溫鐵水和熔渣流動的通道，因而，高爐出鐵溝內襯在實際生產過程中與高溫鐵水、熔渣直接接觸，承受流動鐵水和熔渣的沖刷、磨損、化學侵蝕以及頻繁交替出鐵引起的急冷急熱，導致鐵水和熔渣對耐火材料表層的沖刷磨損、侵蝕熔損、應力裂紋、滲透和結構破損。因此，對高爐出鐵溝用耐火材料的高溫力學強度、耐化學侵蝕性和熱震穩定性提出了嚴格的技術要求。

隨著高爐冶煉技術的不斷發展，高爐向大型化、高效化、自動化和長壽命方向發展，單次出鐵量與出鐵流速增大、出鐵時間延長，出鐵溫度上升，導致鐵溝使用工況條件不斷惡化，加劇了出鐵溝耐火材料的損毀進程及其長壽化的難度。為此，國內學者在高爐出鐵溝用Al₂O₃～SiC～C質澆注料的性能改進方面做了大量的工作，并大力地推進了我國高爐鐵溝長壽化的技術進步，如：“一種Al₂O₃～SiC～C質鐵溝澆注料及其制備方法”(CN103011868A)專利技術公開了一種添加催化劑的鐵溝澆注料的制備方法，此方法利用高溫下催化劑的作用原位生成碳晶須從而提高鐵溝料的高溫使用性能，碳晶須具有強度和彈性模量高、耐高溫、耐腐蝕等優點，能夠提高鐵溝澆注料的使用性能以及延長使用壽命，但其主要缺陷在于碳晶須的生成量有限，催化劑的價格昂貴，不利于實現工業化生產。“一種含碳纖維的高爐出鐵溝用澆注料及其制備方法”(CN 104072177 A)公開了一種碳纖維添加量為0.2～0.6wt％的鐵溝澆注料及其制備方法，主要碳源仍為球狀瀝青，其中，碳纖維是經纖維開纖工藝制成碳纖維單絲，再在惰性氣氛下進行TiO2溶膠浸漬改性；因而，澆注料制備工藝復雜，也未提供碳纖維均勻分散的具體方法。“改良的高爐出鐵溝用耐火澆注料”(CN1260372C)公開了一種主骨料由致密電熔剛玉、燒結板狀剛玉和電熔棕剛玉構成的鐵溝澆注料，通過三種剛玉的互補協調作用，改善澆注料熱震穩定性，減少澆注料熱震裂紋與剝落破損，但對其他組分公開不充分，也未充分公開其他性能指標情況，不利于技術的大規模推廣。