[發明專利]低苯并[a]芘型環保高爐炮泥及制備方法

在審

• 申請號: 201910567104.3
• 申請日: 2019-06-27
• 公開（公告）號: CN110357573A
• 公開（公告）日: 2019-10-22
• 發明（設計）人: 王凌云
• 申請（專利權）人: 上海寶鋼工業技術服務有限公司
• 主分類號: C04B33/13
• 分類號: C04B33/13;C04B35/44;C04B35/565;C04B35/634;C04B35/66
• 代理公司: 上海天協和誠知識產權代理事務所 31216
• 代理人: 沈國良

本發明公開了一種低苯并[a]芘型環保高爐炮泥及制備方法，本高爐炮泥的組分包括一定重量含量的鈦鋁酸鈣、焦炭、碳化硅、粘土、絹云母、氮化硅鐵、環保瀝青和藍晶石；其中鈦鋁酸鈣包括一定重量含量的Al₂O₃、TiO₂、MgO、CaO，并按一定的顆粒級配配置；碳化硅包括一定重量含量的SiC，并按一定的顆粒級配配置。本方法將上述原料按組分置于加熱的攪拌機內干混5～10min，外加占原料10～25wt%的結合劑，攪拌40～60min混合均勻，后采用擠泥機擠出成型，即得低苯并[a]芘型環保高爐炮泥。本高爐炮泥制備生產成本低、產品原料可再生，使用過程中苯并[a]芘排放量低于50 ppm，可塑性好、體積穩定性好、抗渣性能優異。

技術領域

本發明涉及一種低苯并[a]芘型環保高爐炮泥及制備方法。

背景技術

高爐炮泥為用于封堵出鐵口的耐火材料，是保證爐前鐵口操作順利進行的關鍵耐火材料，它還具有穩定排放爐缸內部形成的熔融鐵水和爐渣、延長出鐵口深度、保護爐缸側墻的作用。煤焦油、煤瀝青因為具有良好的塑性而廣泛作為炮泥的結合劑，但是其中含有大量強致癌物質苯并[a]芘(Benzo(a)pyreneC₂₀H₁₂，縮寫為BaP)。隨著使用過程中溫度的升高，會產生大量的黃煙及刺激性氣味，嚴重惡化了爐前工作環境，威脅著工作人員的身體健康，因此急需研發一種低苯并[a]芘型環保高爐炮泥來滿足現代鋼鐵工業的需要。

目前實現環保的方式大多是采用純樹脂、蒽油取代傳統的煤焦油、煤瀝青作為結合劑，但是純樹脂結合的炮泥在使用過程中存在可塑性差、硬化速度快的缺陷，蒽油是通過煤焦油精餾而得，雖然苯并[a]芘有所降低，但是仍然含有一定的苯并[a]芘，不能達到歐洲國家規定炮泥中BaP含量≤50ppm的標準。也有使用將焦油或瀝青通過與過氧化鈉混合加熱而得到的改性結合劑制備環保型炮泥，但結合劑引入過氧化鈉使得原料中帶入鈉，降低了材料的高溫性能，難以滿足大型高爐安全生產的需要。

發明內容

本發明旨在克服現有技術缺陷，目的是提供一種工藝簡單、生產成本低、產品原料可再生的低苯并[a]芘型環保高爐炮泥及制備方法，用本方法制備的低苯并[a]芘型環保高爐炮泥在使用過程中苯并[a]芘排放量低于50 ppm，可塑性好、體積穩定性好、抗渣性能優異。

為解決上述技術問題，本發明低苯并[a]芘型環保高爐炮泥包括20～35wt%的鈦鋁酸鈣、10～25wt%的焦炭、10～25wt%的碳化硅、10～25wt%的粘土、1～9wt%的絹云母、1～9wt%的氮化硅鐵、1～9wt%的環保瀝青、1～12wt%的藍晶石；

其中，鈦鋁酸鈣的組分為：70～80wt%的Al₂O₃、6～16wt%的TiO₂、1～4wt%的MgO、8～16wt%的CaO；鈦鋁酸鈣的顆粒級配是：粒度小于3mm且大于等于1 mm為40～60wt%，粒度小于1mm且大于等于0.074mm為20～30wt%，粒度小于0.074mm為20～30wt%；

碳化硅的SiC含量≥97wt%；碳化硅的顆粒級配是：粒度小于1mm且大于等于0.074mm為40～60wt%，粒度小于0.074mm且大于等于0.015mm為20～30wt%，粒度小于0.015mm為20～30wt%。

進一步，所述焦炭的固定碳含量高于85wt%，粒度﹤3mm。

進一步，所述粘土的SiO₂含量≥50wt%、Al₂O₃含量≥30wt%，粒度﹤0.074mm。

進一步，所述絹云母的SiO₂含量≥80wt%、Al₂O₃含量≥6wt%，粒度﹤0.074mm。