[發明專利]一種以除塵灰作為部分原料的高爐用炮泥及制備方法

有效

• 申請號: 201910932693.0
• 申請日: 2019-09-29
• 公開（公告）號: CN110606758B
• 公開（公告）日: 2021-09-14
• 發明（設計）人: 張立國;朱建偉;李金蓮;李仲;趙正洪;張偉;任偉;王亮;張延輝;胡德順
• 申請（專利權）人: 鞍鋼股份有限公司
• 主分類號: C04B35/66
• 分類號: C04B35/66
• 代理公司: 鞍山嘉訊科技專利事務所(普通合伙) 21224
• 代理人: 張群

本發明涉及鋼鐵工業中煉鐵技術領域，特別涉及一種以除塵灰作為部分原料的高爐用炮泥及制備方法。包括以下重量份的原料：除塵灰10～40份；高爐內部廢棄的風口澆注料5～35份；高爐鐵溝廢棄耐材5～30份；膨潤土3～15份；氮化硅鐵2～12份；藍晶石2～5份；結合劑10～30份。除塵灰為煉焦干法除塵灰、水熄焦粉、高爐瓦斯灰、高爐干法除塵灰、高爐爐前除塵灰、高爐礦焦槽除塵灰中的一種或者幾種。本發明對鋼鐵廠二次產物除塵灰進行再利用，利用其廉價量大易得的優勢，作為高爐用炮泥的部分原料，在合理應用冶金企業二次產物同時，大幅度減少炮泥制造價格，在維護鐵口保證高爐穩定生產同時，又降低了煉鐵的生產成本。

技術領域

本發明涉及鋼鐵工業中煉鐵技術領域，特別涉及一種以除塵灰作為部分原料的高爐用炮泥及制備方法。

背景技術

隨著時代不斷進步，高爐冶煉技術也得到飛速提升，并且在此期間，高爐呈現出大型化、高效化、自控化、長壽化的發展趨勢。對于高爐自身冶煉工藝來講，高品質原燃料、高風壓、高富氧、連續出鐵等技術的應用，使得高爐每次出鐵過程中都會有大量渣鐵排出，特別是對于大型高爐出鐵過程提出了更為嚴格苛刻的要求。過去高爐煉鐵生產，由于受到工藝條件限制，大多采取傳統粗獷式的生產方式，以能夠出鐵為主，而對于開鐵口時機及出鐵過程的選擇是否適合都未多加考慮，特別是對于鐵口深度、轉頭材質及直徑、出鐵口磚襯、鐵口角度、炮泥等的選擇不夠重視，即未能夠做到生產過程中鐵口的合理維護，對于高爐長壽化的今天，使得許多問題逐漸浮現出來。

其中較為嚴重的問題之一就是耐材質量的選擇上，由于受到成本約束等思想影響，近年來高爐管理者們把節約耗材成本工作抓得越來越緊，雖為降低生產成本做出了貢獻，但是，在部分高爐也出現了過度偏重降低采購價格而不夠重視耐材質量的現象，尤其是對于鐵口炮泥這樣的傳統十分簡單廉價的產品，僅僅是做到能夠使用為主，對其在爐內長時間的應用效果未多加考慮。再有就是對于爐內泥包損毀機理分析上，針對于高爐生產過程中的熱機械作用損毀、熱化學侵蝕損毀等研究不夠，未能從根本上認識熾熱的鐵水和熔渣對泥包產生物理的和化學的作用。并在此基礎上，產生出了一系列問題，如潮鐵口、斷鐵口、淺鐵口等，鐵口工作惡化，降低鐵口合格率，影響高爐的正常生產，而長時間這樣組織生產的后果，就是對高爐長壽十分不利。

就今天炮泥技術來講，經歷長時間發展后，已經從過去簡單的有水炮泥(注：單一功能就是堵住鐵口)，發展到今天的無水炮泥(注：除了堵住鐵口，還兼顧維護鐵口泥包、保護爐墻、鐵水滲鈦等功能)。對于炮泥，目前市場上可采購種類眾多，但歸納起來，主要還是由不同種類的耐火骨料、潤滑與燒結劑、抗侵蝕的添加劑、膨脹劑、結合劑等構成。在這其中，耐火骨料主要是剛玉類材料組成，如棕剛玉、高鋁礬土、或者是焦寶石等等；潤滑與燒結劑主要是由軟質粘土、絹云母、石墨等構成；抗侵蝕的添加劑過去傳統上采用的是焦炭、煤粉，今天發展到碳化硅、氮化硅結合碳化硅、氮化硅鐵等等；而膨脹劑主要由硅石或藍晶石構成。這里要說明的是，傳統炮泥用水作結合劑，但炮泥高溫性能差，現代高爐幾乎不采用此類產品，而現代高爐都紛紛轉向采用無水炮泥產品。無水炮泥結合劑主要有焦油系結合劑、焦油-樹脂復合系結合劑和樹脂系結合劑。這里需要指出的是，焦油系結合劑生產成本低，工藝簡單，但揮發份高，高溫下硬化速度慢，冒黑煙，污染環境，但對于環保要求嚴格的今天，已經不適應而當下生產而逐漸被摒棄。樹脂系結合劑是環保型結合劑，具有快速加熱時體積穩定和高溫黏附性好的優點，但缺點是潤濕性較差，需大量加入才能達到所需的塑性，而大量加入同時會影響硬化速度、推高成本，因此加入量要適當，常用于大型高爐，一定程度上也限制了其發展。因此，就現代高爐來講，焦油-樹脂復合系結合劑具有焦油系和樹脂系結合劑的優點，在降低成本的同時，還可改善爐前作業環境。而對于除塵灰，作為冶金企業生產中所產生的二次產物，在鋼鐵廠內，由于受到工藝生產條件影響，其產量巨大，價格十分低廉，且其中部分除塵灰的自身成分與高爐炮泥生產要求用料的成分相似，如將二者結合使用，將部分除塵灰作為炮泥生產用原料，利用其廉價易得的優勢，可以做到冶金企業二次產物合理應用，同時起到大幅度減少炮泥制造價格，進而實現降低煉鐵生產成本的效果。