[發(fā)明專利]一種煉鐵高爐用鋁鈦復(fù)合耐火澆注料

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011168607.2
• 申請(qǐng)日: 2020-10-28
• 公開（公告）號(hào): CN112321284A
• 公開（公告）日: 2021-02-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 徐瑞圖;孫加林;徐瀟晗;何汝生;曹永國(guó);吳敏
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京瑞爾非金屬材料有限公司
• 主分類號(hào): C04B35/101
• 分類號(hào): C04B35/101
• 代理公司: 昆明合眾智信知識(shí)產(chǎn)權(quán)事務(wù)所 53113
• 代理人: 葉春娜

本發(fā)明公開一種煉鐵高爐用鋁鈦復(fù)合耐火澆注料，屬于煉鐵高爐用耐火材料領(lǐng)域。本發(fā)明的鋁鈦復(fù)合耐火澆注料可以采用澆注或者濕法噴涂的方式施工，可用于澆注高爐爐缸陶瓷杯、鐵口和風(fēng)口內(nèi)襯、還可以澆注冷卻壁工作端、澆制風(fēng)口以上的耐火內(nèi)襯等；也可以采用濕法噴涂方式進(jìn)行高爐噴涂造襯。在煉鐵高爐特定的含碳、富氮和缺氧的還原性氣氛下，本澆注料表面的氧化鈦組分將被還原成金屬鈦進(jìn)而形成覆蓋在制品表面的碳氮化鈦，這些高硬度、高熔點(diǎn)的碳氮化鈦提高了制品的耐磨性和耐侵蝕性能，而且，在高爐特定氣氛下，澆注料表面的碳氮化鈦覆蓋層可以在被侵蝕后不斷新生，從而延長(zhǎng)爐襯的使用周期，更好地保護(hù)冷卻設(shè)備、爐殼等裝置，進(jìn)而延長(zhǎng)高爐壽命。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于煉鐵高爐用耐火材料領(lǐng)域，具體涉及一種煉鐵高爐用鋁鈦復(fù)合耐火澆注料。

背景技術(shù)

煉鐵高爐的內(nèi)襯目前采用的耐火澆注料主要有剛玉質(zhì)、剛玉-碳化硅質(zhì)、ASC耐火澆注料等，使用范圍主要用于爐缸內(nèi)襯、鐵口區(qū)域、風(fēng)口區(qū)域、冷卻壁工作端澆注和爐腹、爐腰以及爐身中上部等部位的濕法噴涂等等。

高爐內(nèi)的耐火爐襯處于存在熔融渣鐵和充滿高溫、高壓和高流速煤氣等的工作環(huán)境。爐腹部位的工作環(huán)境中還存在著初生鐵以及初成渣等對(duì)耐火材料極具侵蝕性的不利因素。高爐冶煉過程中，熔融渣鐵和高速煤氣流等接觸到這些耐火爐襯的工作面時(shí)，將對(duì)耐火材料產(chǎn)生化學(xué)侵蝕和機(jī)械沖刷。由于構(gòu)成這些耐火爐襯材料的氧化物和非氧化物不能在高爐爐內(nèi)氣氛下形成有益于自身保護(hù)的化合物，因而只能依靠原始的組織構(gòu)成和自身的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度來(lái)抵御熔融渣鐵、高速煤氣流和其它有害元素的化學(xué)侵蝕和機(jī)械沖刷，必然導(dǎo)致爐襯厚度隨著使用時(shí)間逐漸減薄，盡管在高爐冷卻設(shè)備的冷卻作用下，爐襯熱面能夠形成阻礙化學(xué)侵蝕、機(jī)械沖刷的“渣皮”，但是化學(xué)侵蝕、機(jī)械沖刷在舊渣皮脫落后新渣皮形成前仍然存在，耐火內(nèi)襯的厚度仍然會(huì)不斷減薄。

高爐目前所用澆注料形成的耐火內(nèi)襯存在的上述缺陷，導(dǎo)致爐襯厚度在爐內(nèi)產(chǎn)物的化學(xué)侵蝕、機(jī)械沖刷下逐漸減薄，最終失去對(duì)冷卻設(shè)備、爐殼等裝置的保護(hù)功能，使得這些裝置不能獲得長(zhǎng)的使用周期，進(jìn)而降低了高爐壽命。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)煉鐵高爐內(nèi)襯用現(xiàn)有澆注料的技術(shù)不足，本發(fā)明的目在于提供一種煉鐵高爐用鋁鈦復(fù)合耐火澆注料，取代煉鐵高爐內(nèi)襯目前所用的耐火澆注料，提升高爐內(nèi)襯的使用周期，延長(zhǎng)高爐壽命。

本發(fā)明的理論依據(jù)是充分利用高爐內(nèi)的缺氧、富氮和富碳的特有的還原性氣氛，促成爐襯材料中復(fù)合存在的氧化鈦與爐內(nèi)的氮、碳元素結(jié)合，在爐襯材料的表面形成具有高熔點(diǎn)和高耐磨性的氮化鈦和碳化鈦保護(hù)層。而且，隨著早期形成的表面保護(hù)層遭受侵蝕而消失，新生的保護(hù)層會(huì)隨即生成，形成對(duì)耐材表面保護(hù)層的不斷新舊替換，實(shí)現(xiàn)爐襯的自我保護(hù)，從而延長(zhǎng)爐襯的使用壽命。

本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

本發(fā)明提供的煉鐵高爐用鋁鈦復(fù)合耐火澆注料，采用相同于普通耐火澆注料的原料稱量、混合、包裝工序制成，制成的鋁鈦復(fù)合耐火澆注料的成分組成(質(zhì)量百分比)為：

Al₂O₃：55％～88％；

TiO₂：4％～15％；

Fe₂O₃：0.1％～1.5％；

SiO₂：5％～35％；

其余為CaO和MgO等：0.3％～2.0％。

本發(fā)明的煉鐵高爐用鋁鈦復(fù)合耐火澆注料的具體成分組成(質(zhì)量百分比)優(yōu)選為：

Al₂O₃：83％；

TiO₂：8％；

Fe₂O₃：0.6％；