[發明專利]一種高爐用環保結合劑及炮泥

有效

• 申請號: 202110378438.3
• 申請日: 2021-04-08
• 公開（公告）號: CN113149665B
• 公開（公告）日: 2022-06-14
• 發明（設計）人: 秦穎;鄧樂銳;趙金秋;孫賽陽;董戰春
• 申請（專利權）人: 北京聯合榮大工程材料股份有限公司
• 主分類號: C04B35/632
• 分類號: C04B35/632;C04B35/101
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 錢云

本發明提供一種高爐用環保結合劑及炮泥，所述高爐用環保結合劑由常壓條件下煤焦油的低溫餾分油和高溫餾程瀝青組成，所述低溫餾分油的餾程溫度為400℃以下，所述高溫餾程瀝青為煤焦油經過500℃以上溫度蒸餾后的殘渣。本發明提供了一種高爐用環保結合劑及炮泥，本發明提供的環保結合劑中3,4?苯并芘的含量小于50ppm，有效解決了使用煤焦油作為結合劑造成的毒害及污染問題或是采用樹脂作為結合劑造成的保質期短、實用性差問題，且不會影響炮泥的使用性能，得到了可大范圍推廣應用的炮泥。

技術領域

本發明涉及煉鐵系統用耐火材料技術領域，尤其涉及一種高爐用環保結合劑及炮泥。

背景技術

炮泥是高爐煉鐵系統用耐火材料，當高爐出鐵完畢后，需要用炮泥將鐵口堵住，然后繼續進行冶煉。隨著高爐冶煉不斷強化和高爐日益大型化，對高爐出鐵口用炮泥的要求也越來越高。如果炮泥質量較差就會產生一系列問題，如潮鐵口、斷鐵口、淺鐵口等，影響正常生產，甚至造成人身安全事故。因此要求炮泥應具有以下性能：(1)可塑性和粘結性好，容易擠進鐵口并填滿縫隙和裂紋；(2)氣孔率合適，便于排除水分；(3)體積穩定性好，在燒結的過程中不發生收縮；(4)具有合適的高溫強度，不僅開口性能要好，容易開口，而且耐渣性好，抗沖刷、耐鐵水侵蝕性能好。

炮泥組成可分為兩部分——耐火骨料和結合劑，其中耐火骨料指剛玉、莫來石、焦寶石等耐火原料和焦炭、云母等改性材料，結合劑為水或焦油和酚醛樹脂等有機材料。以水作結合劑的稱為有水炮泥，以焦油、樹脂等有機材料作結合劑的稱為無水炮泥。有水炮泥因加水量較高，出鐵過程中遇高溫鐵水后炮泥中水分會大量揮發出來，容易引起鐵水噴濺，即潮鐵口現象；而且由于高爐產量的提高，渣鐵流量增大，易沖刷成喇叭口等缺陷。因此，無水炮泥是目前最為常用的。

但是，以焦油作為結合劑的無水炮泥，在加熱過程中會產生煙霧，釋放出大量有機煙氣，其中含有較多苯并芘，3，4-苯并芘是一種極強的致癌物質，有研究表明：空氣中苯并芘含量每增加1％，造成的肺癌死亡率增加5％，而且還會產生極難聞的氣味，惡化工作環境，嚴重影響爐前工人身體健康。即使有些文獻報道了采用焦油和蒽油的混合物作為結合劑，但由于焦油的占比仍不少，因此并未很好地解決苯并芘含量高的問題。

而采用樹脂作為結合劑的無水炮泥，雖然可改善作業環境，解決污染問題，但成本大大提高，且炮泥固化快，保質期較短，從而實用性較差。例如中國專利申請CN101580397A公開了一種低苯并芘含量的高爐炮泥，其中使用含碳樹脂及含碳樹脂溶劑作為結合劑，炮泥中苯并芘含量不超過1000ppm。

發明內容

針對現有技術存在的問題，本發明提供一種高爐用環保結合劑及炮泥。

本發明采用以下技術方案：

本發明提供一種高爐用環保結合劑，由常壓條件下煤焦油的低溫餾分油和高溫餾程瀝青組成，所述低溫餾分油的餾程溫度為400℃以下，所述高溫餾程瀝青為煤焦油經過500℃以上溫度蒸餾后的殘渣。

針對采用焦油作為結合劑帶來的污染問題，現有的改進方法一種是采用樹脂，另一種是降低焦油的使用量，將焦油與瀝青或蒽油等組分復合使用。如前所述，采用樹脂保質期短、成本高，不宜推廣。而將焦油與其它組分復合使用治標不治本，焦油中的苯并芘仍然存在，污染問題并未很好地解決，而且甚至會影響炮泥的性能。于是有人提出將焦油經脫水脫鹽后，在臭氧下進行空氣攪拌，之后通過含活性炭濾網脫除苯并芘，但該脫除苯并芘的步驟較為繁瑣，增加了生產成本。本發明研究發現，將400℃以下的煤焦油餾分油和經過500℃以上溫度蒸餾后的高溫餾程瀝青復合作為結合劑，其中3，4-苯并芘的含量小于50ppm，有效解決了使用煤焦油作為結合劑造成的毒害及污染問題，且不會影響炮泥的使用性能，取得了預料不到的技術效果。