專利名稱：高爐炮泥的制作方法
技術領域：
本發明屬于耐火材料技術領域，特別是涉及一種高爐炮泥。
目前高爐堵鐵口用的炮泥可分為有水炮泥和無水炮泥兩類。有水炮泥是以水作結合劑，其可塑性好，但強度較低，抗渣、鐵液侵蝕和沖刷的能力較差。對于入爐礦石品位低，渣量大的高爐，用有水炮泥堵鐵口時，由于渣、鐵液對鐵口的沖刷加劇，在出鐵過程中鐵口通道容易被拉大或拉壞，造成鐵口工作不穩定，使渣鐵流股分散，噴濺嚴重，鐵口潮和鐵口早吹的現象時有發生。這既不利于出凈高爐內的渣鐵，又造成鐵損增加，還加大了爐前工人的勞動強度。無水炮泥以焦油、蒽油或酚醛樹脂作結合劑，其強度很好，但可塑性較差。高爐用無水炮泥堵鐵口時，必須配用沖鉆復合式或正逆式開鐵口機開鐵口，若采用普通開鐵口機開鐵口則很困難。
中國專利申請91107236公開了一種填充高爐鐵口的炮泥。該炮泥以火泥、焦粉為主要配料，采用焦油為結合劑。實際使用中，堵鐵口時焦油受熱軟化，可使炮泥強度下降，堵鐵口時的壓炮時間達20～30分鐘，給爐前操作帶來很大困難。炮泥結焦后非常堅硬，用普通開口機無法鉆開鐵口，因此，需消耗大量吹氧管和氧氣燒開鐵口。
本發明的目的是針對現有技術中存在的問題，提出一種高爐炮泥。該炮泥的強度性能介于有水炮泥和無水炮泥之間，既能滿足現有普通開鐵口設備的開口條件，又具有良好的抗渣、鐵液侵蝕和沖刷的能力。
本發明通過以下技術方案來實現其目的高爐炮泥，其配料包括鈦精礦、高鋁含鈦物、碳化硅、粘土等。其主要組成(重量％)為鈦精礦5～10％，高鋁含鈦物20～35％，碳化硅5～10％，粘土25～35％，焦粉18～20％，瀝青8～12％。
進一步地是，上述高爐炮泥中，外加焦油和水組成的復合結合劑，其加入量(重量％)為焦油2～8％，水10～14％。
進一步地是，上述高爐炮泥中，外加蒽油和水組成的復合結合劑，其加入量(重量％)為蒽油3～10％，水8～14％。
進一步地是，上述高爐炮泥中，鈦精礦的主要化學成分(重量％)為0.5～0.7％Al2O3，3.0～4.0％SiO2，4.5～5.8％MgO，1.0～1.5％CaO，47.0～47.5％TiO2，7.5～8.6％Fe2O3。
進一步地是，上述高爐炮泥中，高鋁含鈦物的主要化學成分(重量％)為83.4～86.3％Al2O3，3.8～4.4％SiO2，1.2～2.0％MgO，0.1～0.2％Fe2O3，0.5～0.6％CaO，8.0～9.0％TiO2。
Al2O3在炮泥中起骨料作用，并能在高溫下與MgO生成鎂鋁尖晶石(MgO·Al2O3)，其熔點大于1900℃；與SiO2生成莫來石(3Al2O3·2SiO2)，其熔點大于1800℃。大量的鎂鋁尖晶石和莫來石的生成，有利于提高炮泥的高溫性能。
TiO2在炮泥中與碳素在還原氣氛和高溫條件下生成Ti(C、N)，其熔點高達2950℃～3140℃，可提高炮泥的強度和耐渣、鐵液侵蝕和沖刷的能力，同時可有效地保護泥包。
SiC具有熔點高、硬度高、導熱性能好，在氧化性氣氛中也可用到1600℃等特點。在炮泥中配入SiC，可提高炮泥耐渣、鐵液侵蝕和沖刷性能。
瀝青在升溫過程中發生碳化反應，并在碳化的過程中向周圍組織內擴散，填充微氣孔，可提高炮泥的強度和耐剝落性。
以焦油和水組成的復合結合劑，可使炮泥具有較好的粘結性、透氣性和開口性能。
以蒽油和水組成的復合結合劑，可使炮泥具有較好的粘結性、透氣性和開口性能；可提高炮泥的高溫強度。
該炮泥具有良好的抗渣、鐵液侵蝕和沖刷的能力，較好的粘結性、透氣性、開口性能和高溫性能；能夠使鐵口保持良好的穩定性，有利于保護泥包，減少打泥量1/3以上等優點。
實施例1取5組炮泥配料(見表1)。先將焦炭粒加入碾泥機碾成粉狀，然后按SiC→瀝青→粘土→水→鈦精礦→高鋁含鈦物→焦油→粘土→高鋁含鈦物→水的步驟將原表1
料加入碾泥機內碾制而成。將本發明5組配方試驗和檢驗結果與現有技術有關指標對比情況列于表2。
表2
*中國專利申請№91107236。
注熱態耐壓條件為1100℃×60°，還原焙燒條件為1200℃×3h。
實施例2取5組炮泥配料(見表3)。先將焦炭粒加入碾泥機碾成粉狀，然后按SiC→瀝表3
青→粘土→水→鈦精礦→高鋁含鈦物→葸油→粘土→高鋁含鈦物→水的步驟將原料加入碾泥機內碾制而成。將本發明5組配方試驗和檢驗結果與現有技術有關指標對比情況列于表4。
表4
*中國專利申請№91107236。
注熱態耐壓條件為1100℃×60°，還原焙燒條件為1200℃×3h。
權利要求
1 高爐炮泥，其配料包括鈦精礦、高鋁含鈦物、碳化硅、粘土等本發明其特征在于配料的主要組成(重量％)為鈦精礦5～10％，高鋁含鈦物20～35％，碳化硅5～10％，粘土25～35％，焦粉18～20％，瀝青8～12％。
2 如權利要求1所述的高爐炮泥，其特征在于，外加焦油和水組成復合結合劑，其加入量(重量％)為焦油2～8％，水10～14％。
3 如權利要求1所述的高爐炮泥，其特征在于，外加蒽油和水組成復合結合劑，其加入量(重量％)為葸油3～10％，水8～14％。
4 如權利要求1所述的高爐炮泥，其特征在于，鈦精礦的主要化學成分(重量％)為0.5～0.7％Al2O3，3.0～4.0％SiO2，4.5～5.8％MgO，1.0～1.5％CaO，47.0～47.5％TiO2，7.5～8.6％Fe2O3。
5 如權利要求1所述的高爐炮泥，其特征在于，高鋁含鈦物的主要成分(重量％)為83.4～86.3％Al2O3，3.8～4.4％SiO2，1.2～2.0％MgO，0.1～0.2％Fe2O3，0.5～0.6％CaO，8.0～9.0％TiO2。
全文摘要
本發明公布了一種高爐炮泥,其配料的主要組成(重量%)為:鈦精礦5～10%,高鋁含鈦物20～35%,碳化硅5～10%,粘土25～35%,焦粉18～20%,瀝青8～12%。該炮泥的結合劑為焦油或蒽油和水組成的復合結合劑。該炮泥具有良好的抗渣、鐵液侵蝕和沖刷的能力,以及較好的粘結性、透氣性、開口性能和高溫性能;能夠使鐵口保持良好的穩定性,有利于保護泥包;減少打泥量1/3以上等優點。
文檔編號C04B35/66GK1188752SQ97107349
公開日1998年7月29日 申請日期1997年1月23日 優先權日1997年1月23日
發明者李真才, 刁日升 申請人:攀枝花鋼鐵(集團)公司鋼鐵研究院