一種護爐環保炮泥制造技術

本發明專利技術提供了一種護爐環保炮泥，該炮泥的成分按重量百分比(wt.％)計如下：鈦精礦粉：15％～25％，剛玉粉：20％～30％，焦炭粉：10％～20％，復合粘土：10％～15％，碳化硅粉：5％～15％，煤矸石：5％～10％，廢舊耐火磚：0～10％，結合劑：12％～25％，含碳樹脂溶劑2％～12％。所述結合劑為固定碳含量質量百分比為30％～70％，苯并芘含量≤0.008％的含碳樹脂。使用本發明專利技術，克服現用炮泥存在的炮泥中苯并芘含量高，污染嚴重不足的缺點，保護了鐵口區域爐缸、爐底，減慢了蝕損；高爐爐缸的壽命明顯延長。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術屬于高爐煉鐵用耐火材料領域，尤其涉及可護爐環保炮泥及其制備方法。
技術介紹
炮泥作為一種高爐出鐵口封堵用耐火材料，其質量的優劣不僅直接影響高爐生產 的順利與否，而且對人體及設備的安全乃至于高爐的使用壽命具有至關重要的作用。 當高爐鐵口用炮泥堵上后，為保證鐵口具有足夠的深度，不僅在出鐵通道內充滿 了炮泥，而且在高爐的爐缸內亦會形成較大的泥包，在高溫鐵水的環流沖刷和滲透作用下， 這些泥包將被熔融進鐵水中。本專利技術利用鈦精礦，因Ti(C，N)物質熔點高，（TiC熔點為 3150°C，TiN熔點為2950°C，高于渣鐵溫度）不能熔化，只能呈半熔融或固相狀態團聚或黏 附在鐵口周圍渣鐵與內襯界面處，出鐵時，隨著渣鐵液面的下降而被擠壓沉積到鐵口周圍 的磚襯上及爐缸底部磚縫里。同時靠近爐墻區域溫度低及受侵蝕的磚襯表面粗糙，也有利 于低價鈦化物晶體的析出，在炮泥中加入的含鈦物料可以在鐵口區不斷析出，從而在鐵口 區域達到沉積濃度，隨著泥包邊緣的變化，在泥包周圍磚襯上形成鈦積層，這種結構致密、 硬度大、具有熱阻性且熔點高的粘結物粘附于鐵口周圍爐缸、爐底的磚襯上，保護了鐵口區 域爐缸、爐底，減慢了蝕損。碳飽和鐵浴中Ti的溶解度在1456°C，1550°C，1573°C時Ti的 溶解度分別為〇. 3%，1. 0%和1. 3%。對炮泥配比及所加鈦粉量進行進一步研究，認為炮泥 中Ti02的含量在1. 5%時，護爐效果并不明顯；當炮泥中Ti02含量在3%以上時，會取得較 好護爐效果。 此外，目前高爐炮泥的結合劑主要是焦油、蒽油或者酚醛樹脂，其含有害的苯、苯 并芘等致癌物質，特別是1、2_型苯并芘是國外嚴格控制的化工用品，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%。而對于酚醛樹脂結合的炮泥，也存在一 定的環境污染。 《一種高鈦護爐炮泥》（申請公布號：CN102234199A)公開的高鈦護爐炮泥，由重量 百分比為75%~85%的鈦精礦和金紅石、2%~5%粘土、1%~3%娟云母、10%~15%焦 油和2 %~5 %浙青組成，該炮泥鈦含量高，使用時可使爐缸部位，尤其是出鐵口周圍基本 與其他部位同步侵蝕，使整個高爐壽命提高一至兩年。但本專利技術使用時需要現將該炮泥裝 入炮泥前段，不好控制，如果操作不慎仍會出現上述鐵口淺、鐵流不穩定等問題，而且沒有 克服炮泥污染高的問題。 一種用于鐵口修復與保護的高爐炮泥（【申請號】CN102515789A)公開的高爐炮泥， 其所含組分的重量份為：剛玉：1〇%~20%，均化料：5%~15%，煤矸石：10%~20%，葉 臘石：10%~25%，復合粘土 ：10%~20%，復合粉：10%~35%，釩鈦鐵粉：5%~20%，氮 化硅鐵：1%~8%，潤濕劑：0. 1%~0. 5% ;外加結合劑：15%~22% ;所述復合粉為氧化 物和非金屬碳化物的混合物。該專利技術使用中不產生有毒黑煙、無斷裂、抗渣性強，特別適合 在高爐中后期使用，可解決炮泥適應性差，質量波動大，壽命短、污染嚴重等問題。但由于炮 泥中鈦含量比較低，因此生產中的護爐效果緩慢。 -種低成本環保護爐炮泥（【申請號】CN102515789A)公開護爐炮泥，包括以下重 量份的組分：銳鈦礦：1〇%~20%再生鐵鉤料：5%~15%，黑剛玉：1 %~20%，煤矸石： 1%~25%，復合粘土 ：10%~20%，石墨粉：10%~35%，釩礦：8%~18%，氮化硅：3%~ 8%，潤濕劑：0. 1%~0. 5%，外加改性結合劑：15%~18%。使用該炮泥，可以對出鐵口實 現自我修復，此外該炮泥成本低，環保，節約資源。但該炮泥壽命為2h~3h，目前大型高爐 炮泥壽命為6h~9h，因此該炮泥不適合目前大高爐的生產。
技術實現思路
本專利技術的目的在于克服上述問題和不足而提供一種護爐環保炮泥，該炮泥不僅有 害氣體的量大為降低，而且炮泥強度高，結合性好，特別適合于在高爐運行的中后期使用， 使用期間可在鐵口附近爐墻附近形成導熱系數小、耐蝕性能好的鈦積物耐磨保護層，可起 到有效保護爐缸及鐵口附近爐墻的作用，延長高爐爐缸壽命。 -種護爐環保炮泥，該炮泥的成分按重量百分比（wt. %)計如下：鈦精礦粉： 15%~25%，剛玉粉：20%~30%，焦炭粉：10%~20%，復合粘土：10%~15%，碳化硅 粉：5 %~15%，煤矸石：5 %~10%，廢舊耐火磚：0~10%，結合劑：12 %~25%，含碳 樹脂溶劑2%~12% ;所述結合劑為固定碳含量質量百分比為30%~70%，苯并芘含量 < 0.008 %的含碳樹脂。 鈦精礦粉中Ti02成分為質量百分比含量不低于30%。 含碳樹脂溶劑的組成為二丁酯和無水乙醇，其中二丁酯和無水乙醇占炮泥的質量 百分比為：一丁醋：1 %~4%，無水乙醇：1 %~8 %。 復合粘土為膨潤土和耐火粘土的等量混合物。 剛玉粉中A1203成分為質量百分比含量不低于93%。 碳化娃粉中SiC成分為質量百分比含量不低于94%。 煤砰石和廢舊耐火磚加工后粒度均< 5 ii m。 本專利技術的有益效果在于： (1)依靠炮泥中的鈦的物質Ti(C，N)，沉積在鐵口處，這種結構致密、硬度大、具 有熱阻性且熔點高的粘結物粘附于鐵口周圍爐缸、爐底的磚襯上，保護了鐵口區域爐缸、爐 底，減慢了蝕損。 (2)本專利技術炮泥使用時不產生黑煙及黃色煙霧，克服現用炮泥存在的炮泥中苯并 芘含量高，污染嚴重不足的缺點。 (3)本專利技術使用了廢舊耐火磚，采煤過程中廢棄的無處堆放的煤矸石，既降低了生 產成本，又解決了垃圾無處堆放的問題，屬于一種低成本環保產品。 (4)應用本法明后，高爐爐缸的壽命明顯延長，尤其在高爐中后期使用后，高爐爐 缸壽命可由原來的15~20年延長到25年左右，并且具有環保節能的優點。【具體實施方式】 下面通過實施例對本專利技術作進一步的說明。本專利技術實施例炮泥性能檢測結果見表 1〇 實施例1 將鈦精礦粉、剛玉粉、焦炭粉、復合粘土、碳化硅粉、煤矸石、廢舊耐火磚、含碳樹脂 溶劑分別以質量百分比15%、20 %、10 %、15%、10 %、5%、5%、8%混合，含碳樹脂溶劑由質 量百分比為的1. 5%二丁酯以及質量百分比為6. 5%的無水乙醇組成。 將上述配好的材料進行混合并攪拌均勻后，再加入結合劑，所述結合劑為苯并芘 含量< 0. 008%，固定碳含量質量百分比為70 %的含碳樹脂，加入結合劑所占炮泥質量百 分比為12 %，混合并碾壓均勻，在通過擠泥機擠出泥條后包裝待用。 實施例2 將鈦精礦粉、剛玉粉、焦炭粉、復合粘土、碳化硅粉、煤矸石、含碳樹脂溶劑分別以 質量百分比20 %、30 %、10 %、10 %、8 %、5 %，2 %混合，含碳樹脂溶劑由占炮泥的質量百分 比為1%的二丁酯以及質量百分比為1%的無水乙醇組成。 鈦精礦粉中Ti02成分為質量百分比含量不低于30%。 復合粘土為膨潤土和耐火粘土的等量混合物。 剛玉粉中A1203成分為質量百分比含量不低于93%。 碳化娃粉中SiC成分為質量百分比含量不低于94%。 煤矸石和廢舊耐火磚加工后粒度均彡5 ii m。 將上述配好的材料進行混合并攪拌均勻后，再加入結合劑，結合劑為苯并芘含量 < 0. 本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種護爐環保炮泥，其特征在于，該炮泥的成分按重量百分比(wt.％)計如下：鈦精礦粉：15％～25％，剛玉粉：20％～30％，焦炭粉：10％～20％，復合粘土：10％～15％，碳化硅粉：5％～15％，煤矸石：5％～10％，廢舊耐火磚：0～10％，結合劑：12％～25％，含碳樹脂溶劑2％～12％；所述結合劑為固定碳含量質量百分比為30％～70％，苯并芘含量≤0.008％的含碳樹脂。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：陳國一，車玉滿，郭天勇，孫鵬，姚碩，
申請(專利權)人：鞍鋼股份有限公司，
類型：發明
國別省市：遼寧;21