礦熱爐用環(huán)保無水炮泥及制備方法技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)公開一種礦熱爐用環(huán)保無水炮泥及其制備方法，無水炮泥按重量份計(jì)，鎂橄欖石：10～20重量份，鎂砂：10～45重量份，碳化硅：10～20重量份，焦炭：10～25重量份，瀝青：5～15重量份，黏土：10～20重量份，氮化物：5～15重量份，藍(lán)晶石：3～10重量份，石英粉：0～15重量份，炭黑油：12～20重量份，蒽油：2～8重量份，以及增塑劑：0.5～2重量份,其中，氮化物為氮化硅鐵、氮化硅、氮化鋁和氮化鈦中的一種或幾種混合,預(yù)混炭黑油和蒽油形成復(fù)合環(huán)保結(jié)合劑備用；原材料稱好，加入混碾機(jī)干混；加入結(jié)合劑，混碾；加入增塑劑，攪拌；擠壓成型。本發(fā)明專利技術(shù)對人體和環(huán)境安全，且高性能、低消耗、有良好的抗熔渣侵蝕、耐沖刷性能。

Environmental protection waterless mud gun for ore furnace and preparation method thereof

Environmental protection with anhydrous stemming and method of the invention discloses a preparation method of ore furnace, anhydrous stemming by weight, forsterite: 10 to 20 parts by weight, 10 to 45 portions: magnesia, silicon carbide: 10 to 20 parts by weight, 10 to 25 parts by weight: coke, asphalt: 5 ~ 15 weight, clay: 10 to 20 parts by weight, nitride: 5 to 15 parts by weight, 3 to 10 portions: kyanite, quartz powder: 0 to 15 parts by weight of carbon black oil: 12 to 20 parts by weight, anthracene oil: 2 to 8 parts by weight, and the plasticizer: 0.5 to 2 parts by weight, which, as a nitride or mixture of ferro silicon nitride, silicon nitride, aluminum nitride and titanium nitride in the premixed black oil and anthracene oil to form a composite environmental bond reserve; raw materials are weighed, mixed grinding machine for dry mixing; mixing; adding binder, plasticizer, stirring; extrusion molding. The invention is safe for human body and environment, and has high performance, low consumption, good slag resistance and erosion resistance.

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
礦熱爐用環(huán)保無水炮泥及制備方法
本專利技術(shù)涉及鐵合金用耐火材料領(lǐng)域，特別是涉及一種礦熱爐用環(huán)保無水炮泥及制備方法。
技術(shù)介紹
礦熱爐作為鐵合金行業(yè)主要的冶煉設(shè)備，為長時(shí)間連續(xù)性生產(chǎn)，生產(chǎn)時(shí)間一般為1-5年甚至更長，隨著我國鐵合金行業(yè)的不斷發(fā)展壯大，礦熱爐向大功率化及冶煉品種多元化發(fā)展，礦熱爐的冶煉強(qiáng)度不斷增強(qiáng)，“高效、低耗、環(huán)保、長壽”是礦熱爐新經(jīng)濟(jì)形勢下發(fā)展目標(biāo)。作為礦熱爐出鐵(渣)口使用的炮泥，對爐眼出鐵口的要求也隨之提高，對材質(zhì)與質(zhì)量提出了更高的要求，已從單純的耗材轉(zhuǎn)向多功能、高性能、環(huán)保性材料。目前礦熱爐用炮泥廣泛采用焦油和瀝青結(jié)合的無水炮泥或水炮泥，在生產(chǎn)和使用過程中污染比較大，性能比較低，穩(wěn)定性差，不能滿足新環(huán)保形勢和礦熱爐發(fā)展的需要。樹脂作為結(jié)合劑的無水炮泥仍然以瀝青作為結(jié)合劑，沒有做到真正的環(huán)保，同時(shí)樹脂結(jié)合劑的炮泥對現(xiàn)場的適應(yīng)性差，容易出現(xiàn)打不動，硬炮現(xiàn)象，不能保證礦熱爐冶煉生產(chǎn)的高效順行，市場接受程度低。解決礦熱爐發(fā)展中無水炮泥和水炮泥遇到的環(huán)保、高消耗、性能差的問題，是現(xiàn)代礦熱爐發(fā)展的迫切需求。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
鑒于上述不足，本專利技術(shù)的目的在于提供一種環(huán)保、具有良好抗熔渣侵蝕、耐沖刷性能、易施工的礦熱爐用環(huán)保無水炮泥。本專利技術(shù)的一個(gè)方面，礦熱爐用環(huán)保無水炮泥，按重量份計(jì)，其原料組成如下：鎂橄欖石：10～20重量份，鎂砂：10～45重量份，碳化硅：10～20重量份，焦炭：10～25重量份，瀝青：5～15重量份，黏土：10～20重量份，氮化物：5～15重量份，藍(lán)晶石：3～10重量份，石英粉：0～15重量份，炭黑油：12～20重量份，蒽油：2～8重量份，以及增塑劑：0.5～2重量份；其中，所述氮化物為氮化硅鐵、氮化硅、氮化鋁和氮化鈦中的一種或幾種混合。優(yōu)選地，所述的鎂橄欖石為粒徑是小于等于3mm的顆粒料。優(yōu)選地，所述鎂砂為燒結(jié)鎂砂、電熔鎂砂中的一種或兩種混合。優(yōu)選地，所述蒽油為脫晶蒽油。優(yōu)選地，所述炭黑油中水含量小于0.1％。優(yōu)選地，所述增塑劑為烷基苯磺酸(司馬化工生產(chǎn)的CLYDOLN2002，結(jié)構(gòu)簡式為R-C6H4-SO3-R)等材料的添加，使得礦熱爐炮泥達(dá)到綠色環(huán)保。本專利技術(shù)的另一個(gè)方面，礦熱爐用環(huán)保無水炮泥的制備方法，包括以下步驟：1)按比例預(yù)混炭黑油和蒽油形成混合油，備用；2)按比例將原材料稱量好，混合均勻后裝入袋中備用；3)將步驟2)中混合好的散料加入混碾機(jī)中干混2～3分鐘；4)在步驟3)形成的混料中加入步驟1)預(yù)混的混合油，混碾15～20分鐘；5)按比例加入增塑劑，攪拌3～5分鐘，經(jīng)擠壓成型；6)記錄步驟5)中得到的炮泥的溫度，檢測，合格后形成產(chǎn)品。本專利技術(shù)無水炮泥中各組分的主要作用簡述如下：一、本專利技術(shù)鎂橄欖石原料和氮化物的加入，由于氮化物高溫分解N2，有效抑制固液元素之間的相互滲透和侵蝕，降低熔融渣鐵對固體材料化學(xué)侵蝕，鎂質(zhì)材料高熔點(diǎn)增強(qiáng)了材料的抗高溫抗侵蝕性，大大提高材料的使用性能。二、本專利技術(shù)中采用預(yù)混炭黑油和蒽油形成復(fù)合環(huán)保結(jié)合劑代替?zhèn)鹘y(tǒng)的焦油和瀝青做結(jié)合劑，同時(shí)添加增塑劑烷基苯磺酸(司馬化工生產(chǎn)的CLYDOLN2002，結(jié)構(gòu)簡式R-C6H4-SO3-R)；采用復(fù)合環(huán)保結(jié)合劑的新型無水炮泥，不僅初期硬化快,而且易鉆孔；同時(shí)炮泥的VOC排放達(dá)到歐盟標(biāo)準(zhǔn)，產(chǎn)品綠色環(huán)保，對人體和環(huán)境的傷害在安全范圍內(nèi)。三、本專利技術(shù)的增塑劑烷基苯磺酸(司馬化工生產(chǎn)的CLYDOLN2002，結(jié)構(gòu)簡式R-C6H4-SO3-R)通過材料表面的分散，減少顆粒之間的摩擦，材料的塑性大大增加，同時(shí)保質(zhì)期增長，產(chǎn)品穩(wěn)定性提高。相對于傳統(tǒng)無水炮泥，本專利技術(shù)的無水炮泥具有如下技術(shù)效果：本專利技術(shù)在已有高爐用Al2O3-SiC-C炮泥的基礎(chǔ)上，改變結(jié)合系統(tǒng)，采用環(huán)保的炭黑油和脫晶蒽油制備成復(fù)合環(huán)保結(jié)合劑，同時(shí)添加增塑劑代替?zhèn)鹘y(tǒng)炮泥的焦油和瀝青，制備無水炮泥，產(chǎn)品的VOC排放量達(dá)到環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)，達(dá)到甚至超過歐盟標(biāo)準(zhǔn)，生產(chǎn)和使用過程中對人體和環(huán)境的傷害在安全范圍，做到產(chǎn)品的綠色節(jié)能環(huán)保，體現(xiàn)在如下幾點(diǎn)：材料消耗少，堵口效果好，耐磨性能好，易鉆孔，冒煙少，無難聞刺激氣體，苯并芘濃度降低，出鐵過程中鐵流穩(wěn)、不噴濺。引入鎂橄欖石、鎂砂原料，添加藍(lán)晶石等膨脹劑，提高了材料的抗侵蝕、耐沖刷和致密性，材料使用壽命也得到明顯提高。表1：傳統(tǒng)礦熱爐用無水炮泥與本專利技術(shù)炮泥性能對比表1傳統(tǒng)炮泥與本專利技術(shù)炮泥性能對比具體實(shí)施方式實(shí)施例本專利技術(shù)的礦熱爐用環(huán)保無水炮泥各實(shí)施例的原料及其按質(zhì)量份計(jì)的含量如表2所示。表2各實(shí)施例各實(shí)施例的制造方法相同，其制造方法如下：①按照表2中設(shè)計(jì)比例預(yù)混炭黑油和蒽油形成復(fù)合環(huán)保結(jié)合劑，備用；②按照質(zhì)量份計(jì)量比例，稱取各種耐火原料，混合均勻后裝入袋中備用；③按照順序首先把混合好的散料(耐火原料)倒入試驗(yàn)用混碾機(jī)中混合2～3分鐘，均勻后；然后加入按比例預(yù)混好的復(fù)合環(huán)保結(jié)合劑混碾，混碾15～20分鐘左右，復(fù)合環(huán)保結(jié)合劑對散料潤濕均勻后；按表2中設(shè)計(jì)比例添加增塑劑調(diào)整炮泥塑性；最后用馬夏儀測定馬夏值，馬夏值達(dá)到規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)即可包裝，產(chǎn)品入庫。將實(shí)施例1-6制備的炮泥，經(jīng)過在40mm×40mm×160mm的標(biāo)準(zhǔn)模具中壓制成型，脫模后在電爐內(nèi)對試塊進(jìn)行200℃的烘干處理及1450℃的埋炭熱處理后，按照國家/行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中的規(guī)定測定抗折、耐壓強(qiáng)度性能指標(biāo)，線變化率、顯氣孔率、馬夏值等性能指標(biāo)，結(jié)果示于下面表3中。表3專利產(chǎn)品性能指標(biāo)綜上所述，本專利技術(shù)通過采用環(huán)保的炭黑油、蒽油和增塑劑代替?zhèn)鹘y(tǒng)炮泥的焦油和瀝青，制備礦熱爐新型綠色環(huán)保無水炮泥，抗折強(qiáng)度和耐壓強(qiáng)度增強(qiáng)，抗熔渣、抗鐵液侵蝕和沖刷性能提高；保證礦熱爐出鐵口工作狀態(tài)的穩(wěn)定，滿足礦熱爐強(qiáng)化冶煉的需要。同時(shí)良好的控制了有害氣體的排放量，生產(chǎn)和使用過程中對人體和環(huán)境的傷害和污染在正常范圍內(nèi)，本專利技術(shù)環(huán)保無水炮泥具有較高的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。以上對本專利技術(shù)優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行了描述，但本專利技術(shù)并不局限于上述的具體實(shí)施方式，上述的具體實(shí)施方式僅僅是示意性的，并不是限制性的，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本專利技術(shù)的啟示下，在不脫離本專利技術(shù)宗旨和權(quán)利要求所保護(hù)的范圍情況下，還可以做出很多形式，這些均屬于本專利技術(shù)保護(hù)范圍之內(nèi)。本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種礦熱爐用環(huán)保無水炮泥，其特征在于，按重量份計(jì)，其原料組成如下：鎂橄欖石：10～20重量份，鎂砂：10～45重量份，碳化硅：10～20重量份，焦炭：10～25重量份，瀝青：5～15重量份，黏土：10～20重量份，氮化物：5～15重量份，藍(lán)晶石：3～10重量份，石英粉：0～15重量份，炭黑油：12～20重量份，蒽油：2～8重量份，以及增塑劑：0.5～2重量份，其中，所述氮化物為氮化硅鐵、氮化硅、氮化鋁和氮化鈦中的一種或幾種混合。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種礦熱爐用環(huán)保無水炮泥，其特征在于，按重量份計(jì)，其原料組成如下：鎂橄欖石：10～20重量份，鎂砂：10～45重量份，碳化硅：10～20重量份，焦炭：10～25重量份，瀝青：5～15重量份，黏土：10～20重量份，氮化物：5～15重量份，藍(lán)晶石：3～10重量份，石英粉：0～15重量份，炭黑油：12～20重量份，蒽油：2～8重量份，以及增塑劑：0.5～2重量份，其中，所述氮化物為氮化硅鐵、氮化硅、氮化鋁和氮化鈦中的一種或幾種混合。2.如權(quán)利要求1所述的礦熱爐用環(huán)保無水炮泥，其特征在于，所述蒽油為脫晶蒽油。3.如權(quán)利要求1所述的礦熱爐用環(huán)保無水炮泥，其特征在于，所述炭黑油中水含量小于0.1％。4.如權(quán)利要求1所述的礦熱爐用環(huán)保無水炮泥，其...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：唐勛海，高棟，鄭期波，范詠蓮，李曉偉，徐自偉，張雯文，張君博，徐焱慧，
申請(專利權(quán))人：中國京冶工程技術(shù)有限公司，中冶建筑研究總院有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：北京,11