[发明专利]含高氧化铝的废弃耐火材料生产高炉用无水炮泥的方法

说明书

技术领域

本发明涉及生产高炉堵铁口用无水炮泥的方法。特别是一种用含高氧化铝的废弃耐火材料生产高炉无水炮泥的方法。

背景技术

炮泥是高炉堵铁口必须使用的不定形耐火材料，按结合剂种类分为有水炮泥和无水炮泥。有水炮泥只能应用于450m³左右的小型高炉，而90％以上的高炉使用无水炮泥，年用量约50万吨。无水炮泥具有高温强度大、耐冲刷不易扩孔、不易潮铁口等优点。不同厂家生产无水炮泥采用的原料有所不同，主要有棕刚玉、矾土、莫来石、碳化硅、氮化硅铁、焦粉、粘土、绢云母、蓝晶石、叶腊石、鳞片石墨、沥青等，结合剂为焦油、洗油或蒽油，其中作为耐火主料而加入含高氧化铝原料的棕刚玉、优特矾土加入量普遍在50％以上。查阅相关文献，以下公开文献与无水炮泥生产比较相关：公开(公告)号为CN12284555C、CN100341821C、CN100424041C、CN100453509C、CN100575308C，这些公开技术均采用优质棕刚玉、矾土、莫来石为主要原料，通过加入碳化硅等辅助材料而发明的高炉用无水炮泥，使用效果良好。但是由于棕刚玉和优特矾土在生产过程中消耗大量能源、污染环境以及矾土资源的匮乏导致棕刚玉、优特矾土的价格日益上涨，同时由于钢铁企业控制生产成本，炮泥价格连年下降，炮泥生产企业原料成本压力越来越大。在不改变炮泥使用性能的前提下，寻找低成本新的原料已成为炮泥生产企业迫切需要解决的问题。

为解决炮泥原料问题，公开(公告)号为CN1300341C，“一种高炉出铁口用炮泥及其制备方法”的文献，公布了添加1-30％高铝粉煤灰的无水炮泥，部分取代了刚玉质原料和粘土细粉的技术，降低了炮泥的成本，所制备的炮泥性能稳定，能够满足工业生产需要；公开号为CN101654372A，“一种添加铝灰的高炉出铁口用炮泥耐火材料及其制造方法”的文献，公布了一种添加0.1-40％铝灰的高炉出铁口用无水炮泥，部分取代了刚玉质原料和粘土细粉，同时引入了Al、AlN、镁铝尖晶石等添加剂，有效降低了炮泥的成本，所制备的炮泥性能稳定，能够满足工业生产要求。但以上两个解决方案仅部分取代刚玉原料和粘土，只能部分降低炮泥成本，同时不可控制地引入了氧化钙、氧化钠、氧化钾、氧化镁等碱性杂质，使用时易与炮泥中氧化铝、氧化硅等成分反应生成低熔点物质，从而造成炮泥熔融漏铁水等事故，对炮泥的使用特别是大型高炉存在潜在危害，无法保证高炉稳定顺行。

发明内容

本发明提供了一种含高氧化铝的废弃耐火材料生产高炉无水炮泥的方法，所生产的低成本无水炮泥可满足大中型高炉堵铁口的使用要求。

本发明提供的含高氧化铝的废弃耐火材料生产高炉无水炮泥的方法包括以下内容：

a.生产原料选择

含高氧化铝的废弃耐火材料按化学成分可分为三类：

第一类，用后高炉铁沟料、用后鱼雷车衬砖为高炉炼铁系统用后耐火材料，主要化学成分按质量百分比为氧化铝50-75％、碳化10-20％和碳2-15％，另含有少量氧化钙、三氧化二铁和单质铁。

第二类，用后钢包滑板、用后中间包滑板，主要化学成分按质量百分比为氧化铝55-75％和碳5-7％，另含有少量二氧化锆、二氧化硅和单质铁。

第三类，用后钢包座砖、用后钢包透气砖、用后高铝砖、用后刚玉砖主要化学成分按质量百分比为氧化铝大于75％，另含有少量三氧化二铬、二氧化硅和单质铁。

以上三类废弃耐火材料中主要化学成分均为氧化铝，选择用它们全部或部分代替炮泥中的棕刚玉、优特矾土原料。第一类和第二类废弃耐火材料中还含有碳，部分替代炮泥中的焦粉，第一类废弃耐火材料中还含有碳化硅，部分替代炮泥中碳化硅。

b.生产原料加工

将以上三类废弃耐火材料的任意一类或任意两类或三类的组合，用人工将表面粘附的钢渣除去，经粗碎、细碎，再经筛分工序分选出5-3mm，3-1mm和小于1mm的颗粒料，将其他的颗粒经细磨工序制备成小于0.088mm的细粉料，各种颗粒料和细粉分别通过磁选机除去单质铁。

c.生产原料配料

在加工好的含高氧化铝的废弃耐火材料颗粒和细粉中，另外加入碳化硅、焦粉、沥青、结合粘土、蓝晶石或硅石、绢云母及氮化硅铁辅助材料，外加结合剂为焦油、蒽油、洗油或酚醛树脂。各组分质量百分比配比如下：

含高氧化铝的废弃耐火材料颗粒和细粉    30～60％

碳化硅颗粒和细粉                      5～15％

焦粉                                  5～10％