[发明专利]一种可护炉无水炮泥

说明书

技术领域

本发明属于耐火材料领域，尤其涉及一种用于封堵高炉铁口的具有保护炉缸作用的无水炮泥。

背景技术

炮泥作为一种高炉出铁口封堵用耐火材料，其质量的优劣不仅直接影响炼铁生产的顺利与否，而且对人身及设备的安全乃至于高炉的使用寿命具有至关重要的作用。因此，要求铁口炮泥既要具备良好的可塑性和粘结性能，以利于挤进和填充满铁口通道；又要有适宜的气孔率和体积收缩率，便于气体排出，避免产生裂纹；并且应具有强度与耐火度高、耐冲刷与耐侵蚀性能好等基本的物理和化学性能。为此，国内外的炼铁生产厂家及相关研究部分均对炮泥的组成配方及其使用性能进行了大量研究和实验，并已取得了长足的进步和发展，使炮泥尤其是无水炮泥的质量得到了很大提高，已基本适应了高炉铁口封堵和生产的需要。

然而，迄今为止，对炮泥的研究仅仅限于炮泥在铁口封堵方面的性能，而对于炮泥其他作用的研究尚未见有相关的实例和报道。事实上，当高炉铁口用炮泥堵上后，为保证铁口具有足够的深度，不仅在出铁通道内充满了炮泥，而且在高炉的炉缸内亦会形成较大的泥包，在高温铁水的作用下，这些泥包将被熔融进入铁水中。每天高炉铁口都要反复多次被打开和充填，进入炉缸内的熔融炮泥量亦会不断增加，因而对炉缸的寿命亦将产生极大的影响。

随着炼铁技术的进步，高炉炉容亦不断趋向于大型化，因此高炉的长寿问题已成为高炉操作者最为关注的老大难问题。一般来说，高炉寿命一代炉龄通常只有15年，如何延长高炉的使用寿命，特别是高炉铁口附近的炉缸寿命，减少铁水对炉缸耐火材料的侵蚀，保护炉缸冷却壁，避免炉缸冷却壁烧穿事故的发生也已成为亟待解决的重要课题。

发明内容

本发明旨在提供一种具有良好物理及化学性能，尤其是能有效减少铁水对炉缸耐火材料的侵蚀，避免炉缸冷却壁烧穿事故，提高炉缸使用寿命的可护炉无水炮泥。

为此，本发明所采用的解决方案是：

一种可护炉无水炮泥，其特征在于，其原料化学成分及重量百分比含量为：

刚玉粉15-25%；焦粉15-20%；粘土粉15-20%；碳化硅粉9-14%；沥青粉2-4%；蒽油15-25%；二氧化钛粉末9-11%；

所述刚玉粉中Al₂O₃≥94%；

所述碳化硅粉中SiC≥94.5%；

所述二氧化钛粉末中TiO₂≥96.5%。

所述各固体原料最大粒径为≤3mm。

本发明的有益效果为：

本发明可护炉无水炮泥经实际使用验证，具有强度高、收缩率低、粘结性好的特点，且耐高温性能稳定，可快速烧结，并能延长出铁时间，保证出铁顺畅，铁口钻通率达到95%以上，避免了渗铁现象及铁口断裂、跑大流等事故，提高了冶炼强度，降低了生产成本，确保了高炉生产的安全顺行。

特别是由于本发明原料中加入了合适比例的二氧化钛粉末，TiO₂入炉熔融后还原为Ti，进入铁水后生成熔点达3000℃以上的TiC、TiN弥散在渣液中。铁水温度随着条件变化将出现温度与N分压变化，从而使还原溶解在铁水中的TiC、TiN下降而沉析出来。由于炉缸内部耐火材料被侵蚀后形成凹坑，凹坑处冷却强度大而温度低，铁水流动平缓，因此就会残留以Ti（C,N）为主的高熔点、耐侵蚀的钛积物，并逐步形成导热系数小、耐蚀性能好的钛积物耐磨保护层，起到保护炉缸及铁口附近炉墙的作用，从而延长高炉炉缸和炉墙的使用寿命。

具体实施方式

实施例1：

可护炉无水炮泥原料化学成分及重量百分比含量为：

刚玉粉25%；焦粉16%；粘土粉19%；碳化硅粉9%；沥青粉3%；蒽油18%；二氧化钛粉末10%。

其中：刚玉粉中Al₂O₃为94.5%；碳化硅粉中SiC为95%；二氧化钛粉末中TiO₂96.5%。各固体原料粒径为325目，最大粒径不超过2.8mm。

实施例2：

可护炉无水炮泥原料化学成分及重量百分比含量为：

刚玉粉20%；焦粉17%；粘土粉16%；碳化硅粉12%；沥青粉4%；蒽油20%；二氧化钛粉末11%。

其中：刚玉粉中Al₂O₃为94%；碳化硅粉中SiC为95%；二氧化钛粉末中TiO₂97%。各固体原料粒径为325目，最大粒径不超过1.5mm。

实施例3：

可护炉无水炮泥原料化学成分及重量百分比含量为：