[发明专利]一种用于维护高炉炉缸的无水泡泥的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及高炉用耐火材料技术领域，更具体地说，涉及一种用于维护高炉炉缸的无水泡泥的制备方法。

背景技术

炮泥是用来封堵出铁口的耐火材料，目前可分为有水炮泥和无水炮泥两大类，以水作结合剂的称为有水炮泥，以焦油，树脂等有机材料作结合剂的称为无水炮泥。前者用在顶压较低，强化冶炼程度不高的中、小型高炉，后者在顶压较高，强化冶炼程度高的大中型高炉上。炮泥组成可分为两部分：耐火骨料和结合剂。耐火骨料指刚玉、莫来石、焦宝石等耐火原料和焦炭、云母等改性材料。结合剂为水或焦油沥青和酚醛树脂等有机材料，还掺加SiC、Si₃N₄、膨胀剂和外加剂等。耐火骨料按一定的粒度及重量组成基质，在结合剂的调和下使之具有一定的可塑性，从而可以通过泥炮打入铁口堵住铁水。

目前，无论是有水炮泥还是无水炮泥，结合剂均为必须组分，其可随温度升高而缩聚形成网络结构，提高炮泥的高温强度。高炉炮泥用结合剂有水、焦油、树脂以及多种结合剂联合使用的结合剂。水系高炉炮泥只能用于小型高炉，大型高炉炮泥多数采用焦油和树脂结合剂，焦油结合炮泥性能优良被广泛采用，但有以下几方面的缺点：（1）在使用过程中会释放部分有害挥发份，严重污染环境并且危害操作工人的健康；（2）快干速硬性能差，稳定性差。

中国专利申请号200810054675.9，申请日：2008年3月20日，发明创造名称为：大型高炉炮泥用结合剂及其高炉炮泥，该申请案涉及一种大型高炉炮泥用结合剂，其成分（重量配比）为：煤焦油10-60，酚醛树脂5-20，沥青20-80，沥青为高温粉状沥青或高聚合状沥青，软化点不小于100℃，在50℃-70℃搅拌调制成的结合剂。此外，中国专利申请号 201110396795.9，申请日：2011年12月2日，发明创造名称为：炮泥用结合剂及其制备方法，该申请案涉及一种炮泥用结合剂，包括酚醛树脂组合物和有机溶剂，所述酚醛树脂组合物包括重量比为（2-50）：（50-8）的甲阶酚醛树脂和线型酚醛树脂。上述两个技术方案的高炉炮泥结合剂应用在炮泥后，其固化速率和开口性能有待进一步提高，且其生产价格较高。

此外，中国专利申请号201110409057.3，申请日2011年12月9日，发明创造名称为：一种用于维护高炉炉缸的无水泡泥及其制备方法，该申请案涉及的无水泡泥，其具体成分组成如下：特级矾土颗粒0~25质量份，电熔棕刚玉颗粒10~30质量份，碳化硅颗粒5~15质量份，焦炭10~20质量份，电熔棕刚玉粉5~20质量份，碳化硅粉5~20质量份，球粘土8~20质量份，绢云母粉3~12质量份，蓝晶石粉3~10质量份，钛白粉3~25质量份，氮化硅粉2~10质量份，氮化硅-铁粉2~10质量份，碳化钛0~5质量份，高温沥青粉2~10质量份。该申请案对均采用商用原料配制而成，对钢铁企业的废弃物资源化利用不充分，导致生产成本较高。

发明内容

1.发明要解决的技术问题

本发明的目的在于克服现有技术中高炉炮泥用结合剂污染环境，且配置的炮泥使用性能较差、生产成本较高的不足，提供了一种用于维护高炉炉缸的无水泡泥的制备方法，本发明制备得到的炮泥具有良好塑性，且开口性能好。

2.技术方案

为达到上述目的，本发明提供的技术方案为：

本发明的一种用于维护高炉炉缸的无水泡泥的制备方法，其步骤为：

（1）制备耐火骨料：

按质量份数称取钛白粉12~14份，碳化钛3~5份，刚玉20~25份，碳化硅15~18份，莫来石30~38份，无钙铬渣5~7份，高炉瓦斯灰6~8份和焦炭9~11份，依次加入到搅拌机中，混合10~12分钟，得到耐火骨料；

（2）制备结合剂：

a）按质量份数称取沥青40~50份和氢化三联苯4~6份，依次向反应釜加入沥青和氢化三联苯，在55~60℃的温度下搅拌混合18分钟；

b）按质量份数称取有机硅树脂10~12份、呋喃树脂8~11份和三聚氰胺甲醛树脂11~15份，控制步骤a）的反应釜升温速率为 3~4℃/min，当反应釜的温度达到72~76℃后，依次向反应釜加入有机硅树脂、呋喃树脂和三聚氰胺甲醛树脂，并继续搅拌混合14分钟，即得结合剂；

（3）将步骤（2）制备得到的结合剂加入到步骤（1）中的搅拌机，其中耐火骨料和结合剂的质量比为100：13~15，继续混合搅拌30~35分钟；

（4）将步骤（3）耐火骨料和结合剂的混合物，采用挤泥机挤压成块状，包装即得无水炮泥。