[发明专利]一种矿热炉出铁口用绿色环保炮泥及其制备方法

说明书

本发明具体涉及一种矿热炉出铁口用绿色环保炮泥及其制备方法。其技术方案是：于先以45～65wt％的矾土、5～15wt％的蓝晶石、5～15wt％的石英细粉、1～3wt％的红柱石细粉、10～30wt％的氧化铝微粉、0.5～2wt％的蒙脱石微粉、1～2wt％的单质硅细粉、0.5～1wt％的土状石墨微粉和1～2wt％的Ti₃SiC₂细粉为原料，再外加所述原料0.05～0.1wt％的聚丙烯纤维、0.05～0.3wt％的缓凝剂、0.5～2wt％的ZrOCl₂·8H₂O和8～20wt％的磷酸二氢铝水溶液，湿碾15～30分钟，然后经挤泥机挤泥成型，即得矿热炉出铁口用绿色环保炮泥。本发明成本低廉和环境友好，所制备的矿热炉出铁口用绿色环保炮泥具有强度高、体积稳定性好、耐冲刷性能优异、抗侵蚀性能优良和可修补出铁口的特点。

技术领域

本发明属于矿热炉出铁口用耐火材料技术领域。具体涉及一种矿热炉出铁口用绿色环保炮泥及其制备方法。

背景技术

矿热炉是一种利用电弧的能量来生产硅铁、锰铁、铬铁和镍铁合金等铁合金的电炉。冶炼过程为连续加料，间歇式将融铁合金从出铁口放出。封堵矿热炉出铁口的耐火材料为炮泥，为满足使用要求，其应具备如下性能：(1)可塑性和粘结性好，容易挤进并填满铁口通道；(2)合适的气孔率及孔径分布，便于使用时排出水分和气体；(3)高温体积稳定性好，可避免产生裂纹；(4)烧结性能好、强度高、耐冲刷和耐侵蚀；(5)开口性能良好，开口机钻口容易；(6)环境污染小；(7)能对出铁口进行修补，有效防止扩孔。

矿热炉用炮泥技术来源于高炉无水炮泥的演变模仿，但高炉与矿热炉的工作环境相差较大，因此高炉无水炮泥不适合在矿热炉上直接使用。近些年，国内外对矿热炉用炮泥的配方和性能进行了一定量的研究工作，开发出了含氧化铬炮泥，但当前矿热炉用含铬炮泥依然普遍存在环保污染大、强度较低、体积稳定性差、耐冲刷侵蚀性能差、无法有效修补出铁口等问题。由于矿热炉的出铁口每天都要反复多次被打开和充填，如果炮泥质量存在上述问题，炽热的铁水和渣液会对出铁口炮泥产生冲刷和侵蚀作用，使用过程中出铁口就会出现扩孔，导致铁口变浅，铁流不稳定，出不净铁，严重影响正常生产，并最终影响矿热炉的使用寿命和冶炼产量。此外，含氧化铬炮泥的使用对人和动物的健康安全也构成了较大威胁。

发明内容

本发明旨在克服现有技术缺陷，目的在于提供一种成本低廉和环境友好的矿热炉出铁口用绿色环保炮泥的制备方法，用该方法制备的矿热炉出铁口用绿色环保炮泥强度高、体积稳定性好、耐冲刷性能优异、抗侵蚀性能优良和可修补出铁口。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：先以45～65wt％的矾土、5～15wt％的蓝晶石、5～15wt％的石英细粉、1～3wt％的红柱石细粉、10～30wt％的氧化铝微粉、0.5～2wt％的蒙脱石微粉、1～2wt％的单质硅细粉、0.5～1wt％的土状石墨微粉和1～2wt％的Ti₃SiC₂细粉为原料，再外加所述原料0.05～0.1wt％的聚丙烯纤维、0.05～0.3wt％的缓凝剂、0.5～2wt％的ZrOCl₂·8H₂O和8～20wt％的磷酸二氢铝水溶液，湿碾15～30分钟，然后经挤泥机挤泥成型，即得矿热炉出铁口用绿色环保炮泥。

所述矾土的颗粒级配是：粒径为5～3mm占所述矾土15～30wt％，粒径小于3mm且大于等于1mm占所述矾土15～30wt％，粒径小于1mm且大于等于0.1mm占所述矾土50～60wt％。

所述蓝晶石的颗粒级配是：粒径为3～1mm占所述蓝晶石50～60wt％，粒径小于1mm且大于等于0.5mm占所述蓝晶石15～30wt％，粒径小于0.5mm且大于等于0.1mm占所述蓝晶石15～30wt％。

所述土状石墨微粉的C含量﹥80wt％；所述土状石墨微粉的粒径﹤5μm。

所述聚丙烯纤维的长度为2～4mm，聚丙烯纤维的直径为10～20μm。