[发明专利]一种矿热炉出铁沟用耐火浇注料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种矿热炉出铁沟用耐火浇注料及其制备方法，其涉及矿热炉耐火材料技术领域。本发明耐火浇注料包括如下质量百分比的原料：棕刚玉5‑10%、致密刚玉5‑8%、回收料60‑70%、SiC粉10‑15%、α‑Al₂O₃微粉2‑3.5%、硅粉1‑1.5%、金属铝粉0.1‑0.15%、球沥青1‑2%、SiO₂微粉0‑2.5%、添加料1‑8%。本发明制备得到新的矿热炉出铁沟用耐火浇注料应用在矿热炉出铁沟系统上，具有体积密度高、孔隙率低、常温耐压、抗折度高，抗爆温度大于500℃，能较好地适应现场烘烤条件，能与残衬牢固结合，整体强度高，热抗震性好，抗渣铁侵蚀性强的优点。

技术领域

本发明涉及矿热炉耐火材料技术领域，具体涉及一种矿热炉出铁沟用耐火浇注料及其制备方法。

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；矿热炉的工作特点是电极插入炉料进行埋弧操作，利用电阻产生能量来熔炼金属，陆续加料、间歇式出铁渣、连续作业的一种工业电炉；出铁沟系统主要包括主铁沟和渣沟，其作用是将渣铁分离，先出渣由渣沟处理，后将铁水由铁沟导入铁水罐；矿热炉出铁沟铺设在钢板沟槽内或混凝土基础上，永久衬可以用耐火砖砌成，也可以用不定性耐火材料筑成，工作衬目前多采用不定形材料筑成；目前，矿热炉出铁场工作衬所采用的大都是Al₂O₃-SiC-C质不定形耐火材料。

Al₂O₃-SiC-C质不定形耐火材料的损坏主要由以下三方面组成：一是高温铁水和炉渣对其热冲击引起的裂纹及其氧化对其整体结构的破坏；二是高温铁水和炉渣向其内部的滲透所引起的结构破坏；三是高温铁水和炉渣的熔蚀及冲刷；我国钢铁和耐火材料的消耗量大，由此产生的废弃的耐火材料数量大。

出铁沟耐火材料中大量使用的棕刚玉、碳化硅等原料都离不开耐火矿物原料的高温煅烧或电熔加工，存在生产成本高、能耗大的缺点；用后的废旧耐火材料中还具有相当一部分高品质的耐火材料的存在；但是回收的材料中含有很多氧化铝未长大的小晶体，小晶体在一定条件下会不断生长变大，形成正常的晶体，但是长期在高温、高压下，晶体异常生长，外部气孔会进入晶体内部形成封闭的气孔，骨料的密度降低，再加上回收材料在浇注成型过程中耗水量大，体积密度随着回收料的增加而降低，烧后线变化率逐渐减小，氧化铝晶体产生各种缺陷，晶体的质点由原来的位置移到晶体中的孔隙或者晶体表面，原有的位置形成空位，从而使晶体内部结合强度降低，晶体的尺寸变大，晶体密度降低，晶体与晶体之间发生偏移，相互质检产生微裂纹，由于微裂纹产生，晶体内部结合力降低及晶体密度降低，导致再生料的颗粒强度低，颗粒内部气孔率大，浇注料抗折强度、耐压强度降低，而且回收料中渣中含有少量的二氧化硅和氧化钙成分易于与新浇注料中的高纯度三氧化二铝、氧化镁以及炭化硅形成低熔点化合物，造成性能下降。

发明内容

本发明的目的在于提供一种矿热炉出铁沟用耐火浇注料及其制备方法，解决以下技术问题：

（1）现有技术中使用大量高品质棕刚玉、致密刚玉、SiC等制备Al₂O₃-SiC-C质不定形耐火材料，生产成本高；

（2）现有技术中的回收利用仅仅是将废旧料粉碎后再添加到原料中制备耐火材料，得到的耐火材料性能难以保证。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种矿热炉出铁沟用耐火浇注料，所述耐火浇注料包括如下质量百分比的原料：

棕刚玉 5-10%

致密刚玉 5-8%

回收料 60-70%

SiC 粉 10-15%