[发明专利]一种高炉出铁口用无水微钛堆积料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种高炉出铁口用无水微钛堆积料及其制备方法。以重量百分含量表示，无水微钛堆积料主要由原料致密刚玉20～25％、蓝晶石3～8％、焦炭20～25％、广西白泥5～10％、硅粉3～8％、碳化硅3～8％、绢云母3～8％、氮化硅3～8％、硅化钛3～8％和复合结合剂15～20％制成。利用本发明技术方案制备的产品高炉出铁口用无水环保微钛堆积料具有易烧结、强度高、耐冲刷、抗侵蚀；开口容易，能保证铁水和熔渣能均速流出；使用过程中不冒黄烟，环保节能的特点，产品性能优越。

一、技术领域：

本发明涉及一种高炉出铁口用耐火材料，具体涉及一种高炉出铁口用无水微钛堆积料及其制备方法。

二、背景技术：

微钛堆积料是用来封堵高炉出铁口的耐火材料，可分为有水微钛堆积料和无水微钛堆积料两大类。有水微钛堆积料多用在顶压较低、强化冶炼程度不高的中小型高炉，无水微钛堆积料多用在顶压较高、强化冶炼程度高的大中型高炉上。在钢铁厂的高炉作业中，微钛堆积料的作用就像阀门一样，决定着高炉钢水的封与堵。所以，微钛堆积料在钢铁厂的应用十分广泛且重要。

随着炼铁技术的不断进步，大型高炉多数采用高风压、高顶压、高冶强、大风量、富氧大喷吹等新技术。中小型高炉在强化冶炼后，日出铁次数增加，并取消了放上渣工艺；大型高炉也因其通铁量大，对出铁口微钛堆积料质量的要求越来越高。高炉出铁口用微钛堆积料堵上时，出铁通道内要填充满微钛堆积料，并在炉缸内形成泥包，使出铁口维持足够的深度；出铁时要求微钛堆积料维持稳定的孔径，出铁均匀；出完铁后，要尽量避免大量焦炭和半熔融的粘液喷出。每天高炉的出铁口都要反复多次被打开和充填，炽热的铁水和渣液对出铁口微钛堆积料产生物理和化学侵蚀。如果微钛堆积料质量差，使用时就会出现潮铁口、浅铁口、断铁口、跑大流、减压、放风、烧坏炉前设备等一系列技术问题，影响正常生产，甚至造成人身伤害事故。因此，要求出铁口用微钛堆积料应具有的良好性能有：a、可塑性和粘结性好，容易挤进并填满出铁口通道；b、气孔率适宜，便于干燥时排出水分和气体；c、高温体积收缩小，可避免产生裂纹；d、烧结性能好，强度高，耐冲刷和耐侵蚀；e、开口性能良好，开口机钻口容易；f、环境污染小；g、具有高耐火度。

在国内，近年来由于精料水平提高，渣量减少，再加上放上渣易损坏渣口小套，发生事故较多，许多炼铁厂已停止放上渣操作，所有渣铁溶液全部从出铁口排出，而且日出铁次数均有不同程度的增多。堵铁口所用微钛堆积料早期大部分是用有水微钛堆积料，是以焦粉、粘土、矾土熟料、碳化硅、绢云母、焦油沥清为主要原料，加水搅拌碾压而成。这种微钛堆积料存在一般体积密度小、烧结性能差、烧结收缩率高、易产生裂纹、耐渣铁侵蚀性差、出铁口通道容易扩大、出铁期间炽热的焦炭易喷出、出不净铁、堵不住铁口等缺陷，从而影响高炉的正常生产。为了维护好出铁口，有的采取了加大打泥量，出铁前钻进一定深度烘烤，用小直径钻头钻开等办法，但都无法从根本上找出解决问题的办法，效果不理想。我国的大型高炉一般只设1个事故渣口和14个出铁口，出铁口每天排出的渣铁量很多。要满足大型高炉对出铁口微钛堆积料的质量要求，必须采用无水微钛堆积料。无水微钛堆积料一般以刚玉、碳化硅结合氮化硅、焦粉、优质结合粘土等为主要原料，同时配加不同的外加剂，用蒽油、洗油、焦油作为结合剂制备而成。这种微钛堆积料由于采用了优质高纯原料，并以碳质原料为结合剂，其耐渣侵蚀性能良好，可使出铁口出铁时间延长，降低出铁次数；但因存在其配料严格、打泥压力高、成本高、开铁口困难、单次打泥量大(中小型高炉每次打泥量为50～70kg，大型高炉为400～500kg)，污染环境等一系列问题，给生产使用带来不利影响。