專利名稱：：鎂鋁尖晶石炮泥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種專用于堵塞高爐出鐵口的炮泥，屬于冶金用耐火材料領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
：目前廣泛應(yīng)用的高爐出鐵口無水炮泥屬于AlA-S叫-SiC-C系材料。根據(jù)結(jié)合劑的不同又有焦油炮泥和樹脂炮泥兩種類型。由于樹脂炮泥成本過高，雖然在環(huán)保方面有一定的優(yōu)勢，但是推廣應(yīng)用范圍受到限制。就傳統(tǒng)的焦油炮泥而言，配料主要組成含有鋁礬土、棕剛玉、焦炭、粘土、石英、碳化硅、絹云母、氮化物等，結(jié)合劑選用焦油。Al203-Si02-SiC-C系焦油型炮泥，高溫環(huán)境中會出現(xiàn)大的線變收縮，易導致在新、舊炮泥之間出現(xiàn)縫隙；在熱應(yīng)力作用下又會出現(xiàn)微裂紋，這樣一來炮泥就很易被熔融的渣鐵滲入、侵蝕，被沖刷損毀。同時，由于礦產(chǎn)資源的不可再生性，我國的鋁礬土資源經(jīng)多年的開采利用后將會越來越缺乏，所以，我們應(yīng)當考慮用其它價格相對低廉且性能優(yōu)良的耐火原材料代替剛玉。
發(fā)明內(nèi)容鑒于上述，本發(fā)明的目的在于提供一種具有微膨脹性、良好抗熔渣侵蝕、耐沖刷性能的高爐出鐵口用鎂鋁尖晶石炮泥。本發(fā)明在已有高爐用AlA-SiO廠SiC-C炮泥的基礎(chǔ)上，引入鎂質(zhì)原料，采用燒結(jié)或電熔鎂砂和輕燒鎂粉復(fù)合加入，在高溫環(huán)境中基質(zhì)中的輕燒鎂粉可以與體系中的八1203反應(yīng)生成尖晶石，反應(yīng)過程伴隨著體積膨脹，可以使材料致密化。生成的尖晶石是一種優(yōu)良的耐火原料，有助于改善炮泥的抗侵蝕、抗熔渣和熱震性能。本發(fā)明的鎂鋁尖晶石炮泥，包括下列原料及按質(zhì)量份數(shù)計的含量鎂砂顆粒530份，輕燒鎂粉515份，剛玉2045份，碳化硅1020份，焦炭1018份，瀝青310份，黏土612份，焦油1214份，氮化物28份。所述的鎂砂顆粒為燒結(jié)或電熔鎂砂顆粒。本發(fā)明與以往傳統(tǒng)炮泥的最大區(qū)別是添加了鎂砂、輕燒鎂粉組分，使炮泥屬于Al203-MgO(Sp)-SiC_C體系。在高溫下借助輕燒鎂粉的反應(yīng)活性可以促進基質(zhì)中的A1203、MgO反應(yīng)生成鎂鋁尖晶石，反應(yīng)生成的鎂鋁尖晶石是一種性能優(yōu)良的耐火原材料，尖晶石的熔點高達2135t:，化學穩(wěn)定性好，對酸堿都有一定的適應(yīng)性，抗FeO熔渣的能力強，也具有較好的抗熱震穩(wěn)定性；其分布在顆粒周圍和基質(zhì)中，改善了炮泥的抗侵蝕、抗熔渣和熱震性能。A1203和Mg0生成尖晶石的過程伴隨有7.6XlO—6的體積膨脹，使材料致密化，提高炮泥的抗沖刷性能。本發(fā)明的高爐用Al203-MgO-SiC_C炮泥的制造方法與以往炮泥的制造方法相同。按照方案中的質(zhì)量比例將鎂砂顆粒、輕燒鎂粉、剛玉、黏土、瀝青、焦炭、碳化硅等稱量好后加入混碾機中干混3分鐘，加入結(jié)合劑焦油后混碾2530分鐘，使焦油充分潤濕散料并具有適宜的塑性時，即制成了本發(fā)明的高爐出鐵口用鎂鋁尖晶石炮泥。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比較，具有如下創(chuàng)新和效果1、本發(fā)明中鎂質(zhì)材料采用鎂砂顆粒和輕燒鎂粉復(fù)合加入，基質(zhì)中的輕燒鎂粉可以與剛玉粉等組分中的氧化鋁反應(yīng)生成尖晶石，這一過程伴隨著體積膨脹。生成的尖晶石和保留下來的鎂質(zhì)材料都是性能優(yōu)良的耐火材料。2、本發(fā)明在添加輕燒鎂粉的基礎(chǔ)上優(yōu)化了鎂砂、輕燒鎂粉和剛玉的比例關(guān)系，使炮泥在高溫煅燒后線變化呈微膨脹。3、焦油是炮泥的塑性劑和結(jié)合劑，是焦油型炮泥必不可少的組成，但是在高溫加熱下會放出對人體有害的物質(zhì)，同時污染環(huán)境。本發(fā)明引入鎂質(zhì)耐火原料后，混碾炮泥所用的焦油量與AlA-S叫-SiC-C系相比較減少了30%左右，焦油用量的降低有助于改善環(huán)境。4、本發(fā)明的鎂鋁尖晶石炮泥，按照國標中相應(yīng)的標準檢測，檢測結(jié)果如表1。經(jīng)檢驗并與其傳統(tǒng)炮泥做比較，結(jié)果說明本發(fā)明的鎂鋁尖晶石炮泥具有適宜的強度和線變化率等性能指標。表1鎂鋁尖晶石炮泥的性能并與傳統(tǒng)炮泥對比<table>tableseeoriginaldocumentpage4</column></row><table>綜上所述，本發(fā)明的高爐出鐵口用鎂鋁尖晶石炮泥的強度適宜，具有微小的線膨脹和良好的開口作業(yè)性能，可以維持鐵口深度在3.5m，并且出鐵時間滿足120分鐘以上的要求，是一種優(yōu)良的新型炮泥。具體實施例方式本發(fā)明的高爐出鐵口用鎂鋁尖晶石炮泥各實施例的原料及其按重量份計量的含量、主要技術(shù)性能指標如表2所列。表2各實施例及性能項目(kg)實施例1實施例2實施例3實施例4鎂砂顆粒(電熔、燒結(jié))5102030輕燒鎂粉151275剛玉45302020碳化硅10201015焦炭14101810瀝青31056黏土66129氮化物2285焦油1212.51314抗折/耐壓強度MPa200'Cx72h5.6/22.46.2/24.76.5/26.35.2/22.5100CTCx3h4.7/24.14.9/25.34.6/24.44.2/21.5140(TCx3h7.6/34.58.9/43.68.2/40.16.8/38.3技術(shù)線變化率％1000。Cx3h-0.33-0.35-0,25-0.15性能1400'O3h-0.18+0.13+0.21+0.42指標體積密度g/cmj140(TCx3h2.132.072.062.13顯氣孔率％140028.228.428.128.5抗渣侵蝕性好好良好較好開口難易程度較好一般好好各實施例的制造方法相同，其方法如下首先按照表2中質(zhì)量計量比例，稱取鎂砂顆粒、輕燒鎂粉、剛玉、瀝青、黏土、碳化硅、焦炭、氮化物各種耐火原料，混合均勻后裝入袋中備用。將混合好的散料倒入試驗用混碾機中，加入適量的焦油混碾，混碾30分鐘左右，焦油對散料潤濕均勻后，用馬夏儀測定馬夏值，并記錄炮泥當時的溫度，具有適宜的可塑性時就可以將其搗打成型于40mmX40mmX160mm的標準模具中，并帶模具烘烤，脫模后在電爐內(nèi)對試塊進行IOO(TC和1400°C的埋炭熱處理，按照國家標準中的規(guī)定測定抗折、耐壓強度性能指標，線變化率、顯氣孔率等性能指標。權(quán)利要求一種鎂鋁尖晶石炮泥，其特征在于，包括下列原料及按質(zhì)量份數(shù)計的含量鎂砂顆粒5～30份，輕燒鎂粉5～15份，剛玉20～45份，碳化硅10～20份，焦炭10～18份，瀝青3～10份，黏土6～12份，焦油12～14份，氮化物2～8份。2.如權(quán)利要求1所述的鎂鋁尖晶石炮泥，其特征在于，所述的鎂砂顆粒為燒結(jié)或電熔鎂砂顆粒。全文摘要本發(fā)明提供一種具有微膨脹性、良好抗熔渣侵蝕、耐沖刷性能的高爐出鐵口用鎂鋁尖晶石炮泥，屬于冶金用耐火材料領(lǐng)域。本炮泥有下列原料及其按質(zhì)量份計的含量鎂砂顆粒5～30份，輕燒鎂粉5～15份，剛玉20～45份，碳化硅10～20份，焦炭10～18份，瀝青3～10份，黏土6～12份，焦油12～14份，氮化物2～8份。本發(fā)明的有益效果是鎂質(zhì)材料采用鎂砂顆粒和輕燒鎂粉復(fù)合加入，反應(yīng)生成的尖晶石和保留下來的鎂質(zhì)材料都是性能優(yōu)良的耐火材料；在添加輕燒鎂粉的基礎(chǔ)上優(yōu)化了鎂砂、輕燒鎂粉和剛玉的比例關(guān)系，使炮泥在高溫煅燒后線變化呈微膨脹，改善了炮泥的使用性能。同時焦油用量的降低有助于改善環(huán)境，降低了炮泥的生產(chǎn)成本。文檔編號C04B35/66GK101723685SQ200810224330公開日2010年6月9日申請日期2008年10月17日優(yōu)先權(quán)日2008年10月17日發(fā)明者仲曉林,劉興平,周云鵬,唐勛海,張金燕,李小偉,李洪會,江山,王強,范詠蓮,趙軍,鄭期波申請人:北京冶建新技術(shù)公司