一種高爐擺動流嘴澆注料及其制備工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種高爐擺動流嘴澆注料及其制備工藝，包括以下組分且各組分質(zhì)量比例為：礬土：20～30份，高鋁礬土細(xì)粉：5～10份，莫來石顆粒：25～35份，莫來石細(xì)粉：5～10份，板狀剛玉：5～10份，活性氧化鋁粉：4～8份，硅微粉：4～8份，鋼纖維：1～4份，硅溶膠：2～5份，電熔Mg0細(xì)粉：1～3份，聚羧酸高效減水劑：3～8份，由偶氮二甲酰胺發(fā)泡劑、乳酸鋁和聚丙烯纖維混合而成的防爆劑：0.5～2份，防氧化劑：0.5～1份。本發(fā)明省去傳統(tǒng)擺動流嘴澆注料中棕剛玉、碳化硅和瀝青等含碳成分，防止被氧化，引入熱膨脹率較低的莫來石及在基質(zhì)中形成莫來石物相來強(qiáng)化抗熱震性能，提高高溫抗折強(qiáng)度，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有更好的防氧化性、防爆性和高溫強(qiáng)度。
【專利說明】一種高爐擺動流嘴澆注料及其制備工藝
【【技術(shù)領(lǐng)域】】
[0001]本發(fā)明涉及耐火材料【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種高爐擺動流嘴澆注料及其制備工藝。
【【背景技術(shù)】】
[0002]高爐爐前在沒有實(shí)施脫硅工藝之前，擺動流嘴用澆注料為A1203-SiC_C質(zhì)澆注料內(nèi)襯。爐前脫硅后，擺動流嘴內(nèi)襯的破損十分嚴(yán)重，擺動流嘴的使用壽命大幅度下降，分析其損毀的主要方式有:(1)鐵水的沖擊蝕損:由于A1203-SiC-C質(zhì)材料的高溫強(qiáng)度較低，抵抗鐵水高溫沖擊的能力較弱，導(dǎo)致蝕損較快，是該材料的主要損毀形式；(2)循環(huán)的熱沖擊:導(dǎo)致材料結(jié)構(gòu)強(qiáng)度降低；(3)氧化損毀:該體系材料的SiC和C組分很容易被氧化，尤其是C組分的氧化，導(dǎo)致材料結(jié)構(gòu)疏松，強(qiáng)度下降，是該體系材料損毀的最主要原因，同時現(xiàn)有技術(shù)的擺動流嘴用澆注料中防爆劑仍以添加鋁粉為主，由于受到鋁粉的種類、細(xì)度、添加量、施工環(huán)境以及養(yǎng)護(hù)溫度等因素的影響，使添加金屬鋁的澆注料產(chǎn)生氫氣的時間以及量的多少無法控制，會產(chǎn)生起泡、微粉上浮等問題，嚴(yán)重時將發(fā)生裂縫或爆炸塌落。
【
【發(fā)明內(nèi)容】
】
[0003]本發(fā)明的目的就是解決現(xiàn)有技術(shù)中的問題，提出一種高爐擺動流嘴澆注料及其制備工藝，能滿足目前脫硅工藝中擺動流嘴的使用要求，提高高溫強(qiáng)度，省去傳統(tǒng)碳組分，增強(qiáng)防氧化性，且提高防爆性能。
[0004]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提出了一種高爐擺動流嘴澆注料，包括以下組分且各組分質(zhì)量比例為:礬土:20~30份，高鋁礬土細(xì)粉:5~10份，莫來石顆粒:25~35份，莫來石細(xì)粉:5~10份，板狀剛玉 :5~10份，活性氧化鋁粉:4~8份，硅微粉:4~8份，鋼纖維:1~4份，硅溶膠:2~5份，電熔MgO細(xì)粉:1~3份；聚羧酸高效減水劑:3~8份，由偶氮二甲酰胺發(fā)泡劑、乳酸鋁和聚丙烯纖維混合而成的防爆劑:0.5~2份，防氧化劑:0.5~1份。
[0005]作為優(yōu)選，所述莫來石顆粒由粒徑為5~7mm部分、粒徑為3~5mm部分、粒徑為I~3mm部分和粒徑< Imm部分組成，莫來石顆粒中粒徑為5~7mm部分、粒徑為3~5mm部分、粒徑為I~3mm部分和粒徑< Imm部分的質(zhì)量比例為1:2:3:2。
[0006]作為優(yōu)選，所述防爆劑中偶氮二甲酰胺發(fā)泡劑、乳酸鋁和聚丙烯纖維的質(zhì)量比例為 3:6:1。
[0007]作為優(yōu)選，所述的防氧化劑為金屬硅粉。
[0008]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明還提出了一種高爐擺動流嘴澆注料的制備工藝，包括如下步驟:
[0009]a)將莫來石顆粒按粒徑為5~7mm、3~5mm、I~3mm和< Imm進(jìn)行四級篩選,篩選完成后將粒徑為5~7mm部分 、粒徑為3~5mm部分、粒徑為I~3mm部分和粒徑< Imm部分按1:2:3:2的質(zhì)量比例混合均勻，稱取25~35份；[0010]b)稱取20~30份礬土，5~10份高鋁礬土細(xì)粉，5~10份莫來石細(xì)粉，5~10份板狀剛玉，I~4份鋼纖維和4~8份活性氧化鋁粉并投放至攪拌裝置中與步驟a)中稱取的莫來石顆粒一起攪拌10~15分鐘混合；
[0011 ] c)稱取2~5份硅溶膠，I~3份電熔MgO細(xì)粉和4~8份硅微粉在混合裝置中進(jìn)行預(yù)混合，預(yù)混合后投放至步驟b)所述的攪拌裝置中繼續(xù)攪拌10~15分鐘；
[0012]d)將偶氮二甲酰胺發(fā)泡劑、乳酸鋁和聚丙烯纖維按3:6:1的質(zhì)量比例投放至混合裝置中進(jìn)行預(yù)混合，攪拌完成后稱取0.5~2份并投放至步驟c)所述的攪拌裝置中；
[0013]e)稱取0.5~1份金屬硅粉作為防氧化劑和3~8份聚羧酸高效減水劑投放至步驟d)所述的攪拌裝置中繼續(xù)攪拌20~30分鐘得到成品；
[0014]f )將e)步驟中的成品抽檢，抽檢后合格的成品包裝入庫。
[0015]作為優(yōu)選，所述步驟c)的預(yù)混合時間為8~12分鐘。
[0016]作為優(yōu)選，所述步驟d)的預(yù)混合時間為4~8分鐘。
[0017]本發(fā)明的有益效果:本發(fā)明省去傳統(tǒng)擺動流嘴澆注料中棕剛玉、碳化硅和浙青等含碳成分，防止被氧化，引入熱膨脹率較低的莫來石及在基質(zhì)中形成莫來石物相來強(qiáng)化抗熱震性能，提高高溫抗折強(qiáng)度，采用聚羧酸高效減水劑，加水量得到有效控制，改善了澆注料的流動性能，增加了澆注料的致密性，進(jìn)一步提高了常溫及高溫強(qiáng)度，有助于調(diào)節(jié)澆注料的施工和脫模時間，選用混合防爆劑，有效的防治了澆注料發(fā)生裂紋甚至爆裂，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有更好的防氧化性、防爆性和高溫強(qiáng)度。
【【具體實(shí)施方式】】
[0018]本發(fā)明高爐擺動流嘴澆注料，包括以下組分且各組分質(zhì)量比例為:礬土:20~30份，高鋁礬土細(xì)粉:5~10份，莫來石顆粒:25~35份，莫來石細(xì)粉:5~10份，板狀剛玉:5~10份，活性氧化招粉:4~8份，娃微粉:4~8份，鋼纖維:I~4份,娃溶膠:2~5份，電熔MgO細(xì)粉:1~3份；聚羧酸高效減水劑:3~8份，由偶氮二甲酰胺發(fā)泡劑、乳酸鋁和聚丙烯纖維混合而成的防爆劑:0.5~2份，防氧化劑:0.5~1份，所述莫來石顆粒由粒徑為5~7mm部分、粒徑為3~5mm部分、粒徑為I~3mm部分和粒徑< Imm部分組成，莫來石顆粒中粒徑為5~7mm部分、粒徑為3~5mm部分、粒徑為I~3mm部分和粒徑< Imm部分的質(zhì)量比例為1:2:3:2，所述防爆劑中偶氮二甲酰胺發(fā)泡劑、乳酸鋁和聚丙烯纖維的質(zhì)量比例為3:6:1，所述的防氧化劑為金屬硅粉。
[0019]本發(fā)明省去傳統(tǒng)擺動流嘴澆注料中棕剛玉、碳化硅和浙青等含碳成分，防止被氧化，引入熱膨脹率較低的莫來石及在基質(zhì)中形成莫來石物相來強(qiáng)化抗熱震性能，提高高溫抗折強(qiáng)度，本發(fā)明采用硅微粉，主要是由于硅微粉表面水化后所形成的S1-OH鍵(硅膠)，脫水后聚合而形成牢固的由S1-OH鍵結(jié)合的微粉網(wǎng)狀鏈結(jié)構(gòu)來提供結(jié)合強(qiáng)度。但是只采用硅微粉作結(jié)合劑，試樣的強(qiáng)度較低，所以引入電熔MgO細(xì)粉，依靠Si02微粉凝聚和MgO細(xì)粉水化的共同作用來實(shí)現(xiàn)澆注料的凝結(jié)硬化，并且是以硅微粉的凝聚結(jié)合為主，MgO細(xì)粉的水合結(jié)合為輔，使?jié)沧⒘系淖匀桓稍飶?qiáng)度和烘干強(qiáng)度增強(qiáng)。本發(fā)明采用硅溶膠代替?zhèn)鹘y(tǒng)純鋁酸鹽水泥，硅溶膠是一種膠體溶液，無臭、無毒，乳白色半透明液體。硅溶膠為納米級的二氧化硅顆粒在水中的分散相，水為分散介質(zhì)，大多在堿性環(huán)境中穩(wěn)定存在。這種納米級Si02膠體微粒具有很高的化學(xué)活性和良好的聚集性。膠體中的Si02是一種負(fù)電荷的球形粒子，易于分散，目表面存在不飽和的殘鍵及不同鍵合狀態(tài)的羥基，表現(xiàn)出極強(qiáng)的活性，可與有機(jī)聚合物混溶。莫來石是一系列由鋁硅酸鹽組成的礦物統(tǒng)稱，這一類礦物比較稀少，莫來石是鋁硅酸鹽在高溫下生成的礦物，人工加熱鋁硅酸鹽時會形成莫來石，天然的莫來石晶體為細(xì)長的針狀且呈放射簇狀，被用來生產(chǎn)高溫耐火材料，通過采用聚羧酸高效減水劑，拌合需水量比普通減水劑降低了 1%以上，加水量降低改善了澆注料的流動性能，增加了澆注料的致密性，提高了澆注料的常溫及高溫強(qiáng)度，同時該減水劑的加入有助于調(diào)節(jié)澆注料的施工和脫模時間，解決了冬季低溫環(huán)境施工難題；
[0020]本發(fā)明高爐擺動流嘴澆注料的制備工藝，包括如下步驟:
[0021]a)將莫來石顆粒按粒徑為5~7mm、3~5mm、I~3mm和< Imm進(jìn)行四級篩選,篩選完成后將粒徑為5~7mm部分、粒徑為3~5mm部分、粒徑為I~3mm部分和粒徑< Imm部分按1:2:3:2的質(zhì)量比例混合均勻，稱取25~35份；
[0022]b)稱取20~30份礬土，5~10份高鋁礬土細(xì)粉，5~10份莫來石細(xì)粉，5~10份板狀剛玉，I~4份鋼纖維和4~8份活性氧化鋁粉并投放至攪拌裝置中與步驟a)中稱取的莫來石顆粒一起攪拌10~15分鐘混合；[0023]c)稱取2~5份硅溶膠，I~3份電熔MgO細(xì)粉和4~8份硅微粉在混合裝置中進(jìn)行8~12分鐘預(yù)混合，預(yù)混合后投放至步驟b)所述的攪拌裝置中繼續(xù)攪拌10~15分鐘；
[0024]d)將偶氮二甲酰胺發(fā)泡劑、乳酸鋁和聚丙烯纖維按3:6:1的質(zhì)量比例投放至混合裝置中進(jìn)行4~8分鐘預(yù)混合，攪拌完成后稱取0.5~2份并投放至步驟c)所述的攪拌裝置中；
[0025]e)稱取0.5~1份金屬硅粉作為防氧化劑和3~8份聚羧酸高效減水劑投放至步驟d)所述的攪拌裝置中繼續(xù)攪拌20~30分鐘得到成品；
[0026]f)將e)步驟中的成品抽檢，抽檢后合格的成品包裝入庫。
[0027]本發(fā)明的具體實(shí)施例為:
[0028]實(shí)施例1:
[0029]上述各組分質(zhì)量比例為:礬土:20份，高鋁礬土細(xì)粉:5份，莫來石顆粒:25份，莫來石細(xì)粉:5份，板狀剛玉:5份，活性氧化鋁粉:4份，硅微粉:4份，鋼纖維:1份，硅溶膠:2份，電熔MgO細(xì)粉:1份；聚羧酸高效減水劑:3份，由偶氮二甲酰胺發(fā)泡劑、乳酸鋁和聚丙烯纖維混合而成的防爆劑:0.5份，防氧化劑:0.5份。
[0030]實(shí)施例2:
[0031]上述各組分質(zhì)量比例為:礬土:25份，高鋁礬土細(xì)粉8份，莫來石顆粒:30份，莫來石細(xì)粉:7份，板狀剛玉:8份，活性氧化鋁粉:6份，硅微粉:6份，鋼纖維:2份，硅溶膠:3份，電熔MgO細(xì)粉:2份；聚羧酸高效減水劑:5份，由偶氮二甲酰胺發(fā)泡劑、乳酸鋁和聚丙烯纖維混合而成的防爆劑:1份，防氧化劑:0.8份。
[0032]實(shí)施例3:
[0033]上述各組分質(zhì)量比例為:礬土:30份，高鋁礬土細(xì)粉:10份，莫來石顆粒:35份，莫來石細(xì)粉:10份，板狀剛玉:10份，活性氧化鋁粉:8份，硅微粉:8份，鋼纖維:4份，硅溶膠:5份，電熔MgO細(xì)粉:3份；聚羧酸高效減水劑:8份，由偶氮二甲酰胺發(fā)泡劑、乳酸鋁和聚丙烯纖維混合而成的防爆劑:2份，防氧化劑:1份。[0034] 上述實(shí)施例是對本發(fā)明的說明，不是對本發(fā)明的限定，任何對本發(fā)明簡單變換后的方案均屬于本發(fā)明的保護(hù)范 圍。
【權(quán)利要求】
1.一種高爐擺動流嘴澆注料，其特征在于:包括以下組分且各組分質(zhì)量比例為:礬土:20~30份，高鋁礬土細(xì)粉:5~10份，莫來石顆粒:25~35份，莫來石細(xì)粉:5~10份，板狀剛玉:5~10份，活性氧化鋁粉:4~8份，硅微粉:4~8份，鋼纖維:1~4份，硅溶膠:2~5份，電熔MgO細(xì)粉:1~3份；聚羧酸高效減水劑:3~8份，由偶氮二甲酰胺發(fā)泡劑、乳酸鋁和聚丙烯纖維混合而成的防爆劑:0.5~2份，防氧化劑:0.5~1份。
2.如權(quán)利要求1所述的一種高爐擺動流嘴澆注料，其特征在于:所述莫來石顆粒由粒徑為5~7mm部分、粒徑為3~5mm部分、粒徑為I~3mm部分和粒徑< Imm部分組成，莫來石顆粒中粒徑為5~7mm部分、粒徑為3~5mm部分、粒徑為I~3mm部分和粒徑< Imm部分的質(zhì)量比例為1:2:3:2。
3.如權(quán)利要求1所述的一種高爐擺動流嘴澆注料，其特征在于:所述防爆劑中偶氮二甲酰胺發(fā)泡劑、乳酸鋁和聚丙烯纖維的質(zhì)量比例為3:6:1。
4.如權(quán)利要求1所述的一種高爐擺動流嘴澆注料，其特征在于:所述的防氧化劑為金屬娃粉。
5.一種高爐擺動流嘴澆注料的制備工藝，其特征在于:包括如下步驟: a)將莫來石顆粒按粒徑為5~7mm、3~5mm、1~3mm和<1mm進(jìn)行四級篩選，篩選完成后將粒徑為5~7mm部分、粒徑為3~5mm部分、粒徑為1~3mm部分和粒徑< 1mm部分按1:2:3:2的質(zhì)量比例混合均勻，稱取25~35份； b)稱取20~30份礬土，5~10份高鋁礬土細(xì)粉，5~10份莫來石細(xì)粉，5~10份板狀剛玉，1~4份鋼纖維和4~8份活性氧化鋁粉并投放至攪拌裝置中與步驟a)中稱取的莫來石顆粒一起攪拌10~15分鐘混合； c)稱取2~5份硅溶膠，1~3份電熔MgO細(xì)粉和4~8份硅微粉在混合裝置中進(jìn)行預(yù)混合，預(yù)混合后投放至步驟b)所述的攪拌裝置中繼續(xù)攪拌10~15分鐘； d)將偶氮二甲酰胺發(fā)泡劑、乳酸鋁和聚丙烯纖維按3:6:1的質(zhì)量比例投放至混合裝置中進(jìn)行預(yù)混合，攪拌完成后稱取0.5~2份并投放至步驟c)所述的攪拌裝置中； e)稱取0.5~1份金屬硅粉作為防氧化劑和3~8份聚羧酸高效減水劑投放至步驟d)所述的攪拌裝置中繼續(xù)攪拌20~30分鐘得到成品； f)將e)步驟中的成品抽檢，抽檢后合格的成品包裝入庫。
6.如權(quán)利要求5所述的一種高爐擺動流嘴澆注料的制備工藝，其特征在于:所述步驟c)的預(yù)混合時間為8~12分鐘。
7.如權(quán)利要求5所述的一種高爐擺動流嘴澆注料的制備工藝，其特征在于:所述步驟d)的預(yù)混合時間為4~8分鐘。
【文檔編號】C04B35/66GK103880451SQ201410122399
【公開日】2014年6月25日 申請日期:2014年3月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月28日
【發(fā)明者】佘成明, 佘亞鋒, 佘鳳婭, 金金, 王嬌 申請人:長興明天爐料有限公司