專利名稱：：一種高爐出鐵溝用搗打料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明屬于耐火材料搗打料
技術(shù)領(lǐng)域：
。具體涉及一種高爐出鐵溝用搗打料及其制備方法。
背景技術(shù)：
：高爐出鐵溝是高溫鐵水或熔渣自高爐爐內(nèi)反復流出的通道，主要由主鐵溝、支鐵溝、渣溝和撇渣器等組成，材料的耐用性直接影響高爐煉鐵的正常生產(chǎn)，因此是煉鐵生產(chǎn)中最重要的環(huán)節(jié)之一。在釩鈦磁鐵礦的冶煉過程中形成的含鈦高爐渣的熔化溫度高，在可能的堿性范圍內(nèi)一般為1380145(TC，較普通高爐渣高出IO(TC左右，且高溫時粘度很低，一般只有0.10.2Pas;該渣結(jié)晶性很強，由流動性良好至完全失去流動性的溫度區(qū)間很窄，只有2030°C。目前，Al20fSiC-C質(zhì)材料是常用出鐵溝耐火材料。在出鐵過程中，含鈦高爐渣粘度隨溫度的降低增加很快，在溫度下降后很容易粘附在耐火材料上；耐火材料中的A1203溶解于渣中，造成熔渣粘度升高，流速減慢使熔渣易于粘附；另外，熔渣與耐火材料反應(yīng)生成高熔點礦相，使粘附熔渣很難重新溶解，在鐵溝上越積越厚，因而，爐前清渣工作量很大；同時，不當?shù)那逶僮魇钩鲨F溝材料壽命更為縮短，造成通鐵量低，重復修溝次數(shù)多，工人勞動強度大。針對上述問題，冶煉釩鈦磁鐵礦用的鐵溝搗打料通常由棕剛玉、碳化硅、高溫瀝青、Si粉及結(jié)合劑酚醛樹脂等組成，并在此基礎(chǔ)上加入少量含硼添加劑，含硼添加劑在耐火材料與渣鐵接觸界面的形成具有相對較低的熔點的物相，有利于解決鐵溝粘渣問題，但成本較高。隨著高爐強化冶煉和高爐操作技術(shù)的不斷進步，高爐利用系數(shù)和出鐵次數(shù)不斷增加，出鐵溝耐火材料的使用條件日益苛刻，對出鐵溝用耐火材料的安全使用、長壽提出了更高的要求。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明旨在克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，目的是提供一種能綜合利用含鈦高爐渣、成本低、壽命長、高溫強度好、粘渣少和免烘烤的高爐出鐵溝用搗打料及其制備方法。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是先將025wt%的棕剛玉、4570wt%的硅酸鋁材料、515wt%的碳化硅、35wt%的高溫瀝青、36wt%的Si粉、24wt%的氧化鋁微粉和110wt%的含鈦高爐渣混合，外加上述混合料47wt%的熱固性酚醛樹脂，混碾510分鐘，攪拌均勻，包裝待用。所述的混合料中的硅酸鋁材料由特級礬土、一級礬土和焦寶石中的一種以上與軟質(zhì)粘土的組成，軟質(zhì)粘土為混合料的46wt%;硅酸鋁材料中A1203>44wt%，F(xiàn)e203<2wt%。所述的含鈦高爐渣的主要成分是Ti02>8%，F(xiàn)e203<4.4wt%。由于采用上述技術(shù)方案，本發(fā)明大量采用硅酸鋁材料，可以部分替代或完全替代棕剛玉，降低了材料的成本，有利于解決鐵溝搗打料的粘渣問題。另外，攀鋼含鈦高爐渣是我國特有的鈦資源，其1102的含量為2225%。但其綜合利用問題長期以來沒有得到解決，本發(fā)明采用一定量的含鈦高爐渣，利用渣中部分低熔相作為燒結(jié)劑，可以提高搗打料的高溫強度和減少搗打料的氧化；在使用過程中，渣中的Ti02能原位發(fā)生碳氮化反應(yīng)生成碳氮化鈦，碳氮化鈦的生成有利于提高材料的抗侵蝕性能。因此，含鈦高爐渣的加入不僅可以替代部分碳化硅，也解決了含鈦高爐渣的綜合利用問題。本發(fā)明的優(yōu)點在于原料易得、成本低廉、免烘烤、施工方便和出鐵效率高，而且還綜合利用了含鈦高爐渣，這種搗打料在獲得較好的高溫強度的同時，解決了鐵溝在出鐵時粘渣嚴重、抗氧化性差的問題，使搗打料使用壽命延長30%50%，尤其適合用于冶煉釩鈦磁鐵礦高爐的出鐵溝。具體實施例方式下面結(jié)合具體實施方式對本發(fā)明做進一步描述，并非對保護范圍的限制為避免重復，本具體實施方式所涉及的含鈦高爐渣的主要成分是1102>8%，F(xiàn)e203<4.4wt^;硅酸鋁材料由特級礬土、一級礬土和焦寶石中的一種以上與軟質(zhì)粘土的組成，硅酸鋁材料中A1203>44wt%，F(xiàn)e203<2wt%。以下實施例將不贅述。實施例1—種高爐出鐵溝用搗打料及其制備方法。先將1525wt^的棕剛玉、4060wt^的特級礬土、56wt^的軟質(zhì)粘土、1015wt^的碳化硅、35wt^的高溫瀝青、35wt^的Si粉、23wt^的氧化鋁微粉和15wt^的含鈦高爐渣混合，外加上述混合料47wt^的熱固性酚醛樹脂，混碾510分鐘，攪拌均勻，包裝待用。實施例2—種高爐出鐵溝用搗打料及其制備方法。先將115wt^的棕剛玉、5565wt%的特級礬土、45wt%的軟質(zhì)粘土、510wt%的碳化硅、45wt%的高溫瀝青、56wt%的Si粉、34wt^的氧化鋁微粉和510wt^的含鈦高爐渣混合，外加上述混合料47wt^的熱固性酚醛樹脂，混碾510分鐘，攪拌均勻，包裝待用。實施例3—種高爐出鐵溝用搗打料及其制備方法。先將3132wt^的特級礬土、3233wt^的一級礬土、45wt^的軟質(zhì)粘土、1015wt^的碳化硅、45wt^的高溫瀝青、46wt%的Si粉、24wt%的氧化鋁微粉和15wt%的含鈦高爐渣混合，外加上述混合料47wt^的熱固性酚醛樹脂，混碾510分鐘，攪拌均勻，包裝待用。實施例4—種高爐出鐵溝用搗打料及其制備方法。先將3132wt^的一級礬土、3233wt^的焦寶石、45wt^的軟質(zhì)粘土、510wt^的碳化硅、45wt^的高溫瀝青、56wt^的Si粉、24wt^的氧化鋁微粉和510wt^的含鈦高爐渣混合，外加上述混合料47wt^的熱固性酚醛樹脂，混碾510分鐘，攪拌均勻，包裝待用。實施例5—種高爐出鐵溝用搗打料及其制備方法。先將3132wt^的特級礬土、3233wt%的焦寶石、45wt%的軟質(zhì)粘土、1015wt%的碳化硅、45wt%的高溫瀝青、46wt^的Si粉、24wt^的氧化鋁微粉和15wt^的含鈦高爐渣混合，外加上述混合料47wt^的熱固性酚醛樹脂，混碾510分鐘，攪拌均勻后包裝。實施例6—種高爐出鐵溝用搗打料及其制備方法。先將3132wt^的特級礬土、3233wt^的焦寶石、45wt^的軟質(zhì)粘土、510wt^的碳化硅、45wt^的高溫瀝青、56wt^的Si粉、24wt^的氧化鋁微粉和510wt^的含鈦高爐渣混合，外加上述混合料47wt^的熱固性酚醛樹脂，混碾510分鐘，攪拌均勻，包裝待用。實施例7—種高爐出鐵溝用搗打料及其制備方法。先將2125wt^的特級礬土、1115wt^的一級礬土、2125wt^的焦寶石、45wt^的軟質(zhì)粘土、1115wt^的碳化硅、45wt^的高溫瀝青、46wt^的Si粉、24wt^的氧化鋁微粉和15wt^的含鈦高爐渣混合，外加上述混合料47wt%的熱固性酚醛樹脂，混碾510分鐘，攪拌均勻，包裝待用。實施例8—種高爐出鐵溝用搗打料及其制備方法。先將2125wt^的特級礬土、1115wt^的一級礬土、2125wt^的焦寶石、45wt^的軟質(zhì)粘土、711wt^的碳化硅、45wt^的高溫瀝青、46wt^的Si粉、24wt^的氧化鋁微粉和510wt^的含鈦高爐渣混合，外加上述混合料47wt%的熱固性酚醛樹脂，混碾510分鐘，攪拌均勻，包裝待用。實施例9—種高爐出鐵溝用搗打料及其制備方法。先將15wt^的棕剛玉、20wt^的特級礬土、30wt%的焦寶石、5wt%的軟質(zhì)粘土、15wt%的碳化硅、5wt%的高溫瀝青、5wt%的Si粉、4wt^的氧化鋁微粉和lwt%的含鈦高爐渣混合，外加上述混合料6.8wt%的熱固性酚醛樹脂，混碾510分鐘，攪拌均勻，包裝待用。實施例10—種高爐出鐵溝用搗打料及其制備方法。先將15wt^的棕剛玉、20wt^的特級礬土、30wt^的焦寶石、5wt^的軟質(zhì)粘土、6wt^的碳化硅、5wt^的高溫瀝青、5wt^的Si粉、4wt%的氧化鋁微粉和10wt%的含鈦高爐渣混合，外加上述混合料6.5wt%的熱固性酚醛樹脂，混碾510分鐘，攪拌均勻，包裝待用。實施例11—種高爐出鐵溝用搗打料及其制備方法。先將15wt^的棕剛玉、20wt^的特級礬土、9wt%的一級礬土、30wt%的焦寶石、4wt%的軟質(zhì)粘土、5wt%的碳化硅、5wt%的高溫瀝青、6wt^的Si粉、2wt^的氧化鋁微粉和4wt^的含鈦高爐渣混合，外加上述混合料7wt%的熱固性酚醛樹脂，混碾510分鐘，攪拌均勻，包裝待用。實施例12—種高爐出鐵溝用搗打料及其制備方法。先將15wt^的棕剛玉、20wt^的特級礬土、7wt^的一級礬土、30wt^的焦寶石、6wt^的軟質(zhì)粘土、57wt%的碳化硅、5wt%的高溫瀝青、6wt^的Si粉、2wt^的氧化鋁微粉和4wt^的含鈦高爐渣混合，外加上述混合料7wt^的熱固性酚醛樹脂，混碾510分鐘，攪拌均勻，包裝待用。本具體實施方式在使用前，對鐵溝進行清理，確保鐵溝干凈，無殘鐵，無殘渣方可進行施工。施工時，必須保證足夠的墊溝厚度，一般應(yīng)在200250mm之間，鋪料采用分層鋪料，每層鋪料厚度100mm150mm，以保證搗打料有一定的壓縮率，用打夯機來回搗打35次，注意第二層施工時，第一層的表面均勻拉毛，再鋪第二層，并且保證連續(xù)施工，防止分層現(xiàn)象。施工完畢，澆鐵水或投放木材烘烤510分鐘，等搗打料硬化后，準備出鐵。出鐵時的鐵溝搗打料的高溫強度和抗氧化能力的具體理化指標見表l，較已有的現(xiàn)場配方有較大提高，其粘渣問題明顯改善。本具體實施方式大量采用硅酸鋁材料，可以部分替代或完全替代棕剛玉，降低了材料的成本，有利于解決鐵溝搗打料的粘渣問題。另外，攀鋼含鈦高爐渣是我國特有的鈦資源，但其綜合利用問題長期以來沒有得到解決，本具體實施方式采用一定量的含鈦高爐渣，利用渣中部分低熔相作為燒結(jié)劑，可以提高搗打料的高溫強度和減少搗打料的氧化；在使用過程中，渣中的Ti02能原位發(fā)生碳氮化反應(yīng)生成碳氮化鈦，碳氮化鈦的生成有利于提高材料的抗侵蝕性能。因此，含鈦高爐渣的加入不僅可以替代部分碳化硅，也解決了含鈦高爐渣的綜合利用問題。本具體實施方式的優(yōu)點在于原料易得、成本低廉、免烘烤、施工方便和出鐵效率高，而且還綜合利用了含鈦高爐渣，這種搗打料在獲得較好的高溫強度的同時，解決了鐵溝在出鐵時粘渣嚴重、抗氧化性差的問題，使搗打料使用壽命延長30%50%，尤其適合用于冶煉釩鈦磁鐵礦高爐的出鐵溝。表1實施例112的理化指標<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>權(quán)利要求一種高爐出鐵溝用搗打料的制備方法，其特征在于先將0～25wt％的棕剛玉、45～70wt％的硅酸鋁材料、5～15wt％的碳化硅、3～5wt％的高溫瀝青、3～6wt％的Si粉、2～4wt％的氧化鋁微粉和1～10wt％的含鈦高爐渣混合，外加上述混合料4～7wt％的熱固性酚醛樹脂，混碾5～10分鐘，攪拌均勻，包裝待用。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高爐出鐵溝用搗打料的制備方法，其特征在于所述的混合料中的硅酸鋁材料由特級礬土、一級礬土和焦寶石中的一種以上與軟質(zhì)粘土的組成，軟質(zhì)粘土為混合料的46wt%;硅酸鋁材料中A1203>44wt%，F(xiàn)e203<2wt%。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高爐出鐵溝用搗打料的制備方法，其特征在于所述的含鈦高爐渣的主要成分是Ti02>8%，F(xiàn)e203<4.4wt%。4.根據(jù)權(quán)利要求13所述的高爐出鐵溝用搗打料的制備方法所制備的高爐出鐵溝用搗打料。全文摘要本發(fā)明具體涉及一種高爐出鐵溝用搗打料及其制備方法。所采用的技術(shù)方案是先將0～25wt％的棕剛玉、45～70wt％的硅酸鋁材料、5～15wt％的碳化硅、3～5wt％的高溫瀝青、3～6wt％的Si粉、2～4wt％的氧化鋁微粉和1～10wt％的含鈦高爐渣混合，外加上述混合料4～7wt％的熱固性酚醛樹脂，混碾5～10分鐘，攪拌均勻，包裝待用。本發(fā)明的優(yōu)點在于原料易得、成本低廉、免烘烤、施工方便和出鐵效率高，而且還綜合利用了含鈦高爐渣，這種搗打料在獲得較好的高溫強度的同時，解決了鐵溝在出鐵時粘渣嚴重、抗氧化性差的問題，使搗打料使用壽命延長30％～50％，尤其適合用于冶煉釩鈦磁鐵礦高爐的出鐵溝。文檔編號C21B7/12GK101723694SQ20091027313公開日2010年6月9日申請日期2009年12月8日優(yōu)先權(quán)日2009年12月8日發(fā)明者張軍偉,李亞偉,李遠兵,楊強,桑紹柏,王長民,金勝利,高欽申請人:武漢科技大學