一種快烘烤防爆鐵溝澆注料及其使用方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于澆注料技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種快烘烤防爆鐵溝澆注料及其使用方 法。
【背景技術(shù)】
[0002] 現(xiàn)代大高爐出鐵溝普遍使用優(yōu)質(zhì)的Al203-SiC-C質(zhì)低水泥澆注料。因為澆注料澆 注密度高，相對于同材質(zhì)的耐火搗打料，耐火澆注料更耐沖刷，因而使用壽命更長。但傳統(tǒng) 的Al203-SiC-C質(zhì)低水泥耐火澆注料澆注的鐵溝必須經(jīng)過養(yǎng)護(hù)硬化、烘烤干燥等過程才能 投入使用。鐵溝的維修要經(jīng)過放殘鐵、清理殘襯、支模、澆注、脫模、養(yǎng)護(hù)和烘烤后才能使用， 從放殘鐵到再次出鐵一般需要24小時以上時間。
[0003] 對于只有一個鐵口的高爐來說，煉鐵廠方希望盡可能的壓縮鐵溝維修時間，以減 少高爐休風(fēng)時間，增大高爐生產(chǎn)時間，增加鐵產(chǎn)量，提高煉鐵廠經(jīng)濟效益；對于兩個或兩個 以上鐵口的高爐來說，煉鐵廠方希望盡可能的壓縮鐵溝維修時間，一是可以保證高爐穩(wěn)定 連續(xù)運行，防止另一條鐵溝出現(xiàn)事故時導(dǎo)致高爐休風(fēng)停產(chǎn)，減少產(chǎn)量，影響效益；二是盡可 能的減少單個鐵口的出鐵時間，保證高爐穩(wěn)定順行。因此，所有煉鐵廠都希望鐵溝維修時間 越短越好。排除施工因素，在同樣的施工時間下，從技術(shù)上講，在保證鐵溝料的性能的基礎(chǔ) 上，降低鐵溝澆注料的養(yǎng)護(hù)和烘烤時間是縮短鐵溝維修時間的行之有效的方法，研發(fā)出快 速烘烤鐵溝澆注料是客戶的需求。在研發(fā)快烘烤的鐵溝澆注料時，要防止鐵溝澆注料在烘 烤過程中爆裂出現(xiàn)安全事故，因此，必須提高快烘烤鐵溝澆注料的防爆性能。
[0004] 文獻(xiàn)1 (CN1827555A)公開了一種鐵水預(yù)處理時鐵水流槽用耐火材料，其組成采用 剛玉材料、碳化硅、氮化硅、氧化鋁微粉、炭素材料、防氧化劑、硅溶膠、防爆劑、分散劑。該專 利結(jié)尾處雖然也介紹其也可以適用于條件苛刻的高爐出鐵溝主溝上，但忽略了高爐出鐵溝 是采用熱溝維修，主鐵溝維修施工時殘溝壁溫度一般達(dá)到20(TC-30(TC，相對于鐵水預(yù)處 理時鐵水流槽施工環(huán)境惡劣、耐材性能要求更高，按其使用的耐火材料及硅溶膠的成分和 用量，現(xiàn)場流動性差，燒結(jié)性能差、強度不能滿足快速維護(hù)、熱補的要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的在于提供一種快烘烤防爆鐵溝澆注料及其使用方法，解決了低水泥 鐵溝澆注料現(xiàn)場烘烤時間長、防爆性能差等問題。
[0006] -種快烘烤防爆鐵溝澆注料，包括干料、外加劑和結(jié)合劑。
[0007] 干料包括以下重量份數(shù)的組成：50_75%的棕剛玉，8-20%的碳化硅，4-10%的氮 化硅鐵，3-10 %的氧化鋁微粉，1-5 %的硅微粉，1-5 %的復(fù)合碳素材料，1-3 %的防氧化劑； 外加劑為占干料重量份數(shù)〇. 1-0. 5 %的防爆劑和0. 05-0. 5 %的六偏磷酸鈉；在施工現(xiàn)場另 加入結(jié)合劑，結(jié)合劑為硅溶膠，占干料重量份數(shù)8-15%。
[0008] 所述的氮化娃鐵中：Si> 45wt%，N> 28wt%，F(xiàn)e:12_17wt%，0 < 2. 5wt% ;
[0009] 所述的娃微粉中：Si023 95wt% ;
[0010] 所述的防爆劑是聚乙烯醇防爆纖維、乳酸鋁、金屬鋁粉和發(fā)泡劑中的三種或四種 混合。
[0011] 所述的結(jié)合劑為硅溶膠，硅溶膠中Si021 5-25wt%，PH7-9之間，Si02粒度〈100nm， 優(yōu)選 10_50nm。
[0012] 優(yōu)選干料按質(zhì)量百分比包括55-70 %的棕剛玉，8-14 %的碳化硅，4-8 %的氮化硅 鐵，5-8%的氧化鋁微粉，1-3%的硅微粉，2-3%的復(fù)合碳素材料，2-3%的防氧化劑，外加劑 按質(zhì)量百分比包括〇. 1-0. 15%的防爆劑和0. 08-0. 15%的六偏磷酸鈉。
[0013] 所述復(fù)合碳素材料由石墨與瀝青按照1 :3-5的重量比配制得到，以獲得更好的抗 侵蝕性能，抗沖刷性。
[0014] -種快烘烤防爆鐵溝澆注料的使用方法，包括步驟及參數(shù)如下：
[0015] 1、備料：按質(zhì)量百分比將55-70%的棕剛玉，8-14%的碳化硅，4-8%的氮化硅鐵， 5-8 %的氧化鋁微粉，1-3 %的硅微粉，2-3 %的復(fù)合碳素材料，2-3 %的防氧化劑，外加劑包 括0. 1-0. 15%的防爆劑和0. 08-0. 15%的六偏磷酸鈉充分混合制得干料和外加劑的混合 物，攪拌機混合時間為10分鐘以上。
[0016] 所述的氮化娃鐵中：Si> 45wt%，N> 28wt%，F(xiàn)e:12_17wt%，0 < 2. 5%wt%， 所述的硅微粉中：Si023 95wt%，所述的防爆劑是聚乙烯醇防爆纖維、乳酸鋁、金屬鋁粉、發(fā) 泡劑中的三種或四種混合中；
[0017] 2、施工：在供鐵水流經(jīng)的高爐主、支鐵溝內(nèi)安裝模具，同時現(xiàn)場攪拌機內(nèi)倒入配好 的混合物，并加入重量為混合物8 % -15 %的結(jié)合劑，攪拌10-15min后，倒入模具內(nèi)，自然養(yǎng) 護(hù)2-3h后，帶模烘烤l-4h，脫模得高爐主、支鐵溝。
[0018] 所述的結(jié)合劑為硅溶膠，硅溶膠中Si021 5-25wt%，PH7-9之間，Si02粒度〈100nm， 優(yōu)選 10_50nm。
[0019] 復(fù)合碳素材料由石墨與瀝青按照1 :3-5的重量比配制得到。
[0020] 本發(fā)明的優(yōu)點在于：
[0021] 1、烘烤快速不爆裂，施工后烘烤l_4h即可出鐵，使用在大型高爐出鐵溝上，一次 性通鐵量達(dá)到十五萬噸以上，使用壽命高；
[0022] 2、硅溶膠取代純鋁酸鈣水泥作為結(jié)合劑，在施工現(xiàn)場直接加入到混合料中，獲得 優(yōu)選的硅溶膠粒度及濃度，提高澆注料的燒結(jié)性能和力學(xué)性能，尤其中高溫力學(xué)性能顯著 增強；
[0023] 3、通過復(fù)合防爆劑的組合使用，取得了比單一防爆劑更為良好的防爆效果，顯著 提升了產(chǎn)品的防爆性能，達(dá)到鐵溝快速烘烤不爆裂的使用要求；
[0024] 4、通過硅微粉的使用提高了其施工性能，改善澆注料的流動性能，滿足現(xiàn)場熱溝 修補的需要。
【具體實施方式】[0025] 實施例1
[0026] -種快烘烤防爆鐵溝澆注料，干料按質(zhì)量百分比包括棕剛玉70%，碳化硅12%， 氮化硅鐵5 %，氧化鋁微粉5. 5 %，硅微粉3 %，碳素材料2. 5 %，防氧化劑2 %，另加入防爆劑 0. 1%，六偏磷酸鈉0. 1%，所述的氮化硅鐵中：Si> 45質(zhì)量％，N> 28質(zhì)量％，F(xiàn)e:12-17質(zhì) 量％，0 < 2. 5%質(zhì)量％，所述的娃微粉中：Si023 95質(zhì)量％，防爆劑是聚乙稀醇防爆纖維、 乳酸鋁、金屬鋁粉三種混合。將以上原料充分混合，施工時，在鐵水流經(jīng)的主支鐵溝內(nèi)安 裝模具，同時現(xiàn)場攪拌機內(nèi)倒入配好的原料，并加入重量為干料10%的硅溶膠，攪拌lOmin 后，倒入模具內(nèi)，自然養(yǎng)護(hù)2h后，帶模烘烤4h，脫模得高爐主支鐵溝。硅溶膠中Si0220質(zhì) 量％，PH= 7,Si02粒度30nm。所述復(fù)合碳素材料由石墨與瀝青按照1 :3的重量比配制得 到。
[0027] 實施例2
[0028] 一種快烘烤防爆鐵溝澆注料，干料按質(zhì)量百分比包括棕剛玉65%，碳化硅14%， 氮化硅鐵8 %，氧化鋁微粉6 %，硅微粉3 %，碳素材料2 %，防氧化劑2 %，另加入防爆劑： 0. 12%，六偏磷酸鈉：0. 1%，所述的氮化硅鐵中：Si> 45質(zhì)量％，N> 28質(zhì)量％，F(xiàn)e:12-17 質(zhì)量％，0 < 2. 5%質(zhì)量％，所述的娃微粉中：Si023 95質(zhì)量％，防爆劑是聚乙稀醇防爆纖 維、金屬鋁粉、發(fā)泡劑三種混合。將以上原料充分混合，施工時，在鐵水流經(jīng)的主支鐵溝內(nèi) 安裝模具，同時現(xiàn)場攪拌機內(nèi)倒入配好的原料，并加入重量為澆注料8%的硅溶膠溶液，攪 拌lOmin后，倒入模具內(nèi)，自然養(yǎng)護(hù)2h后，帶模烘烤4h，脫模得高爐主支鐵溝。硅溶膠中 Si0220質(zhì)量％，PH8,Si02粒度50nm。所述復(fù)合碳素材料由石墨與瀝青按照1 :5的重量比 配制得到。
[0029] 實施例3
[0030] 一種快烘烤防爆鐵溝澆注料，干料按質(zhì)量百分比包括棕剛玉68%，碳化硅10%， 氮化硅鐵10 %，氧化鋁微粉4. 5 %，硅微粉2 %，碳素材料2. 5 %，防氧化劑3 %，另加入防爆 劑：0. 15%，六偏磷酸鈉：0. 08%，所述的氮化硅鐵中：Si> 45質(zhì)量％，N> 28質(zhì)量％，F(xiàn)e: 12-17質(zhì)量％，0< 2. 5%質(zhì)量％，所述的硅微粉中：Si023 95質(zhì)量％，防爆劑是聚乙烯醇防 爆纖維、乳酸鋁、金屬鋁粉、發(fā)泡劑四種混合。將以上原料充分混合，施工時，在鐵水流經(jīng)的 主支鐵溝內(nèi)安裝模具，同時現(xiàn)場攪拌機內(nèi)倒入配好的原料，并加入重量為澆注料12%的硅 溶膠溶液，攪拌lOmin后，倒入模具內(nèi)，自然養(yǎng)護(hù)2h后，帶模烘烤4h，脫模得高爐主支鐵溝。 硅溶膠中Si0225質(zhì)量％，PH8. 5，Si02粒度20nm。所述復(fù)合碳素材料由石墨與瀝青按照1 : 4的重量比配制得到。
[0031] 實施例產(chǎn)品性能見下表
[0032] CN104761z：66AH/L 4/4 貝
【主權(quán)項】
1. 一種快烘烤防爆鐵溝澆注料，包括干料、外加劑和結(jié)合劑，其特征在于，干料包括以 下重量份數(shù)的組成：50-75%的棕剛玉，8-20%的碳化硅，4-10%的氮化硅鐵，3-10%的氧化 鋁微粉，1-5 %的硅微粉，1-5 %的復(fù)合碳素材料，1-3 %的防氧化劑；外加劑為占干料重量 份數(shù)0. 1-0. 5 %的防爆劑和0. 05-0. 5 %的六偏磷酸鈉；結(jié)合劑為硅溶膠，占干料重量份數(shù) 8-15%〇
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的澆注料，其特征在于，所述的結(jié)合劑硅溶膠中 Si0215-25wt%，PH7-9 之間，SiO2粒度 <100nm。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的澆注料，其特征在于，SiO2粒度為10-50nm。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的饒注料，其特征在于，所述的氮化娃鐵中：Si> 45wt%，N> 28wt%，F(xiàn)e:12-17wt%，0< 2.5wt%。
5. 根據(jù)權(quán)利要求I所述的饒注料，其特征在于，所述的娃微粉中SiO95wt%。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的澆注料，其特征在于，所述的防爆劑是聚乙烯醇防爆纖維、乳 酸鋁、金屬鋁粉和發(fā)泡劑中的三種或四種混合。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的澆注料，其特征在于，干料按質(zhì)量百分比包括55-70%的 棕剛玉，8-14 %的碳化硅，4-8 %的氮化硅鐵，5-8 %的氧化鋁微粉，1-3 %的硅微粉，2-3 % 的復(fù)合碳素材料，2-3 %的防氧化劑，外加劑按質(zhì)量百分比包括0. 1-0. 15 %的防爆劑和 0.08-0. 15%的六偏磷酸鈉。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的澆注料，其特征在于，所述的復(fù)合碳素材料由石墨與瀝青按 照I:3-5的重量比配制得到。
9. 一種權(quán)利要求1所述澆注料的使用方法，其特征在于，包括步驟及參數(shù)如下： 1) 備料：按質(zhì)量百分比將55-70%的棕剛玉，8-14%的碳化硅，4-8%的氮化硅鐵， 5-8 %的氧化鋁微粉，1-3 %的硅微粉，2-3 %的復(fù)合碳素材料，2-3 %的防氧化劑混合；另加 入包括0. 1-0. 15wt%的防爆劑和0. 08-0. 15wt%的六偏磷酸鈉的外加劑，充分混合制得混 合物，攪拌機混合時間為10分鐘以上； 2) 施工：在供鐵水流經(jīng)的高爐主、支鐵溝內(nèi)安裝模具，同時現(xiàn)場攪拌機內(nèi)倒入配好的 混合物，并加入重量為混合物8 % -15 %的結(jié)合劑，攪拌10-15min后，倒入模具內(nèi)，自然養(yǎng)護(hù) 2_3h后，帶模烘烤l-4h，脫模得高爐主、支鐵溝。
【專利摘要】一種快烘烤防爆鐵溝澆注料及其使用方法，屬于澆注料技術(shù)領(lǐng)域。干料包括以下重量份數(shù)的組成：50-75％的棕剛玉，8-20％的碳化硅，4-10％的氮化硅鐵，3-10％的氧化鋁微粉，1-5％的硅微粉，1-5％的復(fù)合碳素材料，1-3％的防氧化劑；外加劑為占干料重量份數(shù)0.1-0.5％的防爆劑和0.05-0.5％的六偏磷酸鈉；結(jié)合劑為干料重量份數(shù)8-15％的硅溶膠。優(yōu)點在于，高爐出鐵溝澆注料可以快烘烤，防爆裂，施工時間短，使用壽命長。
【IPC分類】C04B35-66
【公開號】CN104761266
【申請?zhí)枴緾N201510114691
【發(fā)明人】趙春燕, 王安杰, 陳茂峰, 李燕京
【申請人】通達(dá)耐火技術(shù)股份有限公司
【公開日】2015年7月8日
【申請日】2015年3月16日