本发明涉及炼铁高炉出铁沟的材料。 目前,国内高炉出铁沟均采用捣打料,使用寿命短,通铁量仅有几千吨,使用中修补频繁,劳动强度大,对环境污染较严重;国外高炉出铁沟浇注料,主要原料是采用低气孔电熔刚玉或高纯莫来石,使用寿命较长,但成本高,国内原料来源紧张。
本发明的目的是提供一种适合我国国情,原料来源方便,成本低,使用寿命也较长的高炉出铁沟浇注料。
本发明采用棕刚玉为主要原料,适当配入炭化硅、碳质材料、粘土、高铝水泥、超微粉、外加剂而制成。其配比范围(重量百分比)是,棕刚玉 60~80,SiC 10~30 粘土 1~5,高铝水泥 2~5,超微粉 1~5,外加剂0.3~1.0(外加)。
如果用矾土熟料代替部分棕刚玉,可进一步降低成本,各组分的重量百分比为,棕刚玉 20~40,矾土熟料 30~60,SiC 5~30,C 2~10,粘土 1~5,高铝水泥 2~5,超微粉 1~5,外加剂 0.3~1.0(外加)。
以上组分中,碳质材料可选用石墨粉、电极粉、焦炭粉之中的一种或两种。高铝水泥做促凝剂。超微粉可选用Al2O3、SiO2、TiO2、Cr2O5等之中的一种或两种。外加剂可选用焦磷酸钠、三聚磷酸钠、六偏磷酸钠、腐植酸钠、SN减水剂、ST减水剂等之中的一种或两种与金属铝粉配制。
超微粉和外加剂的使用,目的是获得低水分、高强致密的浇注料,并使其快速干燥而不开裂和剥落,延长浇注料的使用寿命。
本发明提供的浇注料不仅原料易得,成本低廉,施工方便,而且有良好的抗渣铁浸蚀能力和热震稳定性能,不易粘渣铁,易于清理等优点。使用寿命,比国内采用的捣打料有大幅度的提高,与国外采用电熔刚玉的浇注料相当。不仅适用于高炉出铁沟,也适用于其它金属熔液流槽。对于我国新建和改造的大、中型高炉,使用该浇注料做出铁沟,可以满足高温鼓风、高压操作,渣铁量多且流速快的要求。
实施例1:各组分配方(重量百分比)为,棕刚玉 75,SiC 15,碳材 3,粘土 4,高铝水泥 2,SiO2超微粉 1,外加剂(三聚磷酸钠、腐植酸钠与金属铝粉配制)0.5(外加)。用4×4×16cm试模浇注成型,测其性能,结果见附表。
实施例2.各组分配方(重量百分比)为,棕刚玉 24,矾土熟料 51,SiC 14,碳材 4,粘土 4,高铝水泥 2,SiO2超微粉 1,外加剂(三聚磷酸钠、腐植酸钠与金属铝粉配制)0.45(外加)。用4×4×16cm试模浇注成型,测其性能,结果见附表。
实施例3.用实施例1的配方制作的浇注料施工1327立方米高炉的主出铁沟和摆动流槽,经一年多的工业应用,总通铁量已达50万吨以上,使用效果很好,目前仍在继续使用中。浇注料沟衬与原捣打料比较,耐火材料消耗降低了70~80%,吨铁成本降低了30~40%,施工方便,劳动强度低,消除了污染,大大改善了炉前作业环境,满足了高炉强化冶炼的需要,取得了良好地经济效益和环境效益。
附表:
性 能 实施例1 实施例2
体积密度 110℃×24H 2.85~2.95 2.60~2.70
(g/cm3) 1450℃×2H 2.83~2.93 2.50~2.60
全线变化率 110℃×24H ±0.00~-0.05 -0.02~-0.05
(%) 1450℃×2H +0.01~0.05 -0.05~-0.10
抗折强度 110℃×24H 3.0~4.0 1.5~2.0
(MPa) 1450℃×2H 6.0~7.0 5.0~5.5
抗压强度 110℃×24H 15.0~20.0 10.0~15.0
(MPa) 1450℃×2H 55.0~60.0 40.0~45.0
热态抗折强度(MPa) 1450℃×1H 1.0~1.5 1.0~1.5
化学成分(%) Al2O370~75 60~65
SiC 10~15 10~15
SiO22~4 2~4
C 2~6 2~6