一种铁钩用浇注料及研制方法

说明书摘要

木发明涉及一种炼铁高炉出铁沟耐火材料浇注料及其制备方法，属于耐火材料技术领域。该浇注料以刚玉细粉、SiC细粉、高温沥青细粉、氧化铝水泥或铝酸钙水泥、a一Ale 0:超细粉、Si02超细微粉、金属硅粉为主要原料，以三聚磷酸钠或六偏磷酸钠和金属铝粉为添加剂，加入高铝粉煤灰经搅拌混合后即为高炉出铁沟用耐火材料浇注料。该浇注料在使用时外加3 }7%的水搅拌混合后加入到出铁沟浇注的模具中，通过振动棒或振动板给浇注料施加振动，经自然硬化干燥并脱模后再经过80 0C至700 0C烘干和热处理排除浇注料的水分后即可。所述浇注料具有优良的抗高炉浓性能和使用性能，可有效降低出铁沟用耐火材料浇注料的成木，同时对高铝粉煤灰综合利用开辟了新的应用途径。

1、一种高炉出铁沟耐火材料浇注料，其特征在于:该浇注料以工业级刚玉粉料、SiC粉

料、高温沥青粉料、氧化铝水泥或铝酸钙水泥、a一A1203超细粉、Si02超细微粉、金属硅粉为

主要原料，以三聚磷酸钠或六偏磷酸钠作为分散剂，以金属铝粉为添加剂，并加入适量防爆

有机纤维和高铝粉煤灰;所述工业级刚玉粉料按照占总配料质量分数的10^90%;碳化硅粉料

按照占总配料质量分数的5^-35%;高温沥青按照占总配料质量分数的0. 3-}-8%;氧化铝水泥

或铝酸钙水泥按照占总配料质量分数的0.1^-7%; a一A120。超细粉按照占总配料质量分数的

0.5^-10%; Si02超细微粉按照占总配料质量分数的0. 5%^}7%;金属硅粉按照占总配料质量分

数的0. 1 ^} 5%;三聚磷酸钠或六偏磷酸钠按照占总配料质量分数的0. 001-V 1%;金属铝粉按照

占总配料质量分数的0. 001-1%;防爆有机纤维按照占总配料质量分数的0. 001^-1%;高铝粉

煤灰按照占总配料质量分数的1^-30%0

2、根据权利要求1所述的耐火材料浇注料，其特征在于:所述工业级刚玉粉料中Al八

含量大于88%，颗粒大小为簇40mm;碳化硅粉料中SiC含量大于90%，颗粒大小为}3. 5mm;

高温沥青(工业级高温沥青产品，小于lmm)，氧化铝水泥或铝酸钙水泥(工业级耐高温水泥

产品)，a一A 1203微粉，要求A 1203含量大于98%，颗粒大小为蕊l0um; Si02超细微粉中Si02

含量要大于88%，颗粒大小为蕊1um;金属硅粉中Si含量要大于88%，颗粒大小为s30um:三

聚磷酸钠或六偏磷酸钠(工业级化工产品);金属铝粉中A1含量要大于95%,颗粒大小为蕊

50um;有机防爆裂纤维(熔点115-1600C，直径30^} 120um，长度3^}5um)。

3、根据权利要求1所述的耐火材料浇注料，其特征在于:所述高铝粉煤灰中氧化铝含量

大于30%、氧化钙含量小于5%、氧化铁小于1. 090，所述高铝粉煤灰为流化床发电锅炉燃烧煤

和煤研石混合物而产出的未加入含钙脱硫剂的高铝粉煤灰。

4、一种制备如权利要求1所述的高炉出铁沟耐火材料浇注料的方法，其特征在于:所述

方法首先将上述各种原料按所述的比例进行配料，然后在搅拌机里搅拌后包装;使用时再加

水搅拌，加水量占总搅拌料质量的3-} 7}O;将搅拌混合好的物料装入出铁沟的模具中，通过振

动棒或振动板给浇注料施加振动;浇注料经自然硬化干燥并脱模后，再经过80 0C ^} 700℃烘干

排除浇注料的水分后即为高炉出铁沟耐火材料浇注料。

我国是世界钢铁产量大国，消耗大量的耐火材料。国内大中型高炉出铁沟用耐火材料一

般要求是:耐高温、耐侵蚀、耐冲刷、抗渗透、高导热性。大中型高炉出铁沟用耐火材料主

要是AlLO:,-SiC一质浇注料，其原料中以刚玉和碳化硅为主，价格较高，比如一般刚玉价格在

每吨4000 -7000元左右，碳化硅每吨6000元左右。而粉煤灰是大中型火力发电厂流化床锅

炉大量排放的废弃物，其价格仅为几十元或仅仅花费短途运费即可。在当今市场经济条件下

的竞争日益激烈，提高劳动生产率，研究和生产低成本高性能的大中型高炉出铁沟用耐火材

料是企业发展追求的根本目标。

发明内容

本发明的目的是针对现有高铝粉煤灰的综合增值利用和高炉出铁沟浇注料所用原料价

格较高，而导致成本较高的问题，提出一种抗高炉渣性能和使用性能优良，成本低的高炉出

铁沟耐火材料浇注料。

本发明提出的一种高炉出铁沟耐火材料浇注料，其特征在于:该浇注料以工业级刚玉粉

料、SiC粉料、高温沥青粉料、氧化铝水泥或铝酸钙水泥、a一A1z03超细粉、Si02超细微粉、

金属硅粉为主要原料，以三聚磷酸钠或六偏磷酸钠作为分散剂，以金属铝粉为添加剂，并加

入适量防爆有机纤维和高铝粉煤灰;所述工业级刚玉粉料按照占总配料质量分数的10^-90'0;

碳化硅粉料按照占总配料质量分数的5 ^} 35%;高温沥青按照占总配料质量分数的0.3^'8%;

氧化铝水泥或铝酸钙水泥按照占总配料质量分数的0. 1 ^-7%; a一A1Z03超细粉按照占总配料质

量分数的0.510%; SiOz超细微粉按照占总配料质量分数的0. 5%-} 7%;金属硅粉按照占总配

料质量分数的0. 1 ^' S%;三聚磷酸钠或六偏磷酸钠按照占总配料质量分数的0. 001^-1%:金属

铝粉按照占总配料质量分数的0. 001^-1%;防爆有机纤维按照占总配料质量分数的0. 001^-1%;

高铝粉煤灰按照占总配料质量分数的1-}-30%0

在上述耐火材料浇注料中，所述工业级刚玉粉料中A1z0。含量大于88%，颗粒大小为蕊

40mm;碳化硅粉料中SiC含量大于90%，颗粒大小为簇3. 5mm;高温沥青(工

业级高温沥青产

品，小于1mm);氧化铝水泥或铝酸钙水泥(工业级耐高温水泥产品);a一A1Z03微粉，要求

A1z03含量大于98%，颗粒大小为(l0um; SiOz超细微粉中Si02含量要大于88%，颗粒大小为蕊

lum;金属硅粉中Si含量要大于88%，颗粒大小为延30um;三聚磷酸钠或六偏磷酸钠(工业

级化工产品，);金属铝粉中A1含量要大于950/u，颗粒大小为毛50um;有机防爆裂纤维(熔

点115一160 0C，直径30-}-120um，长度3一Sum)。

在上述耐火材料浇注料中，所述高铝粉煤灰中氧化铝含量大于30%、氧化钙含量小于5%,

氧化铁小于1. 0%，所述高铝粉煤灰为流化床发电锅炉燃烧煤和煤研石混合物而产出的未加入

含钙脱硫剂的高铝粉煤灰。

本发明提出的一种高炉出铁沟耐火材料浇注料的制备方法，其特征在于:所述方法首先

将上述各种原料按所述的比例进行配料，然后在搅拌机里搅拌后包装;使用时再加水搅拌，

加水量占总搅拌料质量的3^'7%:将搅拌混合好的物料装入出铁沟的模具中，通过振动棒或振

动板给浇注料施加振动;浇注料经自然硬化干燥并脱模后，再经过800C ^-700℃烘干排除浇注

料的水分后即为高炉出铁沟耐火材料浇注料

由于本发明在铁沟浇注料中添加不同质量分数的高铝粉煤灰，所制备的高炉出铁沟用耐

火材料浇注料性能稳定，能够满足工业生产要求，并可降低铁沟浇注料的成本，也为粉煤灰

的综合利用开辟了新的应用途径。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明的技术方案做进一步说明:

本发明采用的原料配方和配比分别为:工业级刚玉原料(也可以是电熔致密刚玉、电熔

白刚玉、电熔棕刚玉或致密高铝矾土熟料)的颗粒和细粉(A 120。含量一般要大于88%,颗粒

大小为`40mm)占总配料质量分数的50^90%:其中40^8 mm的刚玉原料颗粒占总配料质量

分数的2%^-25%, 8^'5mm刚玉原料颗粒占总配料质量分数的2%}25%, 5^-3mm刚玉原料颗粒

占总配料质量分数的2%^-20%, 3-}-lmm刚玉原料颗粒占总配料质量分数2%^}25%，小于lmm

刚玉原料颗粒占总配料质量分数的2. 0%}-18%;碳化硅颗粒和细粉(SiC含量一般要大于90%,

颗粒大小为延5mm)占总配料质量分数的5^-35%;高温沥青(小于lmm)占总

配料质量分数的

0. 3^}8%;氧化铝水泥或铝酸钙水泥(小于0. lmm)占总配料质量分数的0. 1-v 7%, a一A 1203

微粉(A 1203含量一般要大于98%,颗粒大小为簇1 Oum )占总配料质量分数的0.510%; Si0:超

细微粉(Si02含量一般要大于88%，颗粒大小为<1um)占总配料质量分数的0. 5%^-7%;金属

硅粉占总配料质量分数的0.1^'5%;三聚磷酸钠或六偏磷酸钠占总配料质量分数的0. 001^-1%;

金属铝粉占总配料质量分数的0. 001 } 1%;防爆有机纤维0. 001-1%。高铝粉煤灰(要求是氧

化铝含量大于30%和氧化钙含量小于5%的流化床发电锅炉产出的未加入含钙脱硫剂的粉煤灰)

占总配料质量分数的1-v30%o

将上述各种原料按本发明所述的比例先进行配料，然后在搅拌机里将配合料搅拌2-v 30

分钟后包装发运。在使用时再加水搅拌20秒一5分钟(加水量占总搅拌料质量的3}-7%)，

搅拌后使之达到一定的流动性，搅拌混合好的物料装入出铁沟的模具中，通过振动棒或振动

板给浇注料施加振动达到流动成型的目的，经自然硬化干燥并脱模后再经过80℃至700℃烘

干排除浇注料的水分后即可投入使用。采用上述的原料和工艺技术生产的浇注料耐火材料即

为本发明的一种添加粉煤灰的高炉出铁沟耐火材料浇注料。

添加粉煤灰高炉出铁沟浇注料的制备的工艺流程为:

原料~配料一搅拌机搅拌一包装一发运一使用现场一搅拌一加水一搅拌一振动成型~干

燥一热处理~使用

本发明中使用的高铝粉煤灰(粉煤灰的主要化学组成为:Si0Z:40%^"60% A1z03:30%^-50%)

含有较大比例的氧化铝和二氧化硅等耐高温物相，在铁沟浇注料中添加不同质量分数的粉煤

灰，可有效降低高炉出铁沟耐火材料浇注料成本，且浇注料性能优良。