环保无水炮泥材料[1]1

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1、炮泥及其作用炮泥是炼铁高炉用于堵铁口的耐火材料，其性能的优劣直接关系到高炉能否安全运行。随着高炉大型化、高风压、大量渣铁的排出，对堵铁口的炮泥质量要求越來越高。总体讲，高炉不出铁渣熔液吋，炮泥填充在铁口内，使铁口维持足够的深度；高炉出铁时，铁口内的炮泥中心被钻出孔道，铁渣熔液通过孔道排出炉外，这要求炮泥维持铁口孔径稳定，出铁均匀，最终出净炉内的铁渣熔液。每天高炉的出铁口都要反复多次被打开和充填，炽热的铁水和熔渣对炮泥产生物理和化学作用，使炮泥损毁。为了使铁口工作状态稳定，满足高炉强化冶炼的需要，要求炮泥的作业性、体积稳定性

2、、烧结性同时具有抗渣、铁液侵蚀和冲刷，抗氧化的特征。一炮泥的种类和成分1.1炮泥的种类炮泥跟据结合剂的不同分为有水炮泥和无水炮泥，无水炮泥乂分为焦油型炮泥和树脂型炮泥。1.1.1高炉用有水炮泥有水炮泥特点：(1)结合剂水在常温下和粘土作用，使各种配料混合在一起成泥状，并具有一定的可塑性。(2)高温下水蒸发后迅速硬化，具有一定的强度，阻止渣铁流出。进而粘土热硬，沥青结焦使炮泥具有高温结构强度。因此，使用有水炮泥时，可在堵上铁口3—5分钟后退炮。1.1.2高炉用无水炮泥无水炮泥特点：(1)以焦油或树脂做结合剂，在一定温度下液化

3、和粘土作用，使各种配料结合在一起成泥状，并具有一定的可塑性。(2)在高温作用下，结合剂先液化使炮泥变软，继而挥发分挥发，游离碳结焦，各种原料在进行一次烧结,使炮泥热硬并形成高温结构强度。从堵口炮泥液化变软到变硬，大约需要20-30分钟。因此，用无水炮泥时，要堵上铁口20分钟后再退炮。1.2炮泥的成分炮泥是一种不定型耐火材料，其组成可以分为两个部分耐火骨料和结合剂。有水炮泥以粘土粉、粘土耐火砖破碎颗粒、焦炭粉为主要原料，适当加入沥青、高铝矶土、碳化硅等，采用水作为结合剂。常用无水炮泥原料一般以刚玉、高铝矶土、碳化硅、粘土及焦

4、粉等，为了改善炮泥性能，提高其强度及耐侵蚀性，已开始采用金属硅、金属铝、绢云母粉、氮化硅铁等原料，各种微粉以及超微粉原料的添加进一步的提高了其致密度及烧结性能，无水炮泥通常采用焦油、二蔥油、树脂作为结合剂。二主要原料组成对炮泥性能的影响2.1炮泥主要原料1、焦粉焦炭的种类不同将产生不同化学反应及其他不同特征。焦炭的特性是气孔率高、导热及导电性能好，抗渣及热震稳定性好，使铁口保持还原气氛,对SiC、碳化网络及碳素材料起保护作用，是炮泥的主要原料之一。焦粉的主要作用有三个：一是作为骨料，增强炮泥的显气孔率，改善炮泥的透气性，便

5、于挥发分的释放；二是提供碳素与结合剂挥发的残炭结合,形成碳结合相，保证炮泥的最终强度；三是产生还原气氛，抑制其他原料氧化。2、碳化硅SiC具有高熔点（2200°C）、耐侵蚀、高热导率、高耐磨性（硬度值达到2500kg/mm2）.高温强度高、热膨胀系数小、热震稳定性好等优点，在泥料中配入一定数量的碳化硅其作用是为了填充主骨料颗粒之间的空隙，以形成耐火基质，使泥料具有更好的抗渣性、高温结构强度和热震稳定性，可改善其抗熔渣侵蚀和抗冲刷能力。但碳化硅在高温氧化气氛中易被氧化，因此在配入泥料中使用时应给予考虑。3、棕刚玉炮泥所用的棕

6、刚玉属中性耐火材料，体密大、熔点高、硬度大、化学性质稳定、耐渣铁侵蚀性好，在高温时转化为«-A1A,根据其性能上的特点,在无水炮泥中配入一定比例的棕刚玉，是为了提高炮泥的抗渣铁冲刷性和抗炉渣的化学侵蚀作用以及炮泥的高温结构强度等。棕刚玉在炮泥中常作为骨料和粉料使用。4、咼铝（铝矶土）骨料高铝骨料属于致密质耐火颗粒原料，耐火度达到1770°C,在堵出铁口中起骨架作用。粒径在3mm左右，其化学成分要求Al203^80%.FeQW2%、MgO+CaO^O.5%,吸水率W5%。5、绢云母绢云母在无水炮泥中的作用：（1）捉高炮泥的中

7、、低温强度；（2）绢云母在高温下可做结合剂；（3）绢云母在炮泥原料中系超微粉原料，能使炮泥润滑，有利于打泥；6、沥青沥青作为含碳粘结剂配入泥料中，主要是帮助结合剂发挥强化效应，可以进一步起到改进泥料某些性能的作用。如在高温条件下沥青成分碳化析出石墨碳，使泥料具有较好的高温结构强度，炮泥选用的沥青一般为高温沥青或改质沥青，其软化点要求大于100°Co7、粘土（口泥）粉炮泥生产中所选用的粘土为软质可塑性粘土，主要成分是AL2O3+SiO2,粘土在屮温（900°C—1400°C）下能烧结成陶瓷材料，具有一定的硬度和耐磨性，但受热

8、收缩大且致密，不利于水分及有机物的挥发和逸出。根据粘土加热变化特点，在泥料中过多的配入粘土粉，对泥料的体积稳定性会有一定的影响，如铁口断裂等。因此在泥料配制中应该给予严格控制。一般配入量在10—15%,最多不超过20%o8、氮化硅（氮化硅结合碳化硅、氮化硅铁）近几年，随着对炮泥的研究深入，越来越多的非氧