一種環(huán)保型無水炮泥及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種環(huán)保型無水炮泥及其制備方法，屬于耐火材料領域。一種環(huán)保型無水炮泥，以重量計，所述炮泥的組成為：焦炭15～20份、鋁礬土22～43份、棕剛玉0～10份、碳化硅20～25份、氮化硅0～8份、金屬硅0～3份、粘土10～15份、絹云母3～6份、結合劑15～20份，其中，除結合劑外其他物料的總份數為100份；所述結合劑由下述重量份的原料組成：含碳樹脂20～60份、植物油脂20～50份、線型酚醛樹脂10～40份、碳粉5～10份。本發(fā)明的環(huán)保型無水炮泥具有下述優(yōu)點：①有害物質含量少，對人體無害；②無煙塵、對環(huán)境影響?。虎蹪M足高爐爐前操作的使用要求。
【專利說明】一種環(huán)保型無水炮泥及其制備方法【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于耐火材料【技術領域】，具體涉及一種環(huán)保型無水炮泥及其制備方法。
【背景技術】
[0002]目前國內大多數高爐爐前使用的無水炮泥都是非真正意義上的環(huán)保型無水炮泥。而且很多用戶對環(huán)保型無水炮泥的認識僅限于不冒煙或者煙塵少，對所使用炮泥內有害物質含量少、對人體健康無害并沒有概念。國內只有少數廠家生產環(huán)保型無水炮泥，其含有的有害成份還較多，對人身健康和環(huán)境造成一定的危害。故真正意義上的環(huán)保型無水炮泥應該滿足以下三個方面要求:
1）有害物質含量少，對人體健康無害(解決傳統無水炮泥中含有大量對人體健康有嚴重危害的致癌物質苯并芘的問題);
2)無煙塵，對環(huán)境影響小(解決傳統無水炮泥在使用過程中有大量煙塵產生的問題)；
3)更好地滿足高爐爐前對無水炮泥的使用要求(解決傳統無水炮時常泥潮鐵口，斷鐵口，淺鐵口，放鐵時間不夠，渣鐵出不凈，鐵口工作惡化，鐵口合格率底等問題)。
[0003]隨著經濟的發(fā)展，環(huán)境危機已經成為我國乃至全球一個非常重要而又嚴峻的問題。國家“十一五”規(guī)劃提出了國內單位生產總值能耗降低20%左右，主要污染物排放總量減少10%的目標。因此走低碳、環(huán)保之路是工業(yè)可持續(xù)發(fā)展的必然方向。
[0004]當前國內高爐出鐵用無水炮泥產品質量參差不齊，容易出現潮鐵口、淺鐵口、斷鐵口、跑大流、減壓、放風、燒壞爐前設備等問題，嚴重影響大中型高爐的正常生產。傳統炮泥結合劑使用的煤焦油和浙青都屬于復雜稠環(huán)芳香烴類物質，它們具有優(yōu)良的可塑性能和耐用性能，但溫度稍高就會散發(fā)出酸、辣、臭的氣體和黃色煙霧，特別是苯并芘的含量達到1% - 2.5%。從所周知，苯并芘是世界公認的致癌物質之一，它容易引發(fā)胃癌、肺癌、腫瘤等重大疾病。隨著人們對煤焦油、浙青毒性的逐步認知和對身體健康充分關注，有人提出采用樹脂代替煤焦油，最初方案被認為是環(huán)保無污染的，相對于煤焦油和浙青而言，酚醛樹脂結合的炮泥，冒煙少，但其內部含有苯酚和甲醛單體也已經被列為危險物質CMR產品的行列，同樣對人體和環(huán)境產生很大的危害。
[0005]因此，實施研究環(huán)保型無水炮泥的意義和必要性不言而喻。

【發(fā)明內容】

[0006]本發(fā)明的目的是為了提供一種環(huán)保型無水炮泥及其制備方法。
[0007]基于上述目的，本發(fā)明采取了如下技術方案:一種環(huán)保型無水炮泥，以重量計，組成為:焦炭15~20份、鋁礬土 22~43份、棕剛玉O~10份、碳化硅20~25份、氮化硅O~8份、金屬娃O~3份、粘土 10~15份、絹云母3~6份、結合劑15~20份，除結合劑外其他物料的總份數為100份；所述結合劑由下述重量份的原料組成:含碳樹脂20~60份、植物油脂20~50份、線型酚醛樹脂10~40份、碳粉5~10份。
[0008]所述焦炭3mm≥粒徑> 1_的5~10份、0.1mm ≤粒徑≤1mm的8~15份；所述招帆土 3mm >粒徑> Imm的6~10份、0.1mm <粒徑< Imm的8~15份、粒徑180目的4~25份。
[0009]所述棕剛玉、碳化硅、氮化硅、金屬硅以及絹云母的粒徑< 200目，粘土粒徑< 325目。
[0010]優(yōu)選地，以重量計，所述炮泥的組成為:3mm≥粒徑> Imm的焦炭7份、0.1mm (粒徑< 1_的焦炭10份、3_≥粒徑> 1_的招帆土 8份、0.1mm <粒徑< 1_的招帆土 10份、180目鋁礬土 4份、200目棕剛玉10份、200目碳化硅22份、200目氮化硅8份、200目金屬娃3份、325目粘土 13份、200目絹云母5份、結合劑16.5份；所述結合劑的組成為:含碳樹脂40份、植物油脂32份、線性酚醛樹脂20份、碳粉8份。
[0011]所述環(huán)保型無水炮泥的制備方法，包括以下步驟:1)準確稱取所需各種物料，將制備結合劑所需的各原料混合，加熱至100~120°C，在0.5~0.7MPa下攪拌、脫水，當檢測其恩氏粘度在9~11，含水量小于0.5wt%時，停止加熱，45~55°C恒溫儲存，備用；
2)將粒徑<0.1mm的物料倒入攪拌機中攪拌5~15分鐘放出備用；
3)取步驟I)的結合劑加熱至80°C—85°C備用；
4)將無水炮泥攪拌機內的溫度升至55°C—60°C，擠泥口的溫度控制在75°C—80°C；
5)將剩余物料加入無水炮泥攪拌機中攪拌I~5分鐘，再加入步驟3)所得結合劑的60~80wt%攪拌I~5分鐘，然后加入步驟2)所得物攪拌10~20分鐘；最后加入剩余的結合劑攪拌15~30分鐘，從取樣口取樣檢驗馬夏值，使得炮泥的馬夏值控制在0.1—
0.73MPa，合格出料，若馬夏值偏高，追加結合劑，每次追加的結合劑重量，不能超過總料重的0.5%，繼續(xù)攪拌至少5分鐘，檢測馬夏值合格后出料擠泥包裝。
[0012]本發(fā)明主要原料的理化指標要求見表1。
[0013]表1 主要原料要求理化指標(％)
【權利要求】
1.一種環(huán)保型無水炮泥，其特征在于，以重量計，所述炮泥的組成為:焦炭15~20份、招帆土 22~43份、棕剛玉O~10份、碳化娃20~25份、氮化娃O~8份、金屬娃O~3份、粘土 10~15份、絹云母3~6份、結合劑15~20份，其中，除結合劑外其他物料的總份數為100份；所述結合劑由下述重量份的原料組成:含碳樹脂20~60份、植物油脂20~50份、線型酚醛樹脂10~40份、碳粉5~10份。
2.如權利要求1所述的環(huán)保型無水炮泥，其特征在于，所述焦炭:3mm≥粒徑> Imm的5~10份、0.1mm ≤粒徑≤ Imm的8~15份；所述招帆土:3_ ≥粒徑> 1_的6~10份、.0.1mm ≤粒徑≤ Imm的8~15份、粒徑180目的4~25份。
3.如權利要求1或2所述的環(huán)保型無水炮泥，其特征在于，所述棕剛玉、碳化硅、氮化硅、金屬硅以及絹云母的粒徑< 200目，粘土的粒徑< 325目。
4.如權利要求3所述的環(huán)保型無水炮泥，其特征在于，以重量計，所述炮泥的組成為:3mm≥粒徑> Imm的焦炭7份、0.1mm ≤粒徑≤ Imm的焦炭10份、3mm≥粒徑> Imm的招帆土 8份、0.1mm≤粒徑≤Imm的鋁礬土 10份、180目鋁礬土 4份、200目棕剛玉10份、200目碳化硅22份、200目氮化硅8份、200目金屬硅3份、325目粘土 13份、200目絹云母5份、結合劑16.5份；所述結合劑的組成為:含碳樹脂40份、植物油脂32份、線性酚醛樹脂20份、碳粉8份。
5.如權利要求1~4之任一項所述的環(huán)保型無水炮泥的制備方法，其特征在于，包括以下步驟:I)準確稱取所需各種物料，將制備結合劑所需的各原料混合，加熱至100~120°c，在0.5~0.7MPa下攪拌、脫水，當檢測其恩氏粘度在9~11，含水量小于0.5被％時，停止加熱，45~55 °C恒溫儲存，備用； 2)將粒徑<0.1mm的物料倒入攪拌機中攪拌5~15分鐘放出備用； 3)取步驟I)的結合劑加熱至80°C—85°C備用； 4)將無水炮泥攪拌機內的溫度升至55°C—60°C，擠泥口的溫度控制在75°C—80°C； 5)將剩余物料加入無水炮泥攪拌機中攪拌I~5分鐘，再加入步驟3)所得結合劑的.60~80wt%攪拌I~5分鐘，然后加入步驟2)所得物攪拌10~20分鐘；最后加入剩余的結合劑攪拌15~30分鐘，從取樣口取樣檢驗馬夏值，使得炮泥的馬夏值控制在0.1—.0.73MPa，合格出料，若馬夏值偏高，追加結合劑，每次追加的結合劑重量，不能超過總料重的0.5%，繼續(xù)攪拌至少5分鐘，檢測馬夏值合格后出料擠泥包裝。
【文檔編號】C04B35/66GK103880444SQ201410066363
【公開日】2014年6月25日 申請日期:2014年2月26日 優(yōu)先權日:2013年4月15日
【發(fā)明者】劉志明, 王國華 申請人:澠池金華新材料有限公司