一種高爐撇渣設(shè)備用結(jié)合劑的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種高爐撇渣設(shè)備用結(jié)合劑，屬于高爐出鐵過程中渣鐵分離設(shè)備的結(jié)合劑【技術(shù)領(lǐng)域】。本發(fā)明的一種高爐撇渣設(shè)備用結(jié)合劑，由瀝青、馬來松香、古爾膠、聚氨基甲酸酯、聚乙烯醇、2-乙基己基磷酸酯、醋酸纖維素、丙烯酸丁酯和瓜兒膠組成。本發(fā)明的一種高爐撇渣設(shè)備用結(jié)合劑，通過創(chuàng)造性的組分配比，將其與耐火骨料混合后制成撇渣設(shè)備，使得制成的撇渣設(shè)備的強(qiáng)度增強(qiáng)、熱塑性高、穩(wěn)定性好；提高了撇渣設(shè)備的使用壽命，大大降低了爐前的勞動(dòng)強(qiáng)度，較好地保證了高爐爐況穩(wěn)定和順行，進(jìn)一步降低了鋼鐵企業(yè)的冶煉成本。
【專利說明】一種高爐撇渣設(shè)備用結(jié)合劑

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及高爐出鐵過程中渣鐵分離設(shè)備的結(jié)合劑【技術(shù)領(lǐng)域】，更具體地說，涉及 一種高爐撇渣設(shè)備用結(jié)合劑。

【背景技術(shù)】
[0002] 高爐煉鐵是應(yīng)用最廣泛的煉鐵工藝，經(jīng)高爐冶煉的高溫鐵水與爐渣混合在一起并 由鐵口流出，鐵水在從高爐出鐵后由鐵水包、魚雷罐車運(yùn)送到轉(zhuǎn)爐工位，進(jìn)行轉(zhuǎn)爐煉鋼。為 了防止?fàn)t渣中的有害成分再次進(jìn)入鐵水，在高爐出鐵的過程中需要渣鐵分離設(shè)備對(duì)高溫渣 鐵進(jìn)行分離。現(xiàn)有技術(shù)中主要采用的渣鐵分離設(shè)備為撇渣器，又稱為砂口；撇渣器上接高爐 主鐵溝，下接支鐵溝，旁路連接渣溝，在出鐵過程中，主鐵溝內(nèi)的爐渣和鐵水因其密度不同 自然分層。爐渣因密度小浮在鐵水的上面，被撇渣器擋住后轉(zhuǎn)而流向渣溝；鐵水因其密度大 沉在下面，并通過撇渣器與主鐵溝之間的間隙流向鐵溝。實(shí)現(xiàn)出鐵過程中高溫液態(tài)的渣、鐵 的有效分離。撇渣器在出鐵場上處于核心節(jié)點(diǎn)位置，是保證渣鐵有效分離的唯一節(jié)點(diǎn)，是促 進(jìn)高爐出鐵過程中高溫液態(tài)爐渣、鐵水有效分離的裝置。
[0003] 但是，撇渣器在服役的過程中經(jīng)受著高溫鐵水的機(jī)械沖刷，高溫爐渣的化學(xué)侵蝕 和間歇性的熱震侵蝕。且三種因素交替作用，相互加強(qiáng)，大大降低了撇渣器的服役壽命。現(xiàn) 有的撇渣器的結(jié)合劑由浙青等材料制成，由于撇渣器結(jié)合劑的組分不完善，使得撇渣器的 抗沖刷、抗侵蝕能力、抗剝落性能和熱震穩(wěn)定性較差，使得撇渣器的使用壽命只有1-2個(gè) 月，且每10-15天就需補(bǔ)料一次。撇渣器的頻繁修補(bǔ)，常常影響準(zhǔn)點(diǎn)出鐵，導(dǎo)致減風(fēng)減產(chǎn)，焦 比升高。
[0004] 現(xiàn)有撇渣器的使用壽命較短、修補(bǔ)頻繁，直接影響了高爐準(zhǔn)點(diǎn)出鐵，延長了鐵水存 爐時(shí)間，不僅增加了噸鐵成本，給鋼鐵企業(yè)帶來沉重的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)，而且?guī)砹藝?yán)重的安全隱 患。因此，亟需改進(jìn)制備撇渣設(shè)備所用的結(jié)合劑，從而提高撇渣設(shè)備的使用壽命。
[0005] 經(jīng)專利檢索，已經(jīng)有相關(guān)的技術(shù)方案公開。如：一種高爐出鐵溝撇渣器預(yù)制過梁 (CN200910143657. 2,申請公布日：2010-12-01)，其過梁用耐火澆注料預(yù)制而成，并經(jīng)過烘 烤后投入使用，預(yù)制件上部預(yù)留缺口，雖然該申請案防止了預(yù)制過梁在使用時(shí)因下部受熱 膨脹變長造成上部拉伸開裂的問題，延長了撇渣器使用壽命，但是該申請案僅僅改進(jìn)了撇 渣器的結(jié)構(gòu)，其并沒有對(duì)撇渣設(shè)備的結(jié)合劑的成分組成進(jìn)行改進(jìn)，因此，撇渣設(shè)備的服役壽 命有待進(jìn)一步提1?。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 1.發(fā)明要解決的技術(shù)問題
[0007] 本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中撇渣設(shè)備使用壽命短，修補(bǔ)、更換頻率大的不 足，提供了一種高爐撇渣設(shè)備用結(jié)合劑，本發(fā)明的撇渣設(shè)備用結(jié)合劑通過創(chuàng)造性的原料組 分配比，其與耐火骨料制成的撇渣設(shè)備強(qiáng)度高，熱塑性高，穩(wěn)定性好，提高了撇渣設(shè)備的使 用壽命，為高爐準(zhǔn)點(diǎn)出鐵提供保障。
[0008] 2.技術(shù)方案
[0009] 為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供的技術(shù)方案為：
[0010] 本發(fā)明的一種高爐撇渣設(shè)備用結(jié)合劑，所述的結(jié)合劑包括浙青、馬來松香、古爾 膠、聚氨基甲酸酯和聚乙烯醇組分。
[0011] 更進(jìn)一步地，所述的結(jié)合劑各組分按如下質(zhì)量份組成： 瀝靑 120-150份， 馬來松香 M-30份，
[0012] 古包膠 10-12份， 聚^ ?甲酸_ 4-9份， 聚乙烯醉 8-12份"
[0013] 更進(jìn)一步地，所述的結(jié)合劑還包括2-乙基己基磷酸酯、醋酸纖維素、丙烯酸丁酯 和瓜兒膠組分。
[0014] 更進(jìn)一步地，所述的結(jié)合劑各組分按如下質(zhì)量份組成： Μ7ι 120-150 份， 巧來fe# 20-30份， 古爾膠 10-12 ?分， muwmm 4-9 份，
[0015] 聚乙烯醇 8-12份， 2-乙+墻己篇磷酸ft 1-2份， 醋_纖維索 10-18份, 丙?酸丁顚 4-5份， Cv兒膠 1份;
[0016] 該結(jié)合劑僅由浙青、馬來松香、古爾膠、聚氨基甲酸酯、聚乙烯醇、2-乙基己基磷酸 酯、醋酸纖維素、丙烯酸丁酯和瓜兒膠組分組成。
[0017] 更進(jìn)一步地，所述的結(jié)合劑各組分按如下質(zhì)量份組成：
[0018] 瀝靑 】30份， 馬來松香 25份， 古爾膠 1!份， 聚氨基甲酸酷 7份， 聚乙烯醇 10份，
[0019] 2-乙基己基磷酸酯 Η分， 醋酸纖維素 15份， 丙烯酸Τ酯 4份， 瓜兒膠 1份
[0020] 3.有益效果
[0021] 采用本發(fā)明提供的技術(shù)方案，與已有的公知技術(shù)相比，具有如下顯著效果：
[0022] 本發(fā)明的一種高爐撇渣設(shè)備用結(jié)合劑，其結(jié)合劑所采用的浙青為球狀浙青，利用 較高的碳素含量提高了撇渣設(shè)備的抗侵蝕性能，且撇渣設(shè)備空隙中殘留較多的碳素，使得 撇渣設(shè)備更加致密；
[0023] 此外，結(jié)合劑中創(chuàng)造性的配入馬來松香、古爾膠、聚氨基甲酸酯、2-乙基己基磷酸 酯、聚乙烯醇、醋酸纖維素、丙烯酸丁酯和瓜兒膠，大大提高了結(jié)合劑的粘結(jié)性和塑性，將其 與耐火骨料混合后制成撇渣設(shè)備，使得制成的撇渣設(shè)備的強(qiáng)度增強(qiáng)、熱塑性高、穩(wěn)定性好； 提高了撇渣設(shè)備的使用壽命，大大降低了爐前的勞動(dòng)強(qiáng)度，較好地保證了高爐爐況穩(wěn)定和 順行，進(jìn)一步降低了鋼鐵企業(yè)的冶煉成本。

【具體實(shí)施方式】
[0024] 為進(jìn)一步了解本發(fā)明的內(nèi)容，下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的描述。
[0025] 實(shí)施例1
[0026] 本實(shí)施例的一種高爐撇渣設(shè)備用結(jié)合劑，各組分按如下質(zhì)量份組成：浙青150kg， 馬來松香30kg，古爾膠12kg，聚氨基甲酸酯9kg，聚乙烯醇12kg，2-乙基己基磷酸酯2kg，醋 酸纖維素18kg，丙烯酸丁酯5kg和瓜兒膠lkg。值得說明的是，所述的浙青為球狀浙青，利 用較高的碳素含量提高了撇渣設(shè)備的抗侵蝕性能，且撇渣設(shè)備空隙中殘留較多的碳素，使 得撇渣設(shè)備更加致密；所述的聚氨基甲酸酯，是主鏈上含有重復(fù)氨基甲酸酯基團(tuán)的大分子 化合物的統(tǒng)稱，它是由有機(jī)二異氰酸酯或多異氰酸酯與二羥基或多羥基化合物加聚而成。
[0027] 另外，有必要說明的是，上述的馬來松香又稱馬來酸酐松香，是松香與馬來酸酐 (順酐）進(jìn)行加成反應(yīng)所得的產(chǎn)物，本實(shí)施例所用的馬來松香為115#馬來松香。上述的聚 乙烯醇為白色固體粉末，其平均分子量為185000-190000。
[0028] 此外，本實(shí)施例的醋酸纖維素為纖維素分子中羥基用醋酸酯化后得到的化學(xué)改性 的天然高聚物，且乙?；繛?9%。所述的瓜爾膠是水溶性高分子聚合物，其化學(xué)名稱為 瓜爾膠羥丙基三甲基氯化銨。
[0029] 本實(shí)施例的一種高爐撇渣設(shè)備用結(jié)合劑，其具體的制備方法如下：
[0030] 步驟一：制備混合物A
[0031] 按質(zhì)量份數(shù)稱取浙青150kg，馬來松香30kg，古爾膠12kg和聚氨基甲酸酯9kg，依 次加入到攪拌機(jī)中，并攪拌40min，攪拌機(jī)轉(zhuǎn)速為200r/min，混合均勻后制得混合物A ;
[0032] 步驟二：制備混合物B
[0033] (1)將上述制得的混合物A加入到反應(yīng)釜中，先升溫至50°C，而后以1°C/min的升 溫速度升溫l〇min，升溫至60°C，保溫20min ;
[0034] (2)在60°C的溫度下攪拌混合30min，先以1°C /min的升溫速度升溫lOmin，保溫 15min，再以2°C /min的升溫速度升溫5min，升溫至80°C，保溫lOmin ;
[0035] (3)按質(zhì)量份數(shù)稱取聚乙烯醇12kg和2-乙基己基磷酸酯2kg，加入到反應(yīng)釜中， 保溫20min，并攪拌20min，混合均勻后制得混合物B ;
[0036] 步驟三：制備混合物C
[0037] 按質(zhì)量份數(shù)稱取醋酸纖維素18kg，丙烯酸丁酯5kg和瓜兒膠1kg，依次加入到攪拌 機(jī)中，并攪拌20min，攪拌機(jī)轉(zhuǎn)速為250r/min，混合均勻后制得混合物C ;
[0038] 步驟四：混合制備結(jié)合劑
[0039] 將制得的混合物C加入到混合物B中，保溫lOmin，以0. 5°C /min升溫20min，升溫 至90°C，并繼續(xù)攪拌40min，混合均勻得結(jié)合劑。
[0040] 本實(shí)施例的一種高爐撇渣設(shè)備用結(jié)合劑，結(jié)合劑所采用的浙青為球狀浙青，利用 較高的碳素含量提高了撇渣設(shè)備的抗侵蝕性能，且撇渣設(shè)備的空隙中殘留較多的碳素，使 得撇渣設(shè)備更加致密。
[0041] 此外，結(jié)合劑中創(chuàng)造性的配入馬來松香、古爾膠、聚氨基甲酸酯、2-乙基己基磷酸 酯、聚乙烯醇、醋酸纖維素、丙烯酸丁酯和瓜兒膠，大大提高了結(jié)合劑的粘結(jié)性和塑性，其與 耐火骨料混合后，在進(jìn)行烘烤制成撇渣設(shè)備，制成的撇渣設(shè)備強(qiáng)度高、熱塑性高、穩(wěn)定性好； 提高了撇渣設(shè)備的使用壽命，不但大大降低了爐前的勞動(dòng)強(qiáng)度，而且為高爐準(zhǔn)點(diǎn)出鐵提供 保障，較好地保證了高爐爐況穩(wěn)定和順行。使用該結(jié)合劑制備的撇渣設(shè)備，在不修補(bǔ)的情況 下的使用壽命見表1。
[0042] 實(shí)施例2
[0043] 本實(shí)施例的基本內(nèi)容同實(shí)施例1，其不同之處在于：本實(shí)施例的結(jié)合劑各組分按 如下質(zhì)量份組成：浙青130kg，馬來松香25kg，古爾膠11kg，聚氨基甲酸酯7kg，聚乙烯醇 10kg，2-乙基己基磷酸酯lkg，醋酸纖維素15kg，丙烯酸丁酯4kg和瓜兒膠lkg。
[0044] 本實(shí)施例的一種高爐撇渣設(shè)備用結(jié)合劑，其具體的制備方法如下：
[0045] 步驟一：制備混合物A
[0046] 按質(zhì)量份數(shù)稱取浙青130kg，馬來松香25kg，古爾膠11kg和聚氨基甲酸酯7kg，依 次加入到攪拌機(jī)中，并攪拌40min，攪拌機(jī)轉(zhuǎn)速為200r/min，混合均勻后制得混合物A ;
[0047] 步驟二：制備混合物B
[0048] (1)將上述制得的混合物A加入到反應(yīng)釜中，先升溫至50°C，而后以1°C/min的升 溫速度升溫lOmin，升溫至60°C，保溫20min ;
[0049] (2)在60°C的溫度下攪拌混合30min，先以1°C /min的升溫速度升溫lOmin，保溫 15min，再以2°C /min的升溫速度升溫5min，升溫至80°C，保溫lOmin ;
[0050] (3)按質(zhì)量份數(shù)稱取聚乙烯醇10kg和2-乙基己基磷酸酯1kg，加入到反應(yīng)釜中， 保溫20min，并攪拌20min，混合均勻后制得混合物B ;
[0051] 步驟三：制備混合物C
[0052] 按質(zhì)量份數(shù)稱取醋酸纖維素15kg，丙烯酸丁酯4kg和瓜兒膠1kg，依次加入到攪拌 機(jī)中，并攪拌20min，攪拌機(jī)轉(zhuǎn)速為250r/min，混合均勻后制得混合物C ;
[0053] 步驟四：混合制備結(jié)合劑
[0054] 將制得的混合物C加入到混合物B中，保溫lOmin，以0. 5°C /min的升溫速度升溫 20min，升溫至90°C，并繼續(xù)攪拌40min，混合均勻得結(jié)合劑。
[0055] 本實(shí)施例的一種高爐撇渣設(shè)備用結(jié)合劑，結(jié)合劑所采用的浙青為球狀浙青，利用 較高的碳素含量提高了撇渣設(shè)備的抗侵蝕性能，且撇渣設(shè)備的空隙中殘留較多的碳素，使 得撇渣設(shè)備更加致密。
[0056] 此外，結(jié)合劑中創(chuàng)造性的配入馬來松香、古爾膠、聚氨基甲酸酯、2-乙基己基磷酸 酯、聚乙烯醇、醋酸纖維素、丙烯酸丁酯和瓜兒膠，大大提高了結(jié)合劑的粘結(jié)性和塑性，其與 耐火骨料混合后，在進(jìn)行烘烤制成撇渣設(shè)備，制成的撇渣設(shè)備強(qiáng)度高、熱塑性高、穩(wěn)定性好； 提高了撇渣設(shè)備的使用壽命，不但大大降低了爐前的勞動(dòng)強(qiáng)度，而且為高爐準(zhǔn)點(diǎn)出鐵提供 保障，較好地保證了高爐爐況穩(wěn)定和順行。使用該結(jié)合劑制備的撇渣設(shè)備，在不修補(bǔ)的情況 下的使用壽命見表1。
[0057] 實(shí)施例3
[0058] 本實(shí)施例的基本內(nèi)容同實(shí)施例1，其不同之處在于：本實(shí)施例的結(jié)合劑各組分按 如下質(zhì)量份組成：浙青120kg，馬來松香20kg，古爾膠10kg，聚氨基甲酸酯4kg，聚乙烯醇 8kg，2-乙基己基磷酸酯lkg，醋酸纖維素10kg，丙烯酸丁酯4kg和瓜兒膠lkg。
[0059] 本實(shí)施例的一種高爐撇渣設(shè)備用結(jié)合劑，其具體的制備方法如下：
[0060] 步驟一：制備混合物A
[0061] 按質(zhì)量份數(shù)稱取浙青120kg，馬來松香20kg，古爾膠10kg和聚氨基甲酸酯4kg，依 次加入到攪拌機(jī)中，并攪拌40min，攪拌機(jī)轉(zhuǎn)速為200r/min，混合均勻后制得混合物A ;
[0062] 步驟二：制備混合物B
[0063] (1)將上述制得的混合物A加入到反應(yīng)釜中，先升溫至50°C，而后以1°C/min的升 溫速度升溫l〇min，升溫至60°C，保溫20min ;
[0064] (2)在60°C的溫度下攪拌混合30min，先以1°C /min的升溫速度升溫lOmin，保溫 15min，再以2°C /min的升溫速度升溫5min，升溫至80°C，保溫lOmin ;
[0065] (3)按質(zhì)量份數(shù)稱取聚乙烯醇8kg和2-乙基己基磷酸酯1kg，加入到反應(yīng)釜中，保 溫20min，并攪拌20min，混合均勻后制得混合物B ;
[0066] 步驟三：制備混合物C
[0067] 按質(zhì)量份數(shù)稱取醋酸纖維素10kg，丙烯酸丁酯4kg和瓜兒膠1kg，依次加入到攪拌 機(jī)中，并攪拌20min，攪拌機(jī)轉(zhuǎn)速為250r/min，混合均勻后制得混合物C ;
[0068] 步驟四：混合制備結(jié)合劑
[0069] 將制得的混合物C加入到混合物B中，保溫lOmin，以0. 5°C /min的升溫速度升溫 20min，升溫至90°C，并繼續(xù)攪拌40min，混合均勻得結(jié)合劑。
[0070] 本實(shí)施例的一種高爐撇渣設(shè)備用結(jié)合劑，結(jié)合劑所采用的浙青為球狀浙青，利用 較高的碳素含量提高了撇渣設(shè)備的抗侵蝕性能，且撇渣設(shè)備的空隙中殘留較多的碳素，使 得撇渣設(shè)備更加致密。
[0071] 此外，結(jié)合劑中創(chuàng)造性的配入馬來松香、古爾膠、聚氨基甲酸酯、2-乙基己基磷酸 酯、聚乙烯醇、醋酸纖維素、丙烯酸丁酯和瓜兒膠，大大提高了結(jié)合劑的粘結(jié)性和塑性，其與 耐火骨料混合后，在進(jìn)行烘烤制成撇渣設(shè)備，制成的撇渣設(shè)備強(qiáng)度高、熱塑性高、穩(wěn)定性好； 提高了撇渣設(shè)備的使用壽命，不但大大降低了爐前的勞動(dòng)強(qiáng)度，而且為高爐準(zhǔn)點(diǎn)出鐵提供 保障，較好地保證了高爐爐況穩(wěn)定和順行。使用該結(jié)合劑制備的撇渣設(shè)備，在不修補(bǔ)的情況 下的使用壽命見表1。
[0072] 表1實(shí)施例1-3的結(jié)合劑制備的撇渣設(shè)備在不修補(bǔ)的情況下的使用壽命
[0073]

【權(quán)利要求】
1. 一種高爐撇渣設(shè)備用結(jié)合劑，其特征在于：所述的結(jié)合劑包括浙青、馬來松香、古爾 膠、聚氨基甲酸酯和聚乙烯醇組分。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高爐撇渣設(shè)備用結(jié)合劑，其特征在于：所述的結(jié)合劑各 組分按如下質(zhì)量份組成： 謝青 120-150份， 馬來松香 20-30份， 古爾膠 10-12盼， 聚氨基甲酸_ 4-9份， 聚乙烯醇 8-12份。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種高爐撇渣設(shè)備用結(jié)合劑，其特征在于：所述的結(jié)合 劑還包括2-乙基己基磷酸酯、醋酸纖維素、丙烯酸丁酯和瓜兒膠組分。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種高爐撇渣設(shè)備用結(jié)合劑，其特征在于：所述的結(jié)合劑各 組分按如下質(zhì)量份組成： 瀝青 120-150份， 馬來松香 20-30份， 古爾咬 10-12份， 聚氨基甲酸酷 4-9份； 聚乙烯醇 8-12份， 2-乙基己皋1-2份， 醋St纖維素 10-18份， 丙烯酸丁_ 4-5份， 嚴(yán)兒膠 i份; 該結(jié)合劑僅由浙青、馬來松香、古爾膠、聚氨基甲酸酯、聚乙烯醇、2-乙基己基磷酸酯、 醋酸纖維素、丙烯酸丁酯和瓜兒膠組分組成。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種高爐撇渣設(shè)備用結(jié)合劑，其特征在于：所述的結(jié)合劑各 組分按如下質(zhì)量份組成： _靑 130份， 馬來松香 25份， 古爾膠 11份， 聚氮基甲7份， 聚乙烯醇 10份， 2-乙坫?··__-- I 份， ?酸纖維尜 15份， 丙烯fiTftli 4份， 瓜兒膠 J份。
【文檔編號(hào)】C04B35/66GK104193375SQ201410455566
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2014年9月9日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月9日
【發(fā)明者】吳雪健, 王海鵬, 王冬東, 夏小勇, 陳小龍, 韓俊俊 申請人:吳雪健