高炉出铁口用炮泥及其制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号(10)申请公布号CNCN104140276104140276A(43)申请公布日2014.11.12(21)申请号201310169330.9(22)申请日2013.05.09(71)申请人中冶建筑研究总院有限公司地址100088北京市海淀区西土城路33号申请人中冶工程材料有限公司(72)发明人邱海龙李洪会刘兴平范咏莲唐勋海赵军张正富张雯文张君博徐自伟陈博郑江(74)专利代理机构北京鸿元知识产权代理有限公司11327代理人黄丽娟陈英俊(51)Int.Cl.C04B35/66(2006.01)权利要求书1页权利要求书1页说明书6页说明书6页(54)发明名称高炉出铁口用炮泥及其制备方法(57)摘要本发明属于冶金耐火材料技术领域，涉及一种高炉出铁口用炮泥及其制备方法。所述炮泥的原料包括工业级刚玉颗粒和/或细粉、碳化硅颗粒和/或细粉、焦炭粉、粘土细粉、沥青粉和SiC/Al2O3/C复合粉体，该SiC/Al2O3/C复合粉体由粉煤灰和/或煤矸石经高温碳热还原合成得到，且所述炮泥以焦油作为结合剂。SiC、Al2O3和C是制备炮泥的主要原料，在制备中往往以单一组分的形式添加，且原料成本高。本发明由粉煤灰和/或煤矸石经高温碳热还原合成得到的SiC/Al2O3/C复合粉体作为炮泥的原料，可替代部分Al2O3、SiC和C，该复合粉体组分均匀，成本低，用其制备的炮泥产品性能优良，成本显著降低。本发明为粉煤灰、煤矸石的高附加值利用提供了新的方式，具有重要的经济效益和社会效益。CN104140276ACN104276ACN104140276A权利要求书1/1页1.一种高炉出铁口用炮泥，该炮泥的原料包括工业级刚玉颗粒和/或细粉、碳化硅颗粒和/或细粉、焦炭粉、粘土细粉、沥青粉和SiC/Al2O3/C复合粉体，该SiC/Al2O3/C复合粉体由粉煤灰和/或煤矸石经高温碳热还原合成得到，且所述炮泥以焦油作为结合剂。2.根据权利要求1所述的高炉出铁口用炮泥，其特征是，所述SiC/Al2O3/C复合粉体按如下方法制得：所述粉煤灰和/或煤矸石与碳质材料按质量比1～4:1，在1400℃～1600℃的温度下，在惰性气氛下，进行碳热还原反应，得到SiC/Al2O3/C复合粉体，其中所述碳质材料为无烟煤、石油焦、炭黑或石墨。3.根据权利要求2所述的高炉出铁口用炮泥，其特征是，所述SiC/Al2O3/C复合粉体按如下方法制得：将粉煤灰和/或煤矸石与碳质材料分别破碎磨细至粒度小于0.074mm的粉体；然后粉煤灰和/或煤矸石与碳质材料按质量比1～4:1混合，基于该混合料的重量，在该混合料中加入3%～15%的粘结剂焦油或酚醛树脂，而后在造粒机中制造成粒径为1～5cm的球形颗粒；将所得到的球形颗粒装入匣钵中在电炉或工业窑炉中进行高温碳热还原反应，在反应过程中，炉内维持流动氩气保护状态，气氛压力大于0.01MPa，合成温度为1400℃～1600℃，反应2～10h，而后自然冷却到室温；反应结束后，将获得的球粒破碎磨细至粒度小于0.1mm，即获得SiC/Al2O3/C复合粉体。4.根据权利要求3所述的高炉出铁口用炮泥，其特征是，在所述SiC/Al2O3/C复合粉体中，SiC、Al2O3和C的质量百分含量分别为35%～70%、15%～50%和5%～30%。5.根据权利要求1至4中任一项所述的高炉出铁口用炮泥，其特征是，所述工业级刚玉颗粒和/或细粉采用电熔白刚玉、电熔致密刚玉、电熔棕刚玉或高铝矾土熟料。6.根据权利要求1-4中任一项所述的高炉出铁口用炮泥，其特征是，在原料组成中，基于所述原料的总重量，所述工业级刚玉颗粒和/或细粉占20～50%，所述碳化硅颗粒和/或细粉占10～25%，所述焦炭粉占10～20%，所述粘土细粉占10～25%，所述沥青粉占5～10%，所述SiC/Al2O3/C复合粉体占1～25%；以及所述焦油的加入量为原料总重量的12～20%。7.根据权利要求6所述的高炉出铁口用炮泥，其特征是，所述工业级刚玉颗粒和细粉中Al2O3含量﹥85%，颗粒大小≤8mm。8.根据权利要求6所述的高炉出铁口用炮泥，其特征是，所述碳化硅颗粒和细粉中SiC含量﹥90%，颗粒大小≤3mm。9.根据权利要求6所述的高炉出铁口用炮泥，其特征是，所述焦炭粉颗粒大小≤3mm；所述粘土细粉颗粒大小≤0.1mm；所述沥青粉颗粒大小≤0.1mm。10.一种根据权利要求1-9中任一项所述的高炉出铁口用炮泥的制备方法，该方法包括：将工业级刚玉颗粒和/或细粉、碳化硅颗粒和/或细粉、焦炭粉、粘土细粉、沥青粉和SiC/Al2O3/C复合粉体按配比在搅拌设备中先混合搅拌3～10分钟后，外加入结合剂焦油，再搅拌12～20分钟，然后通过挤泥机挤出即可获得高