一种长寿的高炉出铁用砂口的制备方法
【专利说明】-种长寿的高炉出铁用砂口的制备方法
[0001] 本发明专利申请是针对申请号为：2014103398364的分案申请，原申请的申请日 为：2014年7月16日，发明创造名称为：一种长寿的高炉出铁用砂口及其制备方法。
技术领域
[0002] 本发明设及高炉出铁过程中渣铁分离设备技术领域，更具体地说，设及一种长寿 的高炉出铁用砂口的制备方法。
【背景技术】
[0003] 高炉是炼铁生产的主要设备，相对于其他炼铁设备，其具有产量大、产率高和生产 成本低的特点。高炉生产时从炉顶装入铁矿石、焦炭、造渣用烙剂，从位于炉子下部沿炉周 的风口吹入经预热的空气。在高溫条件下焦炭（有的高炉也喷吹煤粉、重油、天然气等辅助 燃料）中的碳同鼓入空气中的氧燃烧生成的C0,C0在炉内上升过程中与铁矿石发生反应， 从而还原制得生铁，铁矿石中不能被还原的杂质和石灰石等烙剂结合生成炉渣。
[0004] 由于高溫的铁水和炉渣混合在一起，需要渣铁分离设备对渣铁进行分离。砂口是 高炉出铁过程中的重要的渣铁分离设备，其是促进高炉出铁过程中高溫液态炉渣、铁水有 效分离的装置。砂口上接高炉主铁沟，下接支铁沟，旁路连接渣沟，在出铁场上处于核屯、节 点位置，也是保证渣铁有效分离的唯一节点。砂口的性能对高炉出铁过程的稳定、顺行十分 重要，直接影响到高炉的正常生产秩序，继而影响到钢铁企业的经济效益。
[0005] 砂口服役环境十分恶劣，砂口在服役过程中，主要经受W下几种因素的持续破坏： (1)高溫铁水的机械冲刷；（2)高溫炉渣的化学侵蚀；(3)高炉间歇出铁、出渣时引发的热震 侵蚀。Ξ种因素交替作用，相互加强，大大降低了砂口的服役寿命。传统的砂口每10-15天 就需补料一次，使用寿命只有1-2个月。其修补频繁，修补劳动强度大，操作环境恶劣，严重 危害修补人员的身体健康；另外，由于砂口修补频繁，常常影响准点出铁，导致减风减产，焦 比升高。而且，现有的砂口耐火骨料一般采用W刚玉为主要骨料的侣-碳化娃-碳质耐火 材料，由于成分和配比不完善，使得高炉出铁砂口的服役寿命难W达到理想需求。
[0006] 现有砂口的不足，直接影响准点出铁，延长了铁水存炉时间，带来了严重的安全隐 患，并增加了吨铁成本，给钢铁企业带来沉重的经济负担。因此，亟需改进砂口设备，使得砂 口具有良好的抗冲刷、抗渣侵蚀性能，从而提高砂口使用寿命。
[0007] 经检索，中国专利号：ZL201210187866. 9,授权公告日为：2013年12月11日，发明 创造的名称为：一种高炉用再生砂口料及其制备方法，其组分及重量百分比含量为：粒度 《0. 088mm的废弃娃侣质料15-20 %，粒度为l-3mm的石英砂20-30 %，粒度《0. 088mm的石 英砂10-20 %，粒度《0. 074mm的粘±粉8-15 %，粒度《1. 0mm的渐青3-10 %，粒度《2. 0mm 的焦粉7-15 %，粒度《0. 088mm的废弃铁沟料细粉10-20 %，九水偏娃酸钢：0. 1-3 %。该申 请案虽然使废弃的侣娃料的高侣砖等及铁沟料得到综合利用，但是砂口料的成分有待进一 步完善，且修补频繁，修补劳动强度大，操作环境恶劣，给炉前操作人员带来了巨大的危险。 [000引另外，中国专利【申请号】200910143657. 2,申请公布日2010年12月1日，发明创造 的名称为：一种高炉出铁沟撇渣器预制过梁，其过梁用耐火诱注料预制而成，并经过烘烤后 投入使用，预制件上部预留缺口，虽然该申请案防止了预制过梁在使用时因下部受热膨胀 变长造成上部拉伸开裂的问题，延长了撇渣器使用寿命，但是该申请案仅仅改进了结构，其 并没有对砂口料的性能进行提高，砂口的寿命有待进一步提高。
【发明内容】
[0009] 1.发明要解决的技术问题
[0010] 本发明的目的在于克服现有技术中砂口使用寿命短，修补更换频率大的不足，提 供了一种长寿的高炉出铁用砂口的制备方法，本发明制备的砂口大大提高了砂口的使用寿 命，且制造简易方便，保证了局炉的正常生广秩序。
[0011] 2.技术方案
[0012] 为达到上述目的，本发明提供的技术方案为：
[0013] 本发明的一种长寿的高炉出铁用砂口，由料墙和冷却水管组成，所述的料墙一 端开设有砂口入口，且料墙的另一端开设有砂口出口，所述的砂口入口与砂口出口通过 U型通道相连；所述的料墙内部设置有冷却水管，且冷却水管为扁形水管；所述的料墙 由砂口料制成，该砂口料由耐火骨料和结合剂组成，且结合剂的质量为耐火骨料质量的 6. 5% -8. 0%。
[0014] 更进一步地，所述的耐火骨料各组分按如下质量份组成：
[0015] 刚玉砖 45-60份， 莫来石 40-50份， 膨涧止 10-12份， 焦炭 8-10份， 废弃格 5-8份， 粉媒灰 3-6份， 碳化珪 15-18份， 巧摸橄揽石 1-3份， 苏州± 2-3份， 陶止 1-2份，
[0016] 顽火辉石 1-2份， 焦稱酸納 1份；
[0017] 所述的结合剂各组分按如下质量份组成：
[0018] 满青 60-70份， 有机娃树脂 30-40份， 环氧改性酷醋树脂 13-16份， 氯下橡胶 6-9份， 聚丙締醜胺 2-3扮， 淀粮 1-2份， 十二烷基苯礙酸销 2份， 古尔胶 1份。
[0019] 更进一步地，所述的骨料各组分按如下质量份组成：
[0020] 剛玉砖 52份， 莫来石 45份， 膨润止 U份， 焦炭 9份， 废弃拾 6份， 粉燦灰 4份， 碳化娃 16份， 巧镶橄揽石 2份， 苏州止 2份， 陶主 1份， 预火辉石 1汾， 焦磯酸钢 1份。
[0021] 更进一步地，所述的结合剂各组分按如下质量份组成：
[0022] 渐青 紋横:， 有机娃树脂 35份， 环氧改性酪酵树脂 14份， 氯下樣腹 7儉， 聚丙婦醜胺 2份， 淀粉 1份，
[0023] 十二烷基苯藏酸钢 2份， 古尔胶 1份。
[0024] 本发明的一种长寿的高炉出铁用砂口的制备方法，其制备方法步骤如下：
[00巧]步骤一：制备耐火骨料；
[0026] 步骤二：制备结合剂；
[0027] 步骤Ξ:将步骤二制备得到的结合剂加入到步骤一中的耐火骨料内，混合均匀得 到砂口料；
[002引步骤四：将步骤立制成的砂口料逐层捣固成料墙，并将冷却水管布置于料墙中，每 一层捣固密实后，再铺另一层砂口料继续捣固，捣固完成后制得砂口；
[0029] 步骤五：将步骤四中捣固的砂口进行烧结，烧结完成后，冷却至常溫即制备得到砂 P。
[0030] 更进一步地，其具体步骤如下：
[0031] 步骤一：制备耐火骨料
[0032] (1)按质量份数称取刚玉砖45-60份，莫来石40-50份，膨润± 10-12份，焦炭8-10 份，废弃抢5-8份和粉煤灰3-6份，将上述组分依次加入到揽拌机中，并在揽拌机中混合 22-28min，揽拌机转速为230-28化/min,混合均匀后得混合物A;
[0033] (2)按质量份数称取碳化娃15-18份，巧儀橄揽石1-3份，苏州± 2-3份，陶± 1-2 份，顽火辉石1-2份和焦憐酸钢1份，将上述组分依次加入到混合物A中，并继续揽拌混合 30-40min，混合均匀后制备得到耐火骨料；
[0034] 步骤二：制备结合剂
[0035] (1)按质量份数称取渐青60-70份，有机娃树脂30-40份，环氧改性酪醒树脂 13-16份和氯下橡胶6-9份，将上述的组分依次加入反应蓋中，先将反应蓋升溫至50°C，而 后揽拌混合25min，此过程中，反应蓋先WrC/min的升溫速率升溫20min，再W2°C/min 的升溫速率升溫5min，混合均匀制备得到混合物B;
[0036] (2)按质量份数称取聚丙締酷胺2-3份，淀粉1-2份，十二烷基苯横酸钢2份和古 尔胶1份，依次加入到揽拌机中，并揽拌15-20min，混合均匀得混合物C;
[0037] 做将步骤似中制得的混合物C加入到步骤（1)中制得的混合物B中，并继续揽 拌混合25-30min,即得结合剂；
[0038] 步骤Ξ:将步骤二制备得到的结合剂加入到步骤一中的耐火骨料内，其中结合剂 的质量为耐火骨料质量的6. 5% -8. 0%，继续混合揽拌45-55min，混合均匀得到砂口料； [003引步骤四：将步骤立制成的砂口料逐层捣固成料墙，并将冷却水管布置于料墙中，每 一层捣固密实后，再铺另一层砂口料继续捣固，且捣固后料层的体积密度>2. 55g/cm3,捣 固完成后制得砂口；
[0040] 步骤五：将步骤四中捣固的砂口进行烧结，其中烧结的方法如下：
[00川 （1)升溫烧结过程，升溫到1500°C，保溫12-1化；
[004引 似降溫冷却过程，降溫到300°C，保溫7-她，然后空冷至常溫即制备得到砂口。
[0043] 3.有益效果
[0044] 采用本发明提供的技术方案，与已有的公知技术相比，具有如下显著效果：
[0045] 本发明的一种长寿的高炉出铁用砂口的制备方法，由于制备的砂口料墙中设置 有冷却水管，在砂口工作时，有效地降低了砂口的服役溫度，且冷却水管为扁形管，提高了 冷却效果。砂口的结合剂由渐青、有机娃树脂、环氧改性酪醒树脂、氯下橡胶和聚丙締酷胺 等组分，并将其按照特定的配比制成，使得塑性高，热稳定性好；耐火骨料采用不同粒度的 刚玉砖、莫来石，使