专利名称：铁沟免烘烤浇注料及单铁口高炉出铁沟浇注造衬工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及单铁口出铁高炉出铁沟造衬工艺及造衬所用材料。
背景技术：
现代大高炉出铁沟已普遍使用优质的A1203-SiC-C质低水泥浇注料。因为浇注料浇注密度高，相对于同材质的耐火捣打料，耐火浇注料更耐冲刷，因而使用寿命更长。但传统的A1203-SiC-C质低水泥耐火浇注料浇注的铁沟必须经过养护硬化、烘烤干燥等过程才能投入使用，铁沟从开始浇注(修补)到投入使用(开始出铁)需要很长时间(1天甚至数天间隔时间)。
一般大高炉都有2个以上的出铁沟，因此当其中一条铁沟必须重新造衬或必须修补时，只要堵住该条铁沟的出铁口后对该条铁沟进行浇注、养护硬化、烘烤干燥即可。与此同时，其他出铁口出铁正常，不影响高炉的正常生产。
但容积为1000立方米以下的中小型高炉一般设计为单个出铁口。由于只有一个出铁口，正常的出铁间隔只有1～3小时左右，计划休风时间一般也只有8～10个小时，因此不可能有时间保证一般浇注料造衬所需要的养护、烘烤时间。因此，单铁口出铁的高炉普遍采用捣打料构筑铁沟内衬，因为捣打料一般采用树脂或焦油结合，捣打施工后不必烘烤或略加短时间烘烤即可立即直接过铁水。
但捣打料存在使用寿命太短的问题，用于主出铁沟的捣打料使用寿命一般只有1～15天，大部分都在3～5天。这是因为捣打的沟衬耐火材料一般只是沟底表面一层相对密实，而表层以下及沟帮部位都很疏松，不耐冲刷。而由于捣打的铁沟使用寿命太短，造成出铁沟修补过于频繁，炉前工人劳动强度太大，造衬捣打质量更是难于保证。
因此如何有效的解决单铁口高炉出铁沟寿命的问题备受关注。但到目前为止，还没有适合与铁沟造衬或修补的免烘烤浇注料，也没有单铁口高炉铁沟采用免烘烤浇注料造衬的工艺方案与实践。
发明内容
本发明要解决的技术问题是，提出可以用浇注法施工，凝结硬化速度快，且不需要烘烤或只需极短时间烘烤(比如1小时以内)即可以通过铁水的免烘烤铁沟浇注料的制备、以及使用该免烘烤铁沟浇注料构筑单出铁口高炉铁沟耐火材料内衬的技术方案。
本发明技术方案的具体内容是，选用刚玉或高铝耐火骨料为骨料，SiC、电熔白刚玉粉、矾土粉、生粘土、鳞片石墨、沥青粉、氮化硅铁、金属Si粉为粉料，以无水低粘度酚醛树脂及工业磷酸溶液为流动性赋予剂，以活性镁砂粉做硬化剂，配制能够用于现场浇注、且无需长时间烘烤即可通过铁水的耐火浇注料。该浇注料可以用于铁沟整体浇注，也可以用于铁沟沟衬的修补。
根据高炉容积不同，材料配比变化如下高炉容积在500m3～1000m3之间，材料配比
高炉容积在500m3以下，材料配比
上述配料中的前13种材料混合均匀成预混料备用，使用时将预混料与第14与15项所指的工业磷酸溶液和酚醛树脂混合搅拌成砂浆进行浇注。
采用上述免烘烤铁沟浇注料进行单铁口高炉出铁沟造衬的工艺如下铁沟造衬或修补，可以安排在两次出铁间隔时间内实施，也可以安排在专门的停修时间内进行施工。
铁沟沟型剖面图如
图1所示。图1中1是模板，2是免烘烤主沟浇注料，3是沟底永久层耐火砖。
铁沟浇注施工时，首先将沟底残渣清理干净；预先支好模具(木模或钢模，模板内壁应预刷机油以便脱模)，然后将搅拌好的砂浆布入模内，再用插入式振动棒震捣浇注料，排出浇注料内气泡至浇注料充分密实。铁沟沟底与沟帮子厚度根据现场实际情况布置，一般沟底浇注厚度为400～550mm，沟壁厚度控制在300mm以上。
浇注成型后，在铁沟余热的作用下，或在固化剂的作用下，浇注料经过很短时间(1小时以内)即硬化，此时即可脱模。
因为新造衬内基本没有水分，所以不需要烘烤即可直接通铁(冷沟造衬或沟衬较厚时，如果条件允许，可以考虑进行适当的短时间烘烤)。
采用免烘烤铁沟浇注料进行单铁口高炉出铁沟修补的工艺如下根据需要修补部位具体情况，可选择支模套浇修补或人工涂抹(捣打)修补。
套浇修补方法与主沟造衬工艺类似，如图2所示。图2中1是模具，2是铁沟残衬，3是只是沟底永久层耐火砖。将搅拌好的砂浆填充于模具与沟内残衬之间，再用插入式振动棒震捣浇注料，排出浇注料内气泡至浇注料充分密实。浇注成型后，在铁沟残衬余热的作用下，或在固化剂的作用下，浇注料经过很短时间(1小时以内)即硬化，此时即可脱模，脱模后的铁沟可立即投入使用。
如果铁沟只是局部损坏，需要修补的范围较小，可以采用上述浇注料，采用人工涂抹或铁锹拍打的方法进行局部修补，不需要使用模具。修补齐整后的铁沟可以立即投入使用。
本发明的优点在于1、根据使用环境(高炉容积大小)要求，材料配料材质可以调整；2、浇注料浇注后在硬化剂的作用下，很快可以自动硬化；3、浇注料在铁沟余热作用下能够更快的硬化；4、硬化后的浇注料不需要经过专门的烘烤就可以直接过铁水；5、浇注料不需要专门的烘烤，大大缩短了铁沟造衬或修补的时间，从而使得只有一个出铁口的中小型高炉铁沟能够使用浇注料构筑铁沟内衬；6、由于采用浇注法施工造衬，所构筑的沟衬从表面到内部都很致密，不存在捣打料只有表面密实而内部疏松的问题，因此铁沟使用寿命可大幅度延长，使用寿命可达3～6个月；7、由于浇注料构筑的沟衬使用寿命远大于捣打料构筑的沟衬，所以炉前工人维护工作的劳动强度大幅度降低。
8、由于浇注料构筑的沟衬使用寿命远大于捣打料构筑的沟衬，因此单位铁产量的铁沟材料消耗也大幅度降低，不仅带来带来经济效益的提高，还有环保意义上的资源节约与减少废渣的好处。
实施例一对于容积在500m3～1000m3之间的高炉，用于主沟浇注的材料配比如下
上述配料中的前13种材料混合均匀成预混料备用，使用时将预混料与第14与15项所指的工业磷酸溶液和酚醛树脂混合搅拌成砂浆进行浇注。
采用免烘烤铁沟浇注料进行铁沟造衬的工艺如下铁沟沟型剖面图如图1所示。图1中1是模板，2是免烘烤主沟浇注料，3是沟底永久层耐火砖。
铁沟浇注施工时，首先将沟底残渣清理干净；预先支好模具(木模或钢模，模板内壁应预刷机油以便脱模)，然后将搅拌好的砂浆布入模内，再用插入式振动棒震捣浇注料，排出浇注料内气泡至浇注料充分密实。铁沟沟底与沟帮子厚度根据现场实际情况布置，一般沟底浇注厚度为400～550mm，沟壁厚度控制在300mm以上。
浇注成型后，在铁沟余热的作用下，或在固化剂的作用下，浇注料经过很短时间(1小时以内)即硬化，此时即可脱模。
因为新造衬内基本没有水分，所以不需要烘烤即可直接通铁(冷沟造衬或沟衬较厚时，如果条件允许，可以考虑进行适当的短时间烘烤)。
采用免烘烤铁沟浇注料进行铁沟修补的工艺如下根据需要修补部位具体情况，可选择支模套浇修补或人工涂抹(捣打)修补。
套浇修补方法与主沟造衬工艺类似，如图2所示。图2中1是模具，2是铁沟残衬，3是只是沟底永久层耐火砖。将搅拌好的砂浆填充于模具与沟内残衬之间，再用插入式振动棒震捣浇注料，排出浇注料内气泡至浇注料充分密实。浇注成型后，在铁沟残衬余热的作用下，或在固化剂的作用下，浇注料经过很短时间(1小时以内)即硬化，此时即可脱模，脱模后的铁沟可立即投入使用。
如果铁沟只是局部损坏，需要修补的范围较小，可以采用上述浇注料，采用人工涂抹或铁锹拍打的方法进行局部修补，不需要使用模具。修补齐整后的铁沟可以立即投入使用。
实施例二对于高炉容积在500m3以下的高炉，用于主沟浇注的材料配比如下
上述配料中的前13种材料混合均匀成预混料备用，使用时将预混料与第14与15项所指的工业磷酸溶液和酚醛树脂混合搅拌成砂浆进行浇注。
采用免烘烤铁沟浇注料进行铁沟造衬的工艺如下铁沟沟型剖面图如图1所示。图1中1是模板，2是免烘烤主沟浇注料，3是沟底永久层耐火砖。
铁沟浇注施工时，首先将沟底残渣清理干净；预先支好模具(木模或钢模，模板内壁应预刷机油以便脱模)，然后将搅拌好的砂浆布入模内，再用插入式振动棒震捣浇注料，排出浇注料内气泡至浇注料充分密实。铁沟沟底与沟帮子厚度根据现场实际情况布置，一般沟底浇注厚度为400～550mm，沟壁厚度控制在300mm以上。
浇注成型后，在铁沟余热的作用下，或在固化剂的作用下，浇注料经过很短时间(1小时以内)即硬化，此时即可脱模。
因为新造衬内基本没有水分，所以不需要烘烤即可直接通铁(冷沟造衬或沟衬较厚时，如果条件允许，可以考虑进行适当的短时间烘烤)。
采用免烘烤铁沟浇注料进行铁沟修补的工艺如下根据需要修补部位具体情况，可选择支模套浇修补或人工涂抹(捣打)修补。
套浇修补方法与主沟造衬工艺类似，如图2所示。图2中1是模具，2是铁沟残衬，3是只是沟底永久层耐火砖。将搅拌好的砂浆填充于模具与沟内残衬之间，再用插入式振动棒震捣浇注料，排出浇注料内气泡至浇注料充分密实。浇注成型后，在铁沟残衬余热的作用下，或在固化剂的作用下，浇注料经过很短时间(1小时以内)即硬化，此时即可脱模，脱模后的铁沟可立即投入使用。
如果铁沟只是局部损坏，需要修补的范围较小，可以采用上述浇注料，采用人工涂抹或铁锹拍打的方法进行局部修补，不需要使用模具。修补齐整后的铁沟可以立即投入使用。
权利要求
1.一种用于容积1000立方米以下单出铁口高炉铁沟造衬的免烘烤铁沟浇注料，和用该免烘烤铁沟浇注料构筑单铁口高炉的出铁沟沟衬的工艺方法。其特征在于免烘烤铁沟浇注料由以下材料组成
用免烘烤铁沟浇注料构筑单铁口高炉的出铁沟沟衬的工艺方法包括以下步骤首先将沟底残渣清理干净；预先支好模具；然后将搅拌好的免烘烤铁沟浇注料砂浆布入模内；再用插入式振动棒震捣浇注料，排出浇注料内气泡至浇注料充分密实。
2.权利要求1所述的免烘烤铁沟浇注料用于容积500立方米高炉铁沟造衬时，其配料组成可以调整为
3.权利要求1所述的免烘烤铁沟浇注料，其特征在于浇注料所用结合剂为工业磷酸和酚醛树脂，这保证了浇注料在具有流动性的同时，材料中基本不含水分，从而保证所构筑的铁沟沟衬在投入使用前可以免除烘烤，直接过铁水。
4.权利要求1所述的出铁沟构筑方法，其特征在于浇注料所用结合剂为酚醛树脂。
5.权利要求1所述的出铁沟造衬工艺，其特征在于对于只有一个出铁口的高炉，采用免烘烤浇注料构筑和修补出铁沟内衬。
6.权利要求1所述的出铁沟造衬工艺，其特征在于新构筑或修补的出铁沟不需要经过烘烤就可以直接投入使用。
7.权利要求1所述的出铁沟造衬工艺，其特征在于只有一个出铁口的高炉的铁沟造衬或修补工作可以安排在两次出铁间隔时间内实施，也可以安排在专门的停修时间内进行施工。
8.权利求1所述的出铁沟造衬工艺，其特征在于当采用免烘烤铁沟浇注料进行铁沟修补修补时，可以采用保留残衬的套浇方法，也可以采用人工涂抹或铁锹拍打的方法进行局部修补，不需要使用模具。
全文摘要
本发明涉及一种用于容积1000立方米以下单出铁口高炉铁沟造衬的免烘烤铁沟浇注料，和用该免烘烤铁沟浇注料构筑单铁口高炉的出铁沟沟衬的工艺方法。采用本发明方案配制的浇注料能够用于出铁沟内衬的现场浇注，且在硬化后无需烘烤即可通过铁水，从而实现了单出铁口高炉出铁沟内衬采用浇注料构筑或维修。采用浇注法施工造衬，所构筑的沟衬从表面到内部都很致密，不存在捣打料只有表面密实而内部疏松的问题，因此铁沟使用寿命可大幅度延长，单位铁产量的铁沟材料消耗也大幅度降低。这不仅带来经济效益的提高，还有环保意义上的资源节约与减少废渣的好处，炉前工人维护工作的劳动强度也大幅度降低。
文档编号C04B35/10GK101092653SQ20061008692
公开日2007年12月26日 申请日期2006年6月19日 优先权日2006年6月19日
发明者章荣会 申请人:章荣会