本发明涉及一种新型无水炮泥，属于耐火材料制备技术领域。
背景技术：
随着高炉的长期使用，高炉冷却壁或者风口水冷套容易出现破损现象，该破损不仅导致有水渗漏并形成水汽，而且还会因形成缝隙而造成高炉煤气的窜漏。由于高炉煤气、水汽无法排出，因此只得进入到铁口孔道内将渣铁流吹散，进而导致铁口打开后渣铁喷溅。
铁口喷溅，不仅会给周围环境带来污染，而且还会带来严重的安全隐患，即威胁炉前设备的安全以及炉前工人的人身安全。
目前，治理铁口喷溅的方法一般是要求高炉必须休风停产并更换铁口，这样势必严重影响了高炉的连续生产，而且无形之中增加了生产成本。
为了克服上述治理铁口喷溅方法的不足，人们已研究出一种能够修复铁口通道、并可作为日常出铁使用的无水炮泥，如专利2014106633440公开的一种无水炮泥及其制备方法。但是该无水炮泥其在实际使用时，存在以下不足：1、透气性、抗冲刷性、耐侵蚀性、烧结性能不理想，高温强度差；2、由于具有组分焦油，导致使用过程中会释放有毒物质，不仅污染环境，而且危害操作工人的健康，此外快干速硬性能差，稳定性差。
技术实现要素：
本发明的目的是提供一种环保且高效的新型无水炮泥及其制备方法。
新型无水炮泥，按重量份数由以下物质组成：棕刚玉20～40份，碳化硅15～20份、焦炭粉10～15份、氮化硅10～15份、活性氧化铝粉1～5份、叶腊石5～10份、金属粉1～5份、二硅粉1～5份、树脂2～8份、石英粉2～8份、carborest60结合剂15～25份，增碳剂1～5份，白云石粉5～10份。
所述新型无水炮泥的制备方法，包括以下步骤：
(1)按所述重量份数取棕刚玉、碳化硅、焦炭粉、氮化硅、叶腊石、二硅粉、石英粉、白云石粉在搅拌机里进行干混，混合均匀后在100～110℃环境中进行烘干20～30min，45～55℃恒温储存，获得混合物a；
(2)按所述重量份数取活性氧化铝粉、金属粉，然后一边加入树脂一边搅拌，树脂的加入量为所需用量的50％～60％，搅拌均匀后获得混合物b；
(3)将所述混合物a、混合物b、余量的树脂与carborest60结合剂进行充分搅拌，carborest60结合剂的加入量为所需用量的70％～80％，得到混合物c；
(4)将混合物c与余量的carborest60结合剂搅拌，从取样口取样检验马夏值，使得炮泥的马夏值控制在0.7-0.73mpa，合格出料，若马夏值偏高，需追加carborest60结合剂。
本发明是将主要成分为氧化铝的棕刚玉作为骨料，创新与、白云石粉及carborest60结合剂结合，并辅以碳化硅、活性氧化铝粉、金属粉、增碳剂、树脂、焦炭粉、叶腊石、石英粉、氮化硅，使本发明无水炮泥具有以下技术效果：
1、本发明无水炮泥具有结焦强度高、烧结时间短之特点，当无水炮泥与高炉冷却壁或者风口水冷套的破损处接触时，可瞬间结焦，把缝隙堵住，而且凭借无水炮泥其本身具有的良好的韧性、抗热震性、膨胀系数及体积稳定性，可使得无水炮泥能够牢固的附着在缝隙上并自成一体，进而有效地解决了因水汽与煤气窜漏导致的铁口喷溅的现象，而不再需要休风停产，因此可保证高炉的连续生产，特别是在高炉铁口区域有漏水的情况下更能发挥其结焦迅速之优点，安全可靠保证了铁口的安全，属高效功能型炮泥；
2、本发明无水炮泥中，由于含有活性氧化铝粉、金属粉及树脂的使用，因此提高了活性，进而增加了棕刚玉与carborest60结合剂的结合性，对无水炮泥的结焦性及体积稳定性具有良好的促进作用，用于更好的保护出铁口，能够在出铁口内侧形成“蘑菇型”壁，有效延长铁口深度，保证出铁安全；
3、本发明无水炮泥具有非常优越的抗高温性能和耐冲刷磨损性能，增碳剂的合理使用，不仅克服了传统的因碳化硅含量较高而产生的烧结性能差的问题，而且更加保证了优良的高温强度、高抗侵蚀性、抗冲刷性，满足了大型高炉长时间出铁要求，大幅度降扩孔，减少喷溅；
4、本发明无水炮泥属真正环保型高效无水炮泥，和传统的焦油树脂结合炮泥相比更环保，完全达到严格的环保要求，采用德国瑞嘉公司专利产品为结合剂，彻底告别使用焦油、树脂炮泥的滚滚浓烟，其有害物质苯并花的含量是传统炮泥的四十分之一，明显净化了炉前环境，更好的保护炉前工人的身体健康，充分满足最苛刻的钢厂环保标准，在环保性能和抗侵蚀性能上全面超越传统焦油树脂结合炮泥；
5、本发明无水炮泥可以作为日常出铁的正常炮泥使用，亦可作为专门用于修复高炉冷却壁或者风口水冷套缝隙的无水炮泥。
具体实施方式
实施例一：
新型无水炮泥，按重量份数由以下物质组成：棕刚玉40份，碳化硅15份、焦炭粉10份、氮化硅10份、活性氧化铝粉1份、叶腊石5份、金属粉1份、二硅粉1份、树脂2份、石英粉2份、白云石粉5份、carborest60结合剂15份，增碳剂1份。
所述新型无水炮泥的制备方法，包括以下步骤：
(1)按所述重量份数取棕刚玉、碳化硅、焦炭粉、氮化硅、叶腊石、二硅粉、石英粉在搅拌机里进行干混，混合均匀后在100～110℃环境中进行烘干20～30min，45～55℃恒温储存，获得混合物a；
(2)按所述重量份数取活性氧化铝粉、金属粉，然后一边加入树脂一边搅拌，树脂的加入量为所需用量的50％～60％，搅拌均匀后获得混合物b；
(3)将所述混合物a、混合物b、余量的树脂与carborest60结合剂进行充分搅拌，carborest60结合剂的加入量为所需用量的70％～80％，得到混合物c；
(4)将混合物c与余量的carborest60结合剂搅拌，从取样口取样检验马夏值，使得炮泥的马夏值控制在0.7-0.73mpa，合格出料，若马夏值偏高，需追加carborest60结合剂。
实施例二：
新型无水炮泥，按重量份数由以下物质组成：棕刚玉20份，碳化硅20份、焦炭粉15份、氮化硅15份、活性氧化铝粉5份、叶腊石10份、金属粉5份、二硅粉5份、树脂8份、石英粉8份、白云石粉8份、carborest60结合剂25份，增碳剂5份。
所述新型无水炮泥的制备方法，同实施例一，在此不再赘述，达到的性能指标见表1。实施例三：
新型无水炮泥，按重量份数由以下物质组成：棕刚玉30份，碳化硅18份、焦炭粉12份、氮化硅12份、活性氧化铝粉3份、叶腊石7份、金属粉2份、二硅粉4份、树脂7份、石英粉5份、白云石粉10份、carborest60结合剂20份，增碳剂3份。
所述新型无水炮泥的制备方法，同实施例一，在此不再赘述，达到的性能指标见表1。
表1本发明实施例无水炮泥的性能指标
由表1可见，本发明制备的无水炮泥中al2o3和sic+c的质量含量高、体积密度高，因而具有较高的强度、良好的塑性和足够的密度，更容易从泥炮中推入铁口，堆满铁口通道，且出铁过程中耐高温渣铁冲刷和侵蚀，不会发生铁口孔径不断扩大，而发生跑大流的事件。通过加热试验，发现本发明制得的无水炮泥体积稳定性好，加热永久线变化小，不会产生裂纹，具有良好的密封性；通过常温耐压试验，验证了本发明制得的无水炮泥抗压强度好，具有良好的抗渣能力，堵口后泥炮能快拔，无断裂，适用于2500m3的大型高炉使用。