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【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于耐火材料,具体涉及一种环保无水炮泥的制备方法。
技术介绍
1、目前炮泥可分为有水炮泥和无水炮泥两大类,前者用在顶压较低、强化冶炼程度不高的中小型高炉,后者多用于顶压较高、强化冶炼程度高的大中型高炉上。随着社会的发展和进步,高炉的大型化、高风化,大量渣铁的排出对堵铁口的炮泥的性能要求越来越高,特别是对无水炮泥的性能要求越来越高。
2、传统的无水炮泥结合剂富含煤焦油以及沥青,而煤焦油和沥青都属于复杂稠环芳香烃类物质,它们具有优良的可塑性和耐用性,但是在高温下就会散发出酸、辣、臭的气体和黄色烟雾,污染环境。当无水炮泥中加入10%~15%的煤焦油时,其苯并芘含量达到7000ppm以上,众所周知,苯并芘是世界公认的致癌物质之一,严重威胁到人体的健康。
3、为了更加环保,现有技术中采用葡萄糖作为结合剂用于制备无水炮泥。但是,由于葡萄糖的化学性质相对温和,其在高温下抵抗渣铁侵蚀的能力较弱,导致无水炮泥在使用过程中容易被渣铁侵蚀,缩短无水炮泥的使用寿命,增加维护成本;葡萄糖在烧结的过程中,会释放水蒸气和二氧化碳,导致显气孔率增大,其对力学性能的弱化作用增强,导致无水炮泥的高温耐压强度下降。
技术实现思路
1、为解决
技术介绍
中存在的问题,本专利技术提供了一种环保无水炮泥的制备方法,确保更加环保的同时,降低显气孔率,提高制得无水炮泥的耐压强度。
2、为了实现上述目的,第一方面的,本专利技术提供一种环保无水炮泥的制备方法,包括如下步骤:
3、
4、s2、按重量份数计,向s1所得第一混合料中添加结合剂12-16份,继续进行搅拌,混匀,得到第二混合料;所述结合剂包括葡萄糖和甘油,且二者的质量比为(3-4):1;
5、s3、将s2所得第二混合料从搅拌机的出料口挤出,即得环保无水炮泥。
6、进一步地,所述介孔氧化铝的制备方法如下:
7、a1、称取18.2g模板剂ctab,加入装有150ml去离子水的三口烧瓶中,进行搅拌,以使模板剂ctab溶解在去离子水中,得到第一溶液;
8、a2、称取120.75g氯化铝,加入100ml去离子水以使其溶解,得到第二溶液,并将第二溶液滴加入a1所得第一溶液中,得到第一混合液;
9、a3、称取22.5g尿素,加入50ml去离子水以使其溶解,得到第三溶液,并将第三溶液滴加入a2所得第一混合液中,得到第二混合液;
10、a4、对a3所得第二混合液进行搅拌,然后进行干燥,得到的固体经研磨后放入马弗炉内,并在空气气氛中焙烧,即得介孔氧化铝。
11、进一步地,a1中,搅拌的具体操作为:在35-38℃下,以200-220r/min的搅拌速度,匀速搅拌33-35min。
12、进一步地,a4中,搅拌的具体操作为:在70-73℃下,以200-220r/min的搅拌速度,匀速搅拌24-26h。
13、进一步地,a4中,干燥的具体操作为:于60-65℃烘干箱中干燥2-3h。
14、进一步地,a4中,焙烧过程包括两个阶段,第一阶段以2-4℃/min的升温速度升到400℃后,保持3-4h;第二阶段以1-2℃/min的升温速度升到600℃后,保持4-5h。
15、进一步地,所述铝矾土由粗铝矾土和细铝矾土组成,所述粗铝矾土的粒径为3-5mm,所述细铝矾土的粒径为0.1-1.1mm,所述粗铝矾土和细铝矾土的质量比为1:(1-2)。
16、进一步地,所述绢云母的粒径为0.066-0.074mm,棕刚玉的粒径为0.27-0.35mm,粘土的粒径为0.074-0.085mm,蓝晶石的粒径为0.24-0.35mm,氮化硅铁的粒径为0.084-0.095mm,碳化硅的粒径为0.071-0.083mm,介孔氧化铝的粒径为0.65-0.74mm,ns-fh复合烧结助剂的粒径0.003-0.005mm。
17、进一步地,s1中,搅拌的具体操作为:在45-48℃下,搅拌机转速为620-640r/min,搅拌时间为3-5min。
18、进一步地,s2中,搅拌的具体操作为:在45-48℃下,搅拌机转速为830-850r/min,搅拌时间为22-24min。
19、本申请具有以下有益效果:
20、1、本专利技术环保无水泡泥的原料组分中包括介孔氧化铝和结合剂葡萄糖,介孔氧化铝具有高比表面积和独特的孔道结构,一方面,介孔氧化铝能够对葡萄糖分子进行吸附和固定,为后续的反应提供更多且更可靠的的活性位点,从而促进与其它原料之间的结合强度和可靠性,共同促进炮泥结合强度/力学性能(耐压强度)的提升;另一方面,介孔氧化铝还能吸附葡萄糖在高温反应下产生的气体,并且减少气体(如水分、挥发分等)的逸出通道,从而降低显气孔率,共同促进炮泥的致密化和结构稳定性。介孔氧化铝和葡萄糖之间存在协同作用,能够协同降低制得无水炮泥的显气孔率,并且,协同提高制得无水炮泥的耐压强度。
21、2、介孔氧化铝还能有效地吸附和固定渣铁中的杂质离子,从而减少渣铁对炮泥的侵蚀作用;同时,介孔氧化铝的骨架结构能增强炮泥的强度,抵抗高温下渣铁的冲刷。在高温烧结过程中,介孔氧化铝还能与其他原料发生化学反应,形成稳定的化合物相,如莫来石等,这些化合物相的生成也有助于提高炮泥的烧结致密度和高温强度,改善其体积稳定性,从而减少因温度变化引起的开裂和剥落现象。
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1.一种环保无水炮泥的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
2.根据权利要求1所述的环保无水炮泥的制备方法,其特征在于,所述介孔氧化铝的制备方法如下:
3.根据权利要求2所述的环保无水炮泥的制备方法,其特征在于,A1中,搅拌的具体操作为:在35-38℃下,以200-220r/min的搅拌速度,匀速搅拌33-35min。
4.根据权利要求2所述的环保无水炮泥的制备方法,其特征在于,A4中,搅拌的具体操作为:在70-73℃下,以200-220r/min的搅拌速度,匀速搅拌24-26h。
5.根据权利要求2所述的环保无水炮泥的制备方法,其特征在于,A4中,干燥的具体操作为:于60-65℃烘干箱中干燥2-3h。
6.根据权利要求2所述的环保无水炮泥的制备方法,其特征在于,A4中,焙烧过程包括两个阶段,第一阶段以2-4℃/min的升温速度升到400℃后,保持3-4h;第二阶段以1-2℃/min的升温速度升到600℃后,保持4-5h。
7.根据权利要求1所述的环保无水炮泥的制备方法,其特征在于,所述铝矾土由粗铝矾土和细铝
8.根据权利要求1所述的环保无水炮泥的制备方法,其特征在于,所述绢云母的粒径为0.066-0.074mm,棕刚玉的粒径为0.27-0.35mm,粘土的粒径为0.074-0.085mm,蓝晶石的粒径为0.24-0.35mm,氮化硅铁的粒径为0.084-0.095mm,碳化硅的粒径为0.071-0.083mm,介孔氧化铝的粒径为0.65-0.74mm,NS-FH复合烧结助剂的粒径0.003-0.005mm。
9.根据权利要求1所述的环保无水炮泥的制备方法,其特征在于,S1中,搅拌的具体操作为:在45-48℃下,搅拌机转速为620-640r/min,搅拌时间为3-5min。
10.根据权利要求1所述的环保无水炮泥的制备方法,其特征在于,S2中,搅拌的具体操作为:在45-48℃下,搅拌机转速为830-850r/min,搅拌时间为22-24min。
...【技术特征摘要】
1.一种环保无水炮泥的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
2.根据权利要求1所述的环保无水炮泥的制备方法,其特征在于,所述介孔氧化铝的制备方法如下:
3.根据权利要求2所述的环保无水炮泥的制备方法,其特征在于,a1中,搅拌的具体操作为:在35-38℃下,以200-220r/min的搅拌速度,匀速搅拌33-35min。
4.根据权利要求2所述的环保无水炮泥的制备方法,其特征在于,a4中,搅拌的具体操作为:在70-73℃下,以200-220r/min的搅拌速度,匀速搅拌24-26h。
5.根据权利要求2所述的环保无水炮泥的制备方法,其特征在于,a4中,干燥的具体操作为:于60-65℃烘干箱中干燥2-3h。
6.根据权利要求2所述的环保无水炮泥的制备方法,其特征在于,a4中,焙烧过程包括两个阶段,第一阶段以2-4℃/min的升温速度升到400℃后,保持3-4h;第二阶段以1-2℃/min的升温速度升到600℃后,保持4-5h。
7.根据权利要求1所述的环保无水炮泥的制备方法,...
【专利技术属性】
技术研发人员:张杨杨,王秀伟,高尚,赵天洋,高敬柯,郭忠航,申卫东,
申请(专利权)人:洛阳盛铁耐火材料有限公司,
类型:发明
国别省市:
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