一种含氮化硅铁的Al2O3－SiC－C体系无水炮泥

摘要

本发明提供了一种含氮化硅铁的Al2O3－SiC－C体系无水炮泥，由Al2O3、SiC、C、SiC、Si3N4、SiO2、Fe2O3、及其他成分组成，其特征在于：化学成分质量百分数为：Al2O3：30～60％，SiC：5～17％，C：10～25％，Si3N4：5～20％，SiO2：2～10％，Fe2O3：2～7％，其他成分：2～7％；在原料中加入的3－20质量％氮化硅铁细粉，在检测过程中以Fe2O3的形式计算在内。所述的其他成分包括：CaO、MgO、TiO2、K2O、NaO。本发明的优点在于：解决了炮泥使用中存在的烧结缓慢、开孔困难等问题，改善炮泥的性能；同时降低生产成本。

说明书

技术领域

本发明属于高炉出铁口炮泥材料技术领域，特别是提供了一种含氮化硅铁的Al₂O₃-SiC-C体系无水炮泥，可适用于制作高炉饱泥。

技术背景

随着高炉大型化和高压操作的实施，对出铁口炮泥的要求越来越高，有水炮泥及普通的无水炮泥已无法满足现场需要。1995年《宝钢技术》第二期中陈守平等人在炮泥中引入氮化硅结合碳化硅废砖，使用性能很好，其成分(质量％)为：56.26％的Al₂O₃、10.7％的SiC、％、0.238％的(K₂O+NaO)、1.49％Fe₂O₃、4.36％Si₃N₄、0.36％CaO、0.07％MgO、0.89％的TiO₂、10.95％的SiO₂。其生产的主要原料为氮化硅结合碳化硅、高铝刚玉、软质黏土、兰晶石以及氧化铝微粉等制成。

在炮泥中引入氮化硅结合碳化硅废砖，一方面替代部分的碳化硅，降低成本；同时利用氮化硅的优点。由于氮化硅具有熔点高、硬度高、热震稳定性好以及耐侵蚀性强等优点，所以，引入氮化硅的炮泥的耐压强度、防氧化性以及抗渣蚀性都得到明显提高；但是这种炮泥却存在硬度大、开孔难，并且烧结缓慢等缺陷。

虽然引入氮化硅结合碳化硅废砖的成本较低，但是，废砖来源渠道不固定，产品的性能指标得不到保证，从而影响了这种炮泥的使用寿命。而引入纯氮化硅原料，虽然材料的性能得到保证，但是由于氮化硅价格昂贵，导致炮泥的成本提升较大，很难普及应用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种含氮化硅铁的Al₂O₃-SiC-C体系无水炮泥，通过加入3-20％(质量分数)氮化硅铁细粉，解决了炮泥使用中存在的烧结缓慢、开孔困难等问题，改善炮泥的性能；同时降低生产成本。

本发明的构成化学成分(质量分数％)为：

             Al₂O₃ 30～60％

             SiC     5～17％

             C       10～25％

            Si₃N₄   5～20％

            SiO₂     2-10％

            Fe₂O₃   2～7％

            其他成分  2-7％

原料中加入3-20％(质量分数)氮化硅铁细粉，在检测过程中以Fe₂O₃的形式计算在内；其他成分包括CaO、MgO、TiO₂、K₂O、NaO等。

本发明所用氮化硅铁的成分如表1。

表1氮化硅铁的成分

项目规格值(质量％)标准值(质量％)化学分析 Si＞4551 N＞2831 Fe12～1714 O＜2.51.7

本发明的优点在于：解决了炮泥使用中存在的烧结缓慢、开孔困难等问题，该炮泥在中温强度、抗侵蚀性及开孔难易程度方面都具有很好的性能。用此炮泥不但保证了长时间出铁，减少了出铁次数；而且减少了炉前操作工序，大大的降低了工人的劳动强度，同时降低了成本。

具体实施方式

本发明的具体实施例见表2

表2本发明的实施例

其他成分，％(质量)  3    4    5.5    1.5抗渣侵蚀性(mm)  好    好    好    好中温强度  好    好    好    较好开孔难易程度  较好    好    好    差

注：抗渣侵蚀性是将炮泥做成Φ50×50mm，渣孔为Φ25×25mm，做1500℃×3h还原条件下高温渣侵实验；高炉用渣为：SiO₂ 34.29％，Al₂O₃ 14.37％，CaO43.58，MgO 5.79，FeO 0.9％。

本发明的化学成分为炮泥经1000℃×3h还原性气氛处理后的检测结果。

从检测结果看出，使用本发明研制的炮泥在中温强度、抗侵蚀性及开孔难易程度方面都具有很好的性能。用此炮泥不但保证了长时间出铁，减少了出铁次数；而且减少了炉前操作工序，大大的降低了工人的劳动强度，向时降低了成本。