專利名稱：一種冶煉鎳鐵的礦熱爐用耐火澆注料及制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及ー種不定形耐火材料，具體的說(shuō)是ー種冶煉鎳鐵的礦熱爐用耐火澆注料及制備方法。
背景技術(shù)：
鎳是ー種重要的戰(zhàn)略物質(zhì)，從2005年開始，中國(guó)已取代日本成為世界上鎳消費(fèi)量最大的國(guó)家。目前，品位高的硫化鎳礦資源日趨枯竭，而占鎳儲(chǔ)量70%的低品位氧化鎳礦(紅土鎳礦)資源豐富，開采成本低，可用以生產(chǎn)氧化鎳、鎳锍、鎳鐵等多種中間產(chǎn)品。因此，近年來(lái)紅土鎳礦資源的利用比例呈迅速上升趨勢(shì)，我國(guó)于2008年組織實(shí)施的“重大產(chǎn)業(yè)技術(shù)開發(fā)專項(xiàng)”中，就包含了開發(fā)“高效利用低品位紅土鎳礦關(guān)鍵技木”?？梢?，開發(fā)紅土鎳礦高效利用技木，是我國(guó)鎳エ業(yè)發(fā)展的必然趨勢(shì)。 紅土鎳礦處理工藝主要有濕法冶煉和火法冶煉兩種，但目前世界范圍內(nèi)比較成熟的エ藝仍以火法冶煉為主，其產(chǎn)品通常是鎳含量不等的鎳鐵合金，可用作生產(chǎn)不銹鋼、結(jié)構(gòu)鋼的重要原料。目前，我國(guó)鎳鐵冶煉主要采用高爐法和電爐(礦熱爐)法兩種エ藝。但高爐冶煉エ藝具有原料適應(yīng)性差；鎳鐵品位低、質(zhì)量難以滿足煉鋼要求；焦比高、能耗大；環(huán)境污染嚴(yán)重等缺點(diǎn)。相比而言，礦熱爐冶煉エ藝則在這些方面具有較大優(yōu)勢(shì)。所以，隨著我國(guó)節(jié)能降耗、淘汰落后產(chǎn)能政策的實(shí)施，自2006年以來(lái)礦熱爐已逐漸成為采用紅土鎳礦冶煉鎳鐵產(chǎn)品的主流設(shè)備。因此，礦熱爐內(nèi)襯材料的使用壽命對(duì)于鎳鐵生產(chǎn)企業(yè)的節(jié)能降耗和經(jīng)濟(jì)效益顯然具有十分重要的意義。用于冶煉紅土鎳礦生產(chǎn)鎳鐵合金的礦熱爐，目前其爐底工作襯材料的使用主要有兩種情況。ー是使用定形制品，如碳磚、鎂碳磚等，ニ是使用不定形耐火材料，通常采用干式鎂質(zhì)搗打料(主要由合成鎂鈣鐵砂配成)。在第一種情況下，不但磚的砌筑施工勞動(dòng)強(qiáng)度大，施工慢，而且由于鎳鐵熔體比重大(約為7. 9)，粘度低，滲透性強(qiáng)，極易與碳反應(yīng)，破壞磚體組織結(jié)構(gòu)，并滲入磚縫向下侵蝕，直至拱起碳磚使之漂浮碎裂，導(dǎo)致爐襯的使用壽命很短，嚴(yán)重者只能維持ー個(gè)月左右，就出現(xiàn)爐底被燒穿的情況。使用干式鎂質(zhì)搗打料作工作襯，里然情況已有很大改觀，但爐襯壽命仍然不夠理想，大多在6 12個(gè)月左右。其原因在于(1)干式搗打料施工后形成的襯體致密度低，一旦表面燒結(jié)層因熱震產(chǎn)生裂紋后，更有利于比重極大的鎳鐵熔體滲透侵蝕。(2)合成鎂鈣鐵砂的低熔點(diǎn)相含量較高，在鎳鐵冶煉溫度下生成的液相量較多，從而造成襯體的抗侵蝕性降低。(3)干式搗打料的施工性能很難確保襯體密度的均勻性，容易形成過(guò)于疏松的局部襯體，從而埋下局部滲透侵蝕很快、發(fā)生穿爐的隱患。另外，干式搗打料施工效率低，勞動(dòng)強(qiáng)度大，且施工時(shí)粉塵大、污染環(huán)境。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為解決現(xiàn)有生產(chǎn)鎳鐵合金的礦熱爐的耐火材料存在的爐襯壽命不理想的問(wèn)題，延長(zhǎng)礦熱爐爐底及矮墻部分工作襯的使用壽命，本發(fā)明提供了ー種冶煉鎳鐵的礦熱爐用耐火澆注料及制備方法。
本發(fā)明為解決上述技術(shù)問(wèn)題采用的技術(shù)方案為一種冶煉鎳鐵的礦熱爐用耐火澆注料，按照重量比，由73-80份的電熔鎂砂、9-12份的鎂鉻尖晶石細(xì)粉、2-3份的結(jié)合剤、4_6份的氧化鉻粉、3-4份的鐵紅粉、1-2份的氧化硅微粉和O. 38份的外加劑組成；所述的結(jié)合劑為三氧化ニ鋁含量為55%的鋁酸鈣水泥；所述的外加劑由O. 18份的減水劑和O. 2份的緩凝劑組成； 所述的減水劑為六偏磷酸鈉或三聚磷酸鈉。所述的電熔鎂砂的粒徑小于8_，鎂鉻尖晶石細(xì)粉、氧化鉻粉和鐵紅粉的粒徑均小于O. 074mm,結(jié)合劑的粒徑小于O. 088mm,氧化娃微粉的粒徑小于5微米。該冶煉鎳鐵的礦熱爐用耐火澆注料的制備方法為按重量比，取4-6份粒徑小于O. 074mm的氧化鉻粉、3_4份粒徑小于O. 074mm的鐵紅粉和9_12份粒徑小于O. 074mm的鎂鉻尖晶石細(xì)粉預(yù)先混合均勻后，再與73-80份粒徑小于8_的電熔鎂砂、2-3份的粒徑小于O. 088mm的鋁酸鈣水泥細(xì)粉、1_2份粒徑小于5微米的氧化硅微粉、O. 18份的減水劑和O. 2份的緩凝劑充分混合均勻，即制得成品。本發(fā)明制得的耐火澆注料在使用時(shí)，將耐火澆注料倒入強(qiáng)制式攪拌機(jī)中，再加入耐火澆注料重量5-7%的清潔水，攪拌均勻后即可進(jìn)行澆注。本發(fā)明中，氧化鉻粉為抗侵蝕劑，鐵紅粉為助燒結(jié)劑，氧化硅微粉的作用在于改善澆注料的施工性能，緩凝劑選用檸檬酸鈉。有益效果本發(fā)明的紅土鎳礦冶煉鎳鐵用礦熱爐專用耐火澆注料，具有振動(dòng)澆注施工時(shí)流動(dòng)性好，容易形成組織結(jié)構(gòu)致密均勻的澆注體，用作與鎳鐵熔體接觸的礦熱爐爐底及矮墻部位工作襯時(shí)，表現(xiàn)出耐高溫性能好，抗鎳鐵侵蝕性優(yōu)異，使用壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)，對(duì)提高礦熱爐的運(yùn)轉(zhuǎn)率、降低耐火材料消耗、降低能源消耗和生產(chǎn)成本效果明顯。此外，該專用耐火澆注料的施工勞動(dòng)強(qiáng)度低，施工環(huán)境好。


圖I為本發(fā)明各實(shí)施例的性能對(duì)比。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)ー步的闡述。實(shí)施例I
按重量比，取5份粒徑小于O. 074mm的氧化鉻粉、4份粒徑小于O. 074mm的鐵紅粉和10份粒徑小于O. 074mm的鎂鉻尖晶石細(xì)粉預(yù)先混合均勻后，再與76份粒徑小于8_的電熔鎂砂、3份的粒徑小于O. 088mm的鋁酸鈣水泥細(xì)粉、2份粒徑小于5微米的氧化硅微粉、O. 18份的六偏磷酸鈉和O. 2份的檸檬酸鈉充分混合均勻，即制得成品。取成品做成試樣，檢測(cè)其性能見附表。實(shí)施例2
按重量比，取6份粒徑小于O. 074mm的氧化鉻粉、4份粒徑小于O. 074mm的鐵紅粉和12份粒徑小于O. 074mm的鎂鉻尖晶石細(xì)粉預(yù)先混合均勻后，再與73份粒徑小于8_的電熔鎂砂、3份的粒徑小于O. 088mm的鋁酸鈣水泥細(xì)粉、2份粒徑小于5微米的氧化硅微粉、O. 18份的六偏磷酸鈉和O. 2份的檸檬酸鈉充分混合均勻，即制得成品。
取成品做成試樣，檢測(cè)其性能見附表。實(shí)施例3
按重量比，取4份粒徑小于O. 074mm的氧化鉻粉、4份粒徑小于O. 074mm的鐵紅粉和9份粒徑小于O. 074mm的鎂鉻尖晶石細(xì)粉預(yù)先混合均勻后，再與80份粒徑小于8mm的電熔鎂砂、2份的粒徑小于O. 088mm的鋁酸鈣水泥細(xì)粉、I份粒徑小于5微米的氧化硅微粉、O. 18份的六偏磷酸鈉和O. 2份的檸檬酸鈉充分混合均勻，即制得成品。 取三個(gè)實(shí)施例的成品做成試樣，檢測(cè)其性能見附表。
權(quán)利要求
1.一種冶煉鎳鐵的礦熱爐用耐火澆注料，其特征是按照重量比，由73-80份的電熔鎂砂、9-12份的鎂鉻尖晶石細(xì)粉、2-3份的結(jié)合劑、4-6份的氧化鉻粉、4份的鐵紅粉、1_2份的氧化硅微粉和0. 38份的外加劑組成；所述的結(jié)合劑為三氧化二鋁含量為55%的鋁酸鈣水泥；所述的外加劑由0. 18份的減水劑和0. 2份的緩凝劑組成。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種冶煉鎳鐵的礦熱爐用耐火澆注料，其特征為所述的減水劑為六偏磷酸鈉或三聚磷酸鈉。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種冶煉鎳鐵的礦熱爐用耐火澆注料，其特征為所述的電熔鎂砂的粒徑小于8_，鎂鉻尖晶石細(xì)粉、氧化鉻粉和鐵紅粉的粒徑均小于0. 074mm,結(jié)合劑的粒徑小于0. 088mm,氧化娃微粉的粒徑小于5微米。
4.一種冶煉鎳鐵的礦熱爐用耐火澆注料的制備方法，其特征在于按重量比，取4-6份粒徑小于0. 074mm的氧化鉻粉、3_4份粒徑小于0. 074mm的鐵紅粉和9_12份粒徑小于.0.074mm的鎂鉻尖晶石細(xì)粉預(yù)先混合均勻，然后再與73-80份粒徑小于8_的電熔鎂砂、2_3份的粒徑小于0. 088mm的鋁酸鈣水泥細(xì)粉、1-2份粒徑小于5微米的氧化硅微粉、0. 18份的減水劑和0. 2份的緩凝劑充分混合均勻，即制得成品。
全文摘要
一種冶煉鎳鐵的礦熱爐用耐火澆注料，按照重量比，由電熔鎂砂、鎂鉻尖晶石細(xì)粉、結(jié)合劑、氧化鉻粉、鐵紅粉、氧化硅微粉和外加劑組成，其中，結(jié)合劑為三氧化二鋁含量為55%的鋁酸鈣水泥，外加劑由減水劑和緩凝劑組成，減水劑為六偏磷酸鈉或三聚磷酸鈉。本發(fā)明的紅土鎳礦冶煉鎳鐵用礦熱爐專用耐火澆注料，具有振動(dòng)澆注施工時(shí)流動(dòng)性好，容易形成組織結(jié)構(gòu)致密均勻的澆注體，用作與鎳鐵熔體接觸的礦熱爐爐底及矮墻部位工作襯時(shí)，表現(xiàn)出耐高溫性能好，抗鎳鐵侵蝕性優(yōu)異，使用壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)，對(duì)提高礦熱爐的運(yùn)轉(zhuǎn)率、降低耐火材料消耗、降低能源消耗和生產(chǎn)成本效果明顯。
文檔編號(hào)C04B35/66GK102674860SQ20121016366
公開日2012年9月19日 申請(qǐng)日期2012年5月24日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月24日
發(fā)明者丁達(dá)富, 廖桂華, 張新愛, 張玫, 曹欽存 申請(qǐng)人:洛陽(yáng)理工學(xué)院