a  國內(nèi)炮泥的發(fā)展現(xiàn)狀
我國是世界產(chǎn)鐵大國。長期以來，我國的中小型高爐打開鐵口的方式一般是鉆孔法。鐵口所用炮泥大部分是傳統(tǒng)炮泥。這種炮泥以焦粉、黏土、礬土熟料及焦油瀝青為主要原料，加水?dāng)嚢瓒桑追Q有水炮泥。這種炮泥一般體積密度小，耐渣鐵侵蝕性差，在大中型高爐上堵鐵口時易造成鐵口深度不夠，在出鐵期間往往跑焦炭、出鐵放風(fēng)、出不凈鐵渣熔液等，影響高爐正常生產(chǎn)，但由于其成本低，經(jīng)各煉鐵廠改進(jìn)后仍在我國的絕大多數(shù)中小型高爐上使用，其單耗在1.2kg/t以上。
我國的大中型高爐一般都是20世紀(jì)80年代后改建或新建的，一般只設(shè)一個渣口或一個事故渣口，設(shè)有1?4個出鐵口。鐵口每天排出的鐵渣量很大，如寶鋼的兩座4063m3高爐，日最大出鐵量為10000t，出渣量為3200t,出鐵速度5.8~7.5t/min。要滿足這些工作條件，用有水炮泥顯然不行。為此采用了另一類型的炮泥——無水炮泥。無水炮泥一般以剛玉、碳化硅和焦粉為主要原料，同時配加不同的外加劑，以焦油作為結(jié)合劑。這種炮泥由于采用優(yōu)質(zhì)髙純原料，并以炭質(zhì)原料為結(jié)合劑，其耐鐵渣侵蝕性能比有水炮泥大為提高，可以使鐵口出鐵時間延長，降低出鐵次數(shù)。寶鋼TA-4炮泥每次出鐵時間可達(dá)120min以上，每天出鐵次數(shù)為10?11次。無水炮泥的缺點是開鐵口困難，寶鋼采用插棒法開鐵口，即在炮泥堵鐵口之后，用開口機(jī)把鐵棒打入鐵口使之貫透，待需要出鐵時只需拔出鐵棒即可(圖1.6)。炮泥單耗已從過去的噸鐵0.8kg降到了0.35kg。
b 國外炮泥的發(fā)展現(xiàn)狀
國外各主要產(chǎn)鐵國家對炮泥的質(zhì)量都十分重視，其發(fā)展經(jīng)歷了兩個階段。第一階段為有水炮泥，和國內(nèi)的情況相差不多。為滿足現(xiàn)代大型高爐的需要，改善鐵口狀況，20世紀(jì)70年代末至80年代初，世界各國相繼推出了無水炮泥。1983年，蘇聯(lián)黑色冶金部制定了無水炮泥的生產(chǎn)工藝，烏克蘭耐火材料研究所對有水炮泥和無水炮泥進(jìn)行了對比試驗，結(jié)果無水炮泥的性能大大好于有水炮泥。起初的無水炮泥都是用焦油作結(jié)合劑，由于焦油在使用中會產(chǎn)生黃煙，惡化工作環(huán)境，為克服這一缺點，日本和聯(lián)邦德國等國研制出了樹脂為結(jié)合劑的無水炮泥，不僅消除了黃煙，而且能快速硬化，大大提高了無水炮泥的性能。除結(jié)合劑方面的改進(jìn)外，日本在19"79年到1987年，還先后開發(fā)了SiO2炮泥，高耐用 性SiO2炮泥及特別耐用的氧化鋁炮泥。由于無水炮泥開鐵口困難，日本于1985年開發(fā)出了插棒法開鐵口，取得了較好的使用效果。
總體來說，國外各主要產(chǎn)鐵國家對炮泥質(zhì)量十分重視，有專門的研究機(jī)構(gòu)，如日本的川崎、新日鐵，烏克蘭的耐火材料研究所，美國的伯利恒公司，均設(shè)有無水炮泥技術(shù)小組。它們不僅在原料上使用優(yōu)質(zhì)的人工合成原料，而且注意采用新型結(jié)合劑及外加劑，使得無水炮泥質(zhì)量提高，性能穩(wěn)定;同時，重視爐前作業(yè)水平，以充分發(fā)揮炮泥性能。因此，使用時不僅可以保證出鐵穩(wěn)定，而且炮泥單耗大為減少，如日本千葉4500m3的1號高爐炮泥單耗噸鐵只有0.25kg。
c 高爐炮泥的發(fā)展趨勢
綜合國內(nèi)外炮泥的發(fā)展來看。炮泥用結(jié)合劑大致經(jīng)歷了水性炮泥、焦油炮泥、高性能焦油炮泥和樹脂炮泥四個階段;同時隨著高爐尺寸和容積的増大，炮泥的材質(zhì)已由硅質(zhì)變?yōu)楦咪X質(zhì);同時根據(jù)環(huán)境的要求，對傳統(tǒng)的煤焦油成分進(jìn)行了改進(jìn)，以改善爐前作業(yè)環(huán)境;為了延長出鐵時間，研究者在炮泥中加人SiC、Si3N4和含有特殊碳的礬土質(zhì)、電熔氧化鋁質(zhì)原料，使炮泥的性能有了極大的提高，出鐵條件穩(wěn)定，出鐵口不擴(kuò)徑，鐵水和渣穩(wěn)定流出，但是由于強(qiáng)度高，需要特殊的鉆孔機(jī)才能打開鐵孔。
隨著煉鐵技術(shù)的進(jìn)步與高爐強(qiáng)化冶煉的需要，人們逐漸認(rèn)識到了炮泥質(zhì)量對高爐正常生產(chǎn)的重要性，國內(nèi)外炮泥生產(chǎn)廠家通過提高原料純度、選用優(yōu)質(zhì)的結(jié)合劑及添加不同的外加劑，改善并提高了炮泥質(zhì)量，滿足了高爐安全順行的需要。
隨著世界各國對節(jié)能和環(huán)保的重視，作為一般無水炮泥結(jié)合劑的焦油或蒽油，將會逐漸被環(huán)保型的改性樹脂結(jié)合劑所取代;為了提高炮泥的高溫強(qiáng)度、炮泥的原料正在向高純度、低雜質(zhì)、碳質(zhì)和堿性化方向發(fā)展;同時隨著微粉特別是超微粉的出現(xiàn)以及在材料中的廣泛應(yīng)用，大大提高了炮泥致密度和燒結(jié)性能，其配料正向細(xì)粉增多的方向發(fā)展;增加氮化硅、碳化硅結(jié)合氮化硅、藍(lán)晶石、氮化桂鐵、鋁粉等高品質(zhì)材料，以提高炮泥的體積穩(wěn)定性和體積密度。