在炼铁生产中，泥炮是用于高炉出铁口开闭的关键机械设备。结合剂则是泥炮炮泥性能的核心影响因素，直接决定炮泥的粘结强度、可塑性、烧结性及耐高温稳定性。

　　通常，结合剂分为常温有机结合剂和高温结合剂两种：

　　前者包括焦油、树脂、沥青等；后者包括氮化硅、氮化硅结合碳化硅、氮化硅铁等

　　常温有机结合剂宝刀不劳

　　焦油。焦油中含有多种黏合性能好的活性有机物，使得炮泥在热处理后存在相互连接的碳网络结构，煤焦油具有较好的润滑性能，其能够提供炮泥良好的可塑性，保证了炮泥在铁口通道内的连贯性与密实性。但传统焦油环保性能较差。

　　结合剂水分高，造成炮泥成型发散，使用时打泥困难，大面积退货

　　结合剂黏度低，生产时加油量低，打泥困难，出铁时间短。

　　结合剂黏度高，生产时加油量高，打泥压力低，出铁时间短，断漏

　　结合剂结焦值低，β树脂含量低，出铁时间短，消耗增加

　　焦油的基本性能要求：

　　三高：结焦值高，固定碳高，β-树脂含量高

　　三低：水分低、灰分低、苯并芘低

　　三稳定：黏度稳定、比重稳定、配比稳定。

　　树脂。采用酚醛树脂作为结合剂，生产过程中无刺激性气味，使用过程中烟雾较少，强度高，铁流稳定，环保性能好。塑性差，硬化快，有在炮内固化危险，储存期短。成本高。

　　为保证炮泥有良好使用性能，低温结合剂采用树脂焦油复合剂。根据高炉的容积的大小，调整二者的比例。

　　沥青。沥青作为含碳黏结剂配入泥料中，主要是帮助结合剂发挥强化效应，可以进一步起到改进泥料某些性能的作用。如在高温条件下沥青成分碳化析出石墨碳，成网状结构，使泥料具有较好的高温结构强度，炮泥选用的沥青一般为高温沥青或改质沥青，其软化点要求大于100℃。

　　高温结合剂后来居上

　　近几年，随着对炮泥的研究深入，越来越多的非氧化物高温结合剂添加到炮泥中，对改善炮泥的性能起到了很好的作用。

　　高温结合剂包括氮化硅、氮化硅结合碳化硅、氮化硅铁等。

　　氮化硅。氮化硅具有熔点高、硬度高、热震稳定性好的特点，也是Al2O3-C质材料中常用的防氧化剂之一，它与Al2O3-C反应生成Si-Al-O-N陶瓷相，可以有效抑制炮泥和熔渣反应生成低熔点物相，提高炮泥的抗侵蚀能力。

　　氮化硅结合碳化硅。Si3N4结合SiC复合材料具有较Si3N4与SiC更好的性能。在高温下，SiC或Si3N4可将C0还原成C，并产生Si02，出现体积膨胀，使炮泥的高温强度，抗氧化性和渣铁性能明显提高。

　　氮化硅铁。FeSi3N4由于铁的引入将有促进炮泥烧结的作用，使用时，Si3N4与铁反应生成SiC强化了基质，提高了炮泥的中温强度和高温强度，增加了炮泥的耐侵蚀性和抗冲刷性。反应中N2的形成部分储存于气孔中，起到抑制铁水和熔渣向炮泥渗入及侵蚀的同时，由于在高温下N2的形成，提高了炮泥的显气孔率，这样有利于提高炮泥的可钻性，缩短开铁口时间，减少钻杆消耗及劳动强度，其加入量一般为8%～10%。理论上不超过15%。

　　炮泥依其使用的特殊性，合理使用相关的结合剂，满足不同高炉的使用需求。（北京联合荣大工程材料股份有限公司专家组）

　　图为利用焦油和沥青作为结合剂的炮泥产品