CN101486581A - 一种钢包工作衬用可塑修补料 - Google Patents

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Abstract

一种钢包工作衬用可塑修补料，属于耐火材料领域。修补料主料重量百分比为：5－70％的高铝矾土，20－90％的刚玉，4－20％的氧化镁，主料外另加占主料重量5－ 20％的硅溶胶。高铝矾土的粒度不大于10mm，Al2O3含量不小于80％；刚玉包括棕刚玉、亚白刚玉、板状刚玉及电熔白刚玉等；氧化镁包括中档镁砂、高纯镁砂及电熔镁砂等，其MgO含量不小于93.0％；硅溶胶溶液，SiO2含量为20.0％－40.0％，Na2O含量不大于0.4％，pH范围为8.5－12。本发明以硅溶胶为结合剂，材料强度高，与残衬粘附性好，同时利用硅溶胶与镁砂互相促进硬化的机制，强化了该材料在低温下的强度形成速度及与残衬的粘附厚度；不仅可以对包身进行大面积维修，也可以对局部进行修补；使用寿命高，钢包周转快。

Description

一种钢包工作衬用可塑修补料
技术领域
本发明属于耐火材料领域，涉及一种钢包包身工作衬用的修补料。
背景技术
钢包是炼钢生产环节中的重要设备，而耐火材料又是钢包的关键，直接影响着钢包的周转以及连铸生产线的正常运转。目前，由于钢包精炼技术的应用，使钢水在钢包内停留时间延长，同时，由于大量精炼剂和合金的引入，也加快了钢包耐火材料的蚀损；钢包常因渣线、钢水紊流区等区域损毁过快而停用，而钢包其它部位的工作状况却较好，仍可继续使用。钢包的这种不均衡蚀损，导致了材料能耗增加、资源浪费，同时也制约了钢包的周转使用。为解决这种情况，对蚀损过快区域的修补就显得非常重要。
目前，针对钢包的修补方式主要有喷补、捣打、涂抹等，尤以喷补为主。其中，喷补施工存在以下缺点：1、喷补时，物料反弹损耗多、粉尘大；2、喷补粘附率受温度影响大，而待修补钢包的温度又不易掌控；3、喷补料多以水泥、硅酸盐及磷酸盐等作结合剂，以粘土作增塑剂，因此，材料中杂质含量高，高温性能差，不耐侵蚀，同时也容易污染钢水。
捣打施工因操作不便，钢厂较少使用。
相比之下，涂抹施工方便、简单易行。
目前的涂抹修补料大多采用粘土、磷酸盐、硅酸盐等作为结合剂，以纯铝酸盐水泥作为促硬剂来保证材料在包壁上的粘附强度。因材料体系与喷补料相似，低熔点物相多，高温性能差，抗冲刷性不好，使用寿命低。针对目前涂抹料低熔点物相多、高温性能差的缺点，专利200510026322.4研制出以高铝原料、氧化镁微粉、二氧化硅微粉等为主，以木质素磺酸钠等为减水剂的新体系包壁涂抹修补料；通过氧化镁微粉与硅微粉的结合以及氧化镁微粉的水化反应来满足修补料的附着强度。由于氧化镁微粉与硅微粉的结合以及氧化镁微粉的水化反应在低温状态下进行缓慢，强度产生慢而且低，因此，该修补料的施工性能在温度较高的夏季较好，但在温度较低的秋冬季，尤其是北方，则很容易出现因氧化镁水化慢而导致的粘结强度低、修补料脱落等状况，或者因粘结强度低而致使修补料厚度不能太厚等问题。因此，受温度影响小、硬化速度适中、粘结强度产生快等对于高温性能优异的涂抹修补料就显得非常重要。
发明内容
本发明的目的在于提供一种低熔点物相少、硬化速度适中的可塑型涂抹修补料，既可用于修补大面积熔损的钢包壁，又可对小面积的不均衡侵蚀进行局部修补；操作简单方便，不会造成物料的损耗浪费，而且材料的高温强度及高温稳定性好，抗钢水的冲刷性强，使用寿命长。
一种钢包工作衬用可塑修补料，修补料主料重量百分比为：5-70％的高铝矾土，20-90％的刚玉，4-20％的氧化镁，主料外另加占主料重量5-20％的硅溶胶。
所述的高铝矾土的粒度不大于10mm，Al2O3含量不小于80％。
所述的刚玉包括棕刚玉、亚白刚玉、板状刚玉及电熔白刚玉等。
所述的氧化镁包括中档镁砂、高纯镁砂及电熔镁砂等，其MgO含量不小于93.0％。
所述的硅溶胶溶液，其SiO2含量为20.0％-40.0％，Na2O含量不大于0.4％，pH范围为8.5-12。
本发明的制备方法如下：
取主料中的高铝矾土5-70％、刚玉20-90％、氧化镁4-20％加入搅拌机内预混均匀，然后外加占主料重量5-20％的硅溶胶，再充分搅拌，可视混好料的状况加适当水调节至适合施工为宜。
本发明提供的钢包工作衬修补料，其特点在于：
(1)采用硅溶胶为结合剂，由于硅溶胶水分蒸发时，硅醇脱水缩合为硅氧键，形成有效粘结，将颗粒牢固地粘结到一起；材料的强度高，粘附性好。
(2)由于硅溶胶脱水之后的产物即是纳米级SiO2，反应活性高，很容易同原料中的Al2O3反应形成莫来石，而硅溶胶中的Na2O、K2O含量又较低，因此，高温处理后材料的物相即为刚玉、尖晶石和莫来石，材料高温强度高，耐侵蚀性强。
(3)硅溶胶溶液的pH为8.5-12，能促进镁砂粉的水化硬化，即使在温度较低的情况下也能进；硅溶胶与镁砂的组合，互相促进硬化而赋予该修补料良好的施工性能和粘附性能，同时由于硬化相对较快，钢包维修的养护时间缩短，周转率高。
(4)硅溶胶具有较好的粘性，赋予该修补料很好的常温可塑性及对包衬的粘附性，保障了对钢包残衬的修补质量。
(5)本发明提供的可塑性修补料，不仅可以对包身进行大面积维修，也可以对局部部位进行修补；操作简单、方便灵活，既没有环境污染，也不存在物料的浪费和损耗，降低了维修成本。
具体实施方式
首先将秤量好的高铝矾土和刚玉颗粒料，加入搅拌机内预混均匀1-2分钟，然后加入部分硅溶胶溶液混练3-4分钟，再加入刚玉粉和镁砂粉混练3-5分钟，最后再加入余下的硅溶胶充分混练直至出料；可视混好料的状况适当加些水调节至适合施工为宜。
本发明的实施例同现有技术的对比如表1。其中1、2、3、4为本专利的实施例，5为目前普遍使用的涂抹修补料，6为专利200510026322.4中的实施例。
表1 本发明实施例与现有技术对比例的配比及性能
Figure A200810226854D00051
从表1中看出，该发明实施例的明显优点在于低温条件下的硬化速度相对较快，从而赋予了该修补料良好的粘结强度，保障了修补料在钢包残衬上的粘结厚度和使用效果；经某钢厂185吨LF-VD精炼钢包在冬季<10℃条件下的应用，该发明实施例显示出非常好的应用效果。

Claims (5)

1.一种钢包工作衬用可塑修补料，其特征在于修补料主料重量百分比为：5-70％的高铝矾土，20-90％的刚玉，4-20％的氧化镁，主料外另加占主料重量5-20％的硅溶胶。
2.根据权利要求1所述的钢包工作衬用可塑修补料，其特征在于，高铝矾土的粒度不大于10mm，Al2O3含量不小于80％。
3.根据权利要求1所述的钢包工作衬用可塑修补料，其特征在于，刚玉包括棕刚玉、亚白刚玉、板状刚玉及电熔白刚玉。
4.根据权利要求1所述的钢包工作衬用可塑修补料，其特征在于，氧化镁包括中档镁砂、高纯镁砂及电熔镁砂，其MgO含量不小于93.0％。
5.根据权利要求1所述的钢包工作衬用可塑修补料，其特征在于，硅溶胶溶液含SiO2为20.0％-40.0％，Na2O含量不大于0.4％，pH范围为8.5-12。
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