CN102180692A - 利用Al2O3-MgO-CaO合成耐火原料生产转炉修补料的方法 - Google Patents

利用Al2O3-MgO-CaO合成耐火原料生产转炉修补料的方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种利用Al2O3-MgO-CaO合成耐火原料生产转炉修补料的方法，所述方法包括以下步骤：将30wt％～70wt％的Al2O3-MgO-CaO合成耐火原料颗粒、0wt％～40wt％的矾土颗粒、20wt％～30wt％的镁砂细粉和0～10wt％的添加剂混合，以得到混合物；将所述混合物在混碾机中混炼，得到转炉修补料。根据本发明的方法制得的修补料烧结时间短，抗侵蚀性能良好，使用寿命长，同时成本低，并且对环境友好。

Description

利用Al2O3-MgO-CaO合成耐火原料生产转炉修补料的方法
技术领域
本发明涉及耐火材料技术领域，具体涉及一种采用Al2O3-MgO-CaO合成耐火原料生产转炉修补料的方法。
背景技术
转炉是炼钢生产所使用的主要设备，转炉在使用过程中，由于长期在高温状态下受到机械力冲击以及钢液侵蚀，所以转炉的炉底以及其它特定部位的耐火材料容易受损，从而影响了转炉的正常运行。另外，可能由于转炉操作的不稳定因素，转炉的某些部位也会过早地出现损毁，这时，就需要对转炉进行修补。转炉的修补是延长转炉寿命、平衡转炉损毁、降低生产成本的有力墙施。
修补料是提高转炉寿命的一种重要材料，转炉修补料应具备的性能是：高温流动性好、烧结时间短、使用寿命长。目前，现场使用的修补料的主要组成为：镁砂、煤焦油沥青、液态结合剂及添加剂。当前普遍使用的转炉热修补材料一般都采用沥青或树脂结合，为了提高修补料的流动性，修补料生产厂家一般都加大沥青的加入量(有的加入量达到20％或甚至更高)，并辅加低熔点的无机盐。这些物质在高温状态下挥发，产生大量的有害烟尘，从而污染环境，并会在修补衬体内留下大量气孔，使得修补衬体疏松，收得率低，影响了使用寿命。
因此，在本领域中，需要一种能够生产出能够满足转炉正常运作要求、成本低且对环境友好的修补料的方法。
发明内容
针对现有技术存在的以上缺点，本发明提供了一种利用Al2O3-MgO-CaO合成耐火原料生产转炉修补料的方法，所述方法以Al2O3-MgO-CaO合成耐火原料为主要原料，通过加入一定量的矾土骨料、镁砂粉和添加剂，生产出了一种无污染、烧结速度快、结构致密、收得率高的转炉修补料。
根据本发明，一种利用Al2O3-MgO-CaO合成耐火原料生产转炉修补料的方法包括以下步骤：(1)将30wt％～70wt％的Al2O3-MgO-CaO合成耐火原料颗粒、0～40wt％的矾土颗粒、20wt％～30wt％的镁砂细粉和0～10wt％的添加剂混合，以得到混合物；(2)将所述混合物在混碾机中混炼，得到转炉修补料。
所述Al2O3-MgO-CaO合成耐火原料颗粒的成分为：Al2O3含量为55wt％～68wt％，MgO含量为15wt％～28wt％，CaO含量不超过12wt％，SiO2含量不超过4wt％，Fe2O3含量不超过2wt％，以及其它不可避免的杂质。
所述矾土颗粒的成分为：Al2O3含量为大于75wt％且小于100wt％，SiO2含量不超过23wt％，Fe2O3含量不超过2.5wt％，以及其它不可避免的杂质。
所述镁砂细粉的成分为：MgO含量为大于88wt％且小于100wt％，SiO2含量不超过10wt％，CaO含量不超过2.2wt％，Fe2O3含量不超过2.5wt％，以及其它不可避免的杂质。
所述添加剂为刚玉粉、α-Al2O3微粉、硅微粉中的一种以上。
另外，所述Al2O3-MgO-CaO合成耐火原料颗粒的粒度在5mm以下，所述矾土颗粒的粒度在2mm以下，所述镁砂细粉的粒度小于180目。
本发明主要采用Al2O3-MgO-CaO合成耐火原料作为主要原料，通过加入一定量的矾土骨料、镁砂粉和添加剂，来生产转炉修补料。由于在本发明的方法中没有采用沥青，所以根据本发明的转炉修补料在使用过程中不会产生有害气体，从而不会污染环境。同时，按照本发明的方法制得的修补料烧结时间短，抗侵蚀性能良好，使用寿命长。
具体实施方式
下面通过具体实施例详细描述本发明，以使本发明的上述目的和优点更加明了。
根据本发明的利用Al2O3-MgO-CaO合成耐火原料生产转炉修补料的方法包括以下步骤：
(1)将30wt％～70wt％的粒度在5mm以下的Al2O3-MgO-CaO合成耐火原料颗粒、0～40wt％的粒度在2mm以下的矾土颗粒、20wt％～30wt％的粒度小于180目的镁砂细粉和0～10wt％的添加剂混合，以得到混合物；
(2)将所述混合物在混碾机中混炼，得到转炉修补料。
所述Al2O3-MgO-CaO合成耐火原料颗粒的成分为：Al2O3含量为55wt％～68wt％，MgO含量为15wt％～28wt％，CaO含量不超过12wt％，SiO2含量不超过4wt％，Fe2O3含量不超过2wt％。
所述矾土颗粒的成分为：Al2O3含量为大于75wt％且小于100wt％，SiO2含量不超过23wt％，Fe2O3含量不超过2.5wt％。
所述镁砂细粉的成分为：MgO含量为大于88wt％且小于100wt％，SiO2含量不超过10wt％，CaO含量不超过2.2wt％，Fe2O3含量不超过2.5wt％。
所述添加剂为刚玉粉、α-Al2O3微粉、硅微粉中的一种以上。
下面，参照具体的实施例对本发明的利用Al2O3-MgO-CaO合成耐火原料来生产转炉修补料的方法进行详细说明。
实施例1
利用Al2O3-MgO-CaO合成耐火原料生产转炉修补料。首先，将Al2O3-MgO-CaO合成耐火原料制备成粒度在5mm以下的颗粒，将矾土制备成粒度在2mm以下的颗粒，镁砂制备成粒度小于180目的细粉。然后，混合30wt％的粒度在5mm以下的Al2O3-MgO-CaO合成耐火原料颗粒、40wt％的粒度在2mm以下的矾土颗粒、20wt％的小于180目的镁砂细粉以及10wt％的添加剂。然后，将得到的混合物在混碾机中混炼3～8min出料，经包装得到转炉修补料。
Al2O3-MgO-CaO合成耐火原料成分为：Al2O3含量为55.02wt％，MgO含量为28.12wt％，CaO含量为11.2wt％，SiO2含量为3.56wt％，Fe2O3含量为0.89wt％，以及其它不可避免的杂质。
矾土成分为：Al2O3含量83.26wt％，SiO2含量为9.56wt％，Fe2O3含量为1.84wt％，以及其它不可避免的杂质。
镁砂成分为：MgO含量为88.13wt％，SiO2含量为9.84wt％，CaO含量为0.56wt％，Fe2O3含量为0.83wt％，以及其它不可避免的杂质。
添加剂为：刚玉粉、硅微粉。
实施例2
利用Al2O3-MgO-CaO合成耐火原料生产转炉修补料。首先，将Al2O3-MgO-CaO合成耐火原料制备成粒度在5mm以下的颗粒，将镁砂制备成小于180目的细粉。然后，混合70wt％的粒度在5mm以下的Al2O3-MgO-CaO合成耐火原料颗粒、30wt％的粒度小于180目的镁砂细粉。然后将得到的混合物在混碾机中混炼3～8min出料，经包装得到转炉修补料。
Al2O3-MgO-CaO合成耐火原料成分为：Al2O3含量为61.23wt％，MgO含量为22.83wt％，CaO含量为10.43wt％，SiO2含量为2.56wt％，Fe2O3含量为1.34wt％，以及其它不可避免的杂质。
镁砂成分为：MgO含量为92.36wt％，SiO2含量为3.28wt％，CaO含量为2.13wt％，Fe2O3含量为2.14wt％，以及其它不可避免的杂质。
实施例3
利用Al2O3-MgO-CaO合成耐火原料生产转炉修补料。首先，将Al2O3-MgO-CaO合成耐火原料制备成粒度在5mm以下的颗粒，将矾土制备成粒度在2mm以下的颗粒，将镁砂制备成粒度小于180目的细粉。然后，混合50wt％的粒度在5mm以下的Al2O3-MgO-CaO合成耐火原料颗粒、20wt％的粒度在2mm以下的矾土颗粒、25wt％的粒度小于180目的镁砂细粉以及5wt％的添加剂。然后将混合物在混碾机中混炼3～8min出料，经包装得到转炉修补料。
Al2O3-MgO-CaO合成耐火原料成分为：Al2O3含量为67.86wt％，MgO含量为15.15wt％，CaO含量为11.47wt％，SiO2含量为3.56wt％，Fe2O3含量为1.24wt％，以及其它不可避免的杂质。
矾土成分为：Al2O3含量88.26wt％，SiO2含量为7.23wt％，Fe2O3含量为1.32wt％，以及其它不可避免的杂质。
镁砂成分为：MgO含量为94.56wt％，SiO2含量为2.38wt％，CaO含量为1.83wt％，Fe2O3含量为1.17wt％，以及其它不可避免的杂质。
添加剂为：α-Al2O3微粉、硅微粉。
实施例4
利用Al2O3-MgO-CaO合成耐火原料生产转炉修补料。首先将Al2O3-MgO-CaO合成耐火原料制备成粒度在5mm以下的颗粒，将矾土制备成粒度在2mm以下的颗粒，将镁砂制备成粒度小于180目的细粉。然后混合40wt％的粒度在5mm以下的Al2O3-MgO-CaO合成耐火原料颗粒、30wt％的粒度在2mm以下的矾土颗粒、25wt％的粒度小于180目的镁砂细粉以及5wt％的添加剂。将得到的混合物在混碾机中混炼3～8min出料，经包装得到转炉修补料。
Al2O3-MgO-CaO合成耐火原料成分为：Al2O3含量为61.73wt％，MgO含量为22.74wt％，CaO含量为8.37wt％，SiO2含量为2.34wt％，Fe2O3含量为1.92wt％，，以及其它不可避免的杂质。
矾土成分为：Al2O3含量75.46wt％，SiO2含量为22.95wt％，Fe2O3含量为1.52wt％，以及其它不可避免的杂质。
镁砂成分为：MgO含量为97.26wt％，SiO2含量为0.76wt％，CaO含量为1.56wt％，Fe2O3含量为0.36wt％，以及其它不可避免的杂质。
添加剂为：硅微粉。
实施例5
利用Al2O3-MgO-CaO合成耐火原料生产转炉修补料。首先，将Al2O3-MgO-CaO合成耐火原料制备成粒度在5mm以下的颗粒，将矾土制备成粒度在2mm以下的颗粒，将镁砂制备成粒度小于180目的细粉。然后，混合35wt％的粒度在5mm以下的Al2O3-MgO-CaO合成耐火原料颗粒、35wt％的粒度在2mm以下的矾土颗粒、27wt％的小于180目的镁砂细粉以及3wt％的添加剂。然后将得到的混合物在混碾机中混炼3～8min出料，经包装得到转炉修补料。
Al2O3-MgO-CaO合成耐火原料成分为：Al2O3含量为59.67wt％，MgO含量为26.53wt％，CaO含量为9.23wt％，SiO2含量为2.34wt％，Fe2O3含量为0.87wt％，以及其它不可避免的杂质。
矾土成分为：Al2O3含量86.69wt％，SiO2含量为7.78wt％，Fe2O3含量为1.23wt％，以及其它不可避免的杂质。
镁砂成分为：MgO含量为95.23wt％，SiO2含量为1.72wt％，CaO含量为1.84wt％，Fe2O3含量为0.77wt％，以及其它不可避免的杂质。
添加剂为：α-Al2O3微粉。
本发明采用由废弃的冶金炉渣-刚玉渣生产的Al2O3-MgO-CaO合成耐火原料为主要原料，生产出了一种无污染、烧结速度快、结构致密、收得率高的转炉修补料。由于在本发明的方法中没有采用沥青，所以根据本发明的转炉修补料在使用过程中不会产生有害气体，从而不会污染环境。由于采用了废弃的冶金炉渣-刚玉渣来生产Al2O3-MgO-CaO合成耐火材料，所以避免了资源浪费，实现了在耐火材料领域中的再利用，为资源再循环开辟了一条新途径，取得了良好的经济效益、社会效益和环境效益。

Claims (6)

1.一种利用Al2O3-MgO-CaO合成耐火原料生产转炉修补料的方法，所述方法包括以下步骤：
将30wt％～70wt％的Al2O3-MgO-CaO合成耐火原料颗粒、0wt％～40wt％的矾土颗粒、20wt％～30wt％的镁砂细粉和0～10wt％的添加剂混合，以得到混合物；
将所述混合物在混碾机中混炼，得到转炉修补料。
2.根据权利要求1所述的利用Al2O3-MgO-CaO合成耐火原料生产转炉修补料的方法，其中，所述Al2O3-MgO-CaO合成耐火原料颗粒包括Al2O3、MgO、CaO、SiO2和Fe2O3。
3.根据权利要求1所述的利用Al2O3-MgO-CaO合成耐火原料生产转炉修补料的方法，其中，所述矾土颗粒包括Al2O3、SiO2和Fe2O3。
4.根据权利要求1所述的利用Al2O3-MgO-CaO合成耐火原料生产转炉修补料的方法，其中，所述镁砂细粉包括MgO、SiO2、CaO和Fe2O3。
5.根据权利要求1所述的利用Al2O3-MgO-CaO合成耐火原料生产转炉修补料的方法，其中，所述添加剂包括刚玉粉、α-Al2O3微粉、硅微粉中的一种或多种。
6.根据权利要求1所述的利用Al2O3-MgO-CaO合成耐火原料生产转炉修补料的方法，其中，所述Al2O3-MgO-CaO合成耐火原料颗粒的粒度在5mm以下，所述矾土颗粒的粒度在2mm以下，所述镁砂细粉的粒度小于180目。
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