CN102180692B - 利用Al2O3-MgO-CaO合成耐火原料生产转炉修补料的方法 - Google Patents
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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
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 (5)
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,
其中,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,并且所述Al2O3-MgO-CaO合成耐火原料是由废弃的冶金炉渣-刚玉渣生产的。
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,所述矾土颗粒包括Al2O3、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,所述镁砂细粉包括MgO、SiO2、CaO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,所述添加剂包括刚玉粉、α-Al2O3微粉、硅微粉中的一种或多种。
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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