CN102515722A - Rh真空炉用插入管刚玉质浇注料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及RH真空炉用插入管刚玉质浇注料及其制备方法，属于RH插入管真空处理技术领域。本发明所要解决的技术问题是提供一种无水泥结合的RH真空炉用插入管刚玉质浇注料。它是由下述重量配比的组分组成：致密刚玉10～20份、白刚玉45～60份、白刚玉微粉10～25份、电熔镁粉4～6份、a-氧化铝粉1～4份、硅微粉1～2份、减水剂0.2份、添加剂1～2份，所述添加剂为不锈钢钢纤维。采用本发明无水泥结合的浇注料，加水量低且寿命较高，平均使用寿命均在78次以上，是一种优良的RH真空炉用插入管浇注料。

Description

RH真空炉用插入管刚玉质浇注料及其制备方法

技术领域

本发明涉及RH真空炉用插入管刚玉质浇注料及其制备方法，属于RH插入管真空处理技术领域。

背景技术

RH精炼技术是1959年德国鲁尔钢铁公司和海拉斯公司联合开发成功的。RH将真空精炼与钢水循环流动结合起来，具有处理周期短，生产能力大，精炼效果好等优点，适合冶炼周期短，生产能力大的转炉工厂采用。RH发展到今天，大体分为三个发展阶段：

(1)发展阶段(1968年～1980年)：RH装备技术在全世界广泛采用。

(2)多功能RH精炼技术的确立(1980年～2000年)：RH技术几乎达到尽善尽美的地步。

(3)极低碳钢的冶炼技术(2000年以后)：为了解决极低碳钢([C]≤10×10-6)精炼的技术难题，需要进一步克服钢水的静压力，以提高熔池脱碳速度。

RH真空处理技术是一种操作简单，能有效提高钢质量而又十分经济的二次精炼方法，已在国内外大型钢铁冶炼厂所采用，但该技术的实施对相关耐火材料要求是要能经受急冷急热、钢水湍流冲刷、高真空条件及各种碱度的渣、合金成份的强烈化学作用。RH真空插入管由于其特殊的使用功能(长时间浸渍钢水及渣液中)，对内衬耐材要求更为苛刻。目前，插管内衬大都采用优质镁铬砖，而镁铬砖与外壳及通气管道的固定则依赖于浇注料，因此，该浇注料的寿命直接影响到插入管的使用寿命。

目前浇注料的损毁表现为机械磨损和热震剥落。使用到中后期，纵裂纹贯穿扩大为裂缝，钢结构熔蚀，造成浇注料掉块，不能继续使用。

中国专利申请CN 101591186A(申请号：200910047932.8)公开了一种RH炉浸渍管外围浇注料，采用如下重量百分比的原料制备而成：30-50％的烧结刚玉，15-30％的电熔刚玉，10-20％的电熔尖晶石，8-21％的氧化铝和氧化镁复合微粉，并加入辅料纯铝酸钙水泥以及其它辅料。该申请进一步指出，由于采用水泥和微粉复合结合系统，在浇注料自然干燥和烘烤过程中运用了有机纤维和少量金属铝复合防爆裂添加剂，使浇注料在使用之前早透彻，避免出现大的裂纹。该浇注料在低温段以水泥结合为主。微粉凝聚结合为辅，完全满足浇注脱模、干燥、运输和使用现场的安装对材料的强度要求。

目前攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司炼钢厂RH真空炉所使用的插入管浇注料均为低水泥刚玉质浇注料。

由于水泥的引入会影响其高温使用性能，因此，需要研制一种无水泥结合的浇注料来改善其高温强度，适应生产的需要。

本发明的发明人通过与该厂有关技术人员及施工人员的共同探讨和研究，对现有外衬用刚玉质浇注料进行了改进，得到了一种无水泥结合、加水量低及寿命较高的浇注料。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述问题，提供一种无水泥结合的RH真空炉用插入管刚玉质浇注料及其制备方法。

本发明的技术方案：

本发明浇注料是由下述重量配比的组分组成，致密刚玉10～20份、白刚玉30～60份、白刚玉微粉10～25份、电熔镁粉4～6份、a-氧化铝粉1～4份、硅微粉1～2份、减水剂0.2份、添加剂1～2份，所述添加剂为不锈钢钢纤维。

由于该浇注料为低硅微粉体系(硅微粉含量小于2％)，故优选低硅灰型高效减水剂。

作为本发明优选的方案，所述致密刚玉Al₂O₃含量大于99％。若Al₂O₃含量过低，则其引入的杂质含量如FeO等过高会对浇注料的高温性能带来较大的影响。

作为本发明优选的方案，所述不锈钢钢纤维规格，厚度*宽度*长度为：(0.05-0.1)*(0.8-1.2)*(20-30)，这样规格的不锈钢钢纤维可有效的减少因钢纤维烧结后带来的孔隙导致浇注料抗侵蚀性能降低的问题。

作为本发明优选的方案，所述白刚玉粉的粒径小于0.088mm，该粒度下可有效的促进其与镁粉反应生成镁铝尖晶石，提高其高温性能；所述致密刚玉的粒径为3～5mm，其能有效提高浇注料的致密性及高温抗侵蚀性能。

最优的方案是：它是由下述重量配比的组分组成，粒径为3～5mm致密刚玉15～20份、5～8mm的白刚玉15～20份、0～3mm的白刚玉25～35份、小于0.088mm的白刚玉微粉20～25份、电熔镁粉4～6份、小于0.088mm的a-氧化铝微粉1～4份、硅微粉1～2份、减水剂0.2份、添加剂1～2份

本发明提供该浇注料的制备方法，其步骤如下：

A、按上述重量配比称取原料；

B、将原料搅拌混合均匀即可。

本发明浇注料的有益效果在于：骨料中采用适当比例的致密刚玉，可提高浇注料的高温性能及抗侵蚀性；采用无水泥结合可有效缓解水泥带来的对高温性能的影响；采用不锈钢钢纤维做为添加剂提高常温及中温强度。

以下通过实施例形式的具体实施方式，对本发明的上述内容再作进一步的详细说明。

具体实施方式

本发明浇注料是每100重量份中，含致密刚玉10～20份、白刚玉30～60份、白刚玉微粉10～20份、电熔镁粉4～6份、a-氧化铝粉1～4份、硅微粉1～2份、减水剂0.2份、添加剂(不锈钢钢纤维)1～2份。

其中，采用的减水剂为低硅灰型高效减水剂；可有效降低该浇注料在使用过程中的加水量；致密刚玉为Al₂O₃含量大于99％；添加剂采用规格为：0.1×1×25mm的不锈钢钢纤维，可有效提高该浇注料的常温及中温强度。

本发明浇注料采用无水泥结合，可降低水泥在中温及高温下对浇注料强度带来的影响。采用低硅灰型高效减水剂可有效降低该浇注料在使用过程中的加水量，减少浇注料的气孔率，采用不锈钢钢纤维作为添加剂提高常温及中温强度。

本发明提供该浇注料的制备方法，其步骤如下：

A、按上述重量配比称取原料；

B、将原料搅拌混合均匀即可。

以下通过对本发明具体实施方式的描述说明但不限制本发明。

粒径为3～5mm致密刚玉15～20份、5～8mm的白刚玉15～20份、0～3mm的白刚玉25～35份、小于0.088mm的白刚玉微粉20～25份、电熔镁粉4～6份、小于0.088mm的a-氧化铝微粉1～4份、硅微粉1～2份、减水剂0.2份、添加剂1～2份。

实施例1-4原料配方如下：

表1

注：上表中所用减水剂为低硅微粉型高效减水剂(购自：山东省淄博博山科纳高温材料厂TF-721型)。

本发明制备浇注料的工艺流程为：对原料化学成分检测—称量配料—混合搅拌—装入编织袋包装—送入炼钢RH使用。

A、主要材料的选择及准备：

致密刚玉理化指标如下表2：

表2 致密刚玉理化指标

不锈钢钢纤维(添加剂)技术指标如下表3：

表3 不锈钢纤维指标

电熔镁粉：其化学指标为MgO≥95.0，CaO≤1.50，SiO₂≤1.50；

减水剂：低硅灰高校减水剂，可控制浇注料加水量在5％以下。

B、制备过程

按上述原料送进混料搅拌机进行混合搅拌，混合搅拌时间控制在5～8min。

试验例 本发明浇注料的使用情况

2011年5～7月在攀钢1^#方坯进行了工业试验，采用上述实施例1-4的浇注料，探索提高RH插入管使用寿命的可行性。

上述试验浇注料理化指标如下：

表4 试验用浇注料理化指标

试验表明，上述浇注料流动性较好，易于施工，平均使用寿命均在78次以上。

Claims (7)

1.RH真空炉用插入管刚玉质浇注料，其特征在于它是由下述重量配比的组分组成：

致密刚玉10～20份、白刚玉45～60份、粒径小于0.088mm的白刚玉微粉10～25份、电熔镁粉4～6份、a-氧化铝粉1～4份、硅微粉1～2份、减水剂0.2份、添加剂1～2份，所述添加剂为不锈钢钢纤维。

2.根据权利要求1所述的RH真空炉用插入管刚玉质浇注料，其特征在于：所述减水剂为低硅灰型高效减水剂。

3.根据权利要求1所述的RH真空炉用插入管刚玉质浇注料，其特征在于：所述致密刚玉Al₂O₃含量大于99％。

4.根据权利要求1所述的RH真空炉用插入管刚玉质浇注料，其特征在于：所述不锈钢钢纤维的规格为(0.05-0.1)×(0.8-1.2)×(20-30)。

5.根据权利要求1所述的RH真空炉用插入管刚玉质浇注料，其特征在于：所述白刚玉粉的粒径小于0.088mm；所述致密刚玉的粒径为3～5mm。

6.根据权利要求1所述的RH真空炉用插入管刚玉质浇注料，其特征在于它是由下述重量配比的组分组成：

粒径为3～5mm的致密刚玉15～20份、5～8mm的白刚玉15～20份、0～3mm的白刚玉25～35份、小于0.088mm的白刚玉微粉20～25份、电熔镁粉4～6份、小于0.088mm的a-氧化铝微粉1～4份、硅微粉1～2份、减水剂0.2份、添加剂1～2份。

7.制备权利要求1-6任一项所述的RH真空炉用插入管刚玉质浇注料的方法，其特征在于：将原料按配比搅拌混合均匀即可。