CN102659432B - 一种rh喷补料 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种新型RH喷补料，属于耐火材料领域；该喷补料以重量百分比的原料组成包括：电熔镁砂粗粉50~60%、电熔镁砂细粉15~30%、铬矿砂10~25%、消石灰0.5~2%、轻质碳酸钙1~5%、六偏磷酸钠1~4%、硼砂2~5%、硅微粉2~4%、三聚磷酸钠0.5~4%、羧甲基纤维素0.005~0.1%，将原料于搅拌设备中混匀即得成品；采用本发明原料制得的RH喷补料，产成本更低、耐侵蚀、抗渗透性好，经喷补后的RH插入管可使用85次以上，每喷补一次用5~6炉，显著延长了RH插入管的使用寿命，生产效率大幅度提高，且在使用过程中无有害气体放出，无异味，不产生浓烟，完全达到了规定的环境指标和使用要求。

Description

一种RH喷补料

技术领域

本发明涉及一种RH喷补料，特别是RH插入管外衬喷补料，属于耐火材料领域。 

背景技术

RH是一种钢水循环真空脱气装置，由两根浸渍管中的一根吹入氩气，将钢水从钢包内吸到真空槽中，再由另一根管将钢水从真空槽排除到钢包内，进行循环真空脱气处理。RH插入管外衬主要采用刚玉质耐火浇注料进行浇注，在采用喷补技术之前，虽然取得了不错的使用效果，但也存在以下一些问题：1、耐侵蚀、抗渗透性能差；2、使用寿命不高，一般为65次左右就被迫下线，既浪费了材料，也影响了炼钢生产的进一步发展。 

中国专利CN200810039249.8公开了一种高性能冶炼硅钢用镁钙质RH浸渍管热喷补料及其配制方法，采用高纯镁砂和合成镁钙砂为主要组成；复合使用木质璜酸钙、改性淀粉醚等一种以上有机添加剂取代常规喷补料所使用的软质粘土和水玻璃等低熔有害的增塑剂，来实现喷补料良好的喷补附着性和良好的高温性能。并通过复合使用超细MgO微粉、SiO₂微粉和氢氧化钙微粉中二种超细粉起到减水增强效果，进一步改善材料的粘附性和烧结性，提高了材料中、高温强度。提供的喷补料热态强度高、抗高碱渣侵蚀和抗钢水冲刷性能好，在RH装置冶炼低硫特种硅钢时对浸渍管喷补后使用寿命大于一炉次以上，满足了特种硅钢冶炼的要求。该喷补料由于主要针对硅钢冶炼的特殊需求而选取原料，因而在用于非硅钢冶炼时，成本相对较高，使用效果上也存在一定差别，进而使适用范围受到影响，用途单一。 

发明内容

本发明旨在针对现有的RH喷补料耐侵蚀、抗渗透性能差，使用寿命不高，以及成本相对较高，用途单一的缺陷，提供一种能显著延长RH插入管使用寿命、而生产成本更低、使用环境更加友好的新型RH喷补料。 

本发明为实现上述发明目的所采用的具体方案是： 

一种新型RH喷补料，以重量百分比的原料组成包括：电熔镁砂、铬矿砂、消石灰、轻质碳酸钙、六偏磷酸钠、硼砂、硅微粉、三聚磷酸钠、羧甲基纤维素，具体配比及粒度如下：

电熔镁砂粗粉：≤3mm，50~60%

电熔镁砂细粉：＜3mm且≥0.088mm，15~30%

铬矿砂：≤0.5mm，10~25%

消石灰：≤0.088mm，0.5~2%

轻质碳酸钙：≤0.088mm，1~5%

六偏磷酸钠：≤0.088mm ，1~4%

硼砂：≤0.088mm，2~5%

硅微粉：≤0.044 mm，2~4%

三聚磷酸钠：≤0.088mm，0.5~4%

羧甲基纤维素：≤0.088mm，0.005~0.1%。

其中，优选的重量配比如下： 

电熔镁砂粗粉 53~58%

电熔镁砂细粉18~27%

铬矿砂15~20%

消石灰1~1.5%

轻质碳酸钙2~4%

六偏磷酸钠2~3%

硼砂3~4%

硅微粉 3~3.5%

三聚磷酸钠1~3%

羧甲基纤维素0.01~0.05%。

所述原料的性能指标分别如下： 

电熔镁砂粗粉：其化学成分中的Al₂O₃≤1.5%、SiO₂≤2.0%、CaO≤1.5%、Fe₂O₃≤0.6%、MgO≥95%，体积密度≥3.0g/cm³、耐火度≥1790℃；

电熔镁砂细粉：其化学成分中的Al₂O₃≤1.5%、SiO₂≤5.0%、CaO≤1.5%、Fe₂O₃≤0.6%、MgO≥94%，体积密度≥3.0g/cm³、耐火度≥1790℃；

铬矿砂：其化学成分中的Al₂O₃≤13%、SiO₂≤2.0%、Cr₂O₃≥46、Fe₂O₃≤21%、MgO≤12%，耐火度≥1790℃；

消石灰：其化学成分中的CaO≥80%、MgO≤2%；

轻质碳酸钙：其化学成分中的CaO≥96%；

六偏磷酸钠：其化学成分中的P₂O₅≥68%；

硼砂：其化学成分中的B₂O₃≥96%；

硅微粉：其化学成分中的SiO₂≥92%、CaO≤2.0%、Fe₂O₃≤1.5%；

三聚磷酸钠：纯度为工业级；

羧甲基纤维素：纯度为工业级。

上述性能指标中百分比的单位均为重量百分比。 

本发明所述原料的性能指标及粒度指标也可分别见表1、表2。 

表1   各种原料的性能指标 

表2  各种原料的粒度指标

本发明所述RH喷补料的配制方法为：

按上述原料的重量配比及性能粒度要求，于搅拌设备中先加入电熔镁砂粗粉、铬矿砂，然后将硼砂过筛后与电熔镁砂细粉一起加入，最后再加入六偏磷酸钠、三聚磷酸钠、硅微粉、消石灰、轻质碳酸钙、羧甲基纤维素，充分混碾搅拌均匀后出料，经检验、包装即得成品。

本发明所述RH喷补料成品的性能指标如下： 

MgO含量≥70%，Cr₂O₃含量≥10%，SiO₂含量≤6.0%，CaO含量≤3%，耐火度≥1790℃，粒度≤3mm，高温抗折（1450℃×3h）≥7 Mpa。

本发明所述RH喷补料最好在RH插入管精炼钢水的间隙，对使用到中后期（一般使用40炉次以后）的插入管损毁部位进行喷补作业。具体操作步骤如下： 

先将喷补料加入喷补罐中，再按重量比将加水量控制在12~15%，在14.6Mpa压力下，将喷枪垂直对准插入管损毁部位进行喷补操作，以受喷补处和未损毁面，处在同一平面时为宜。

本发明突出的技术效果表现在： 

1、本发明采用优质电熔镁砂和铬矿砂取代传统镁铬砂作为主要原料，通过添加六偏磷酸钠、消石灰、轻质碳酸钙来取代传统的固态水玻璃、水泥等作为复合结合剂，在高温下生成具有较好结合强度的复合盐NC₂P，从而实现了喷补料良好的高温性能；以硼砂、硅微粉作烧结剂提高了材料的中温强度；用三聚磷酸钠作减水剂，用羧甲基纤维素作增塑剂等实现了喷补料良好的附着性；通过添加铬矿砂在高温下生成高熔点的镁-铬-钙质矿物相，提高了材料的抗侵蚀性能。

2、RH插入管在未使用RH喷补料以前，其使用寿命仅为65次左右，但在使用本发明RH喷补料之后，使用寿命达到了85次以上，每喷补一次可用5~6炉，显著延长了RH插入管的使用寿命，生产效率大幅度提高，且在使用过程中无有害气体放出，无异味，不产生浓烟，完全能达到规定的环境指标和使用要求。 

3、成本低，可应用于冶炼不同种类钢水的RH插入管，用途范围广。 

具体实施方式

实施例1 

根据原料的性能指标和粒度要求，按重量百分比，将电熔镁砂粗粉50%、电熔镁砂细粉20%、铬矿砂20%、消石灰1%、轻质碳酸钙1%、六偏磷酸钠2%、硼砂3%、硅微粉2%、三聚磷酸钠0.9%、羧甲基纤维素0.1%，于搅拌设备中先加入电熔镁砂粗粉、铬矿砂，然后将硼砂过筛后与电熔镁砂细粉一起加入，最后再加入六偏磷酸钠、三聚磷酸钠、硅微粉、消石灰、轻质碳酸钙、羧甲基纤维素，充分混碾搅拌均匀后出料，经检验、包装即得成品。

实施例2 

根据原料的性能指标和粒度要求，按重量百分比，将电熔镁砂粗粉60%、电熔镁砂细粉15%、铬矿砂10%、消石灰0.5%、轻质碳酸钙4%、六偏磷酸钠4%、硼砂2%、硅微粉3%、三聚磷酸钠1.495%、羧甲基纤维素0.005%，于搅拌设备中先加入电熔镁砂粗粉、铬矿砂，然后将硼砂过筛后与电熔镁砂细粉一起加入，最后再加入六偏磷酸钠、三聚磷酸钠、硅微粉、消石灰、轻质碳酸钙、羧甲基纤维素，充分混碾搅拌均匀后出料，经检验、包装即得成品。

实施例3 

根据原料的性能指标和粒度要求，按重量百分比，将电熔镁砂粗粉50.45%、电熔镁砂细粉30%、铬矿砂10%、消石灰2%、轻质碳酸钙2%、六偏磷酸钠1%、硼砂2%、硅微粉2%、三聚磷酸钠0.5%、羧甲基纤维素0.05%，于搅拌设备中先加入电熔镁砂粗粉、铬矿砂，然后将硼砂过筛后与电熔镁砂细粉一起加入，最后再加入六偏磷酸钠、三聚磷酸钠、硅微粉、消石灰、轻质碳酸钙、羧甲基纤维素，充分混碾搅拌均匀后出料，经检验、包装即得成品。

实施例4 

根据原料的性能指标和粒度要求，按重量百分比，将电熔镁砂粗粉52.99%、电熔镁砂细粉15%、铬矿砂25%、消石灰0.5%、轻质碳酸钙1%、六偏磷酸钠1%、硼砂2%、硅微粉2%、三聚磷酸钠0.5%、羧甲基纤维素0.01%，于搅拌设备中先加入电熔镁砂粗粉、铬矿砂，然后将硼砂过筛后与电熔镁砂细粉一起加入，最后再加入六偏磷酸钠、三聚磷酸钠、硅微粉、消石灰、轻质碳酸钙、羧甲基纤维素，充分混碾搅拌均匀后出料，经检验、包装即得成品。

实施例5 

根据原料的性能指标和粒度要求，按重量百分比，将电熔镁砂粗粉50%、电熔镁砂细粉20%、铬矿砂15%、消石灰0.9%、轻质碳酸钙5%、六偏磷酸钠3%、硼砂2.5%、硅微粉2.5%、三聚磷酸钠1.07%、羧甲基纤维素0.03%，于搅拌设备中先加入电熔镁砂粗粉、铬矿砂，然后将硼砂过筛后与电熔镁砂细粉一起加入，最后再加入六偏磷酸钠、三聚磷酸钠、硅微粉、消石灰、轻质碳酸钙、羧甲基纤维素，充分混碾搅拌均匀后出料，经检验、包装即得成品。

实施例6 

根据原料的性能指标和粒度要求，按重量百分比，将电熔镁砂粗粉56.92%、电熔镁砂细粉15%、铬矿砂10%、消石灰1%、轻质碳酸钙2%、六偏磷酸钠2%、硼砂5%、硅微粉4%、三聚磷酸钠4%、羧甲基纤维素0.08%，于搅拌设备中先加入电熔镁砂粗粉、铬矿砂，然后将硼砂过筛后与电熔镁砂细粉一起加入，最后再加入六偏磷酸钠、三聚磷酸钠、硅微粉、消石灰、轻质碳酸钙、羧甲基纤维素，充分混碾搅拌均匀后出料，经检验、包装即得成品。

实施例7 

根据原料的性能指标和粒度要求，按重量百分比，将电熔镁砂粗粉50.96%、电熔镁砂细粉18%、铬矿砂15%、消石灰1.5%、轻质碳酸钙2%、六偏磷酸钠2%、硼砂4%、硅微粉3.5%、三聚磷酸钠3%、羧甲基纤维素0.04%，于搅拌设备中先加入电熔镁砂粗粉、铬矿砂，然后将硼砂过筛后与电熔镁砂细粉一起加入，最后再加入六偏磷酸钠、三聚磷酸钠、硅微粉、消石灰、轻质碳酸钙、羧甲基纤维素，充分混碾搅拌均匀后出料，经检验、包装即得成品。

实施例8 

根据原料的性能指标和粒度要求，按重量百分比，将电熔镁砂粗粉53%、电熔镁砂细粉27%、铬矿砂11.95%、消石灰1%、轻质碳酸钙1%、六偏磷酸钠1%、硼砂2%、硅微粉2%、三聚磷酸钠1%、羧甲基纤维素0.05%，于搅拌设备中先加入电熔镁砂粗粉、铬矿砂，然后将硼砂过筛后与电熔镁砂细粉一起加入，最后再加入六偏磷酸钠、三聚磷酸钠、硅微粉、消石灰、轻质碳酸钙、羧甲基纤维素，充分混碾搅拌均匀后出料，经检验、包装即得成品。

实施例9 

根据原料的性能指标和粒度要求，按重量百分比，将电熔镁砂粗粉58%、电熔镁砂细粉20.85%、铬矿砂12%、消石灰1%、轻质碳酸钙1%、六偏磷酸钠1%、硼砂2%、硅微粉2%、三聚磷酸钠2%、羧甲基纤维素0.15%，于搅拌设备中先加入电熔镁砂粗粉、铬矿砂，然后将硼砂过筛后与电熔镁砂细粉一起加入，最后再加入六偏磷酸钠、三聚磷酸钠、硅微粉、消石灰、轻质碳酸钙、羧甲基纤维素，充分混碾搅拌均匀后出料，经检验、包装即得成品。

Claims (3)

1.一种RH喷补料，其特征在于以重量百分比的原料组成包括：电熔镁砂、铬矿砂、消石灰、轻质碳酸钙、六偏磷酸钠、硼砂、硅微粉、三聚磷酸钠、羧甲基纤维素，具体配比及粒度如下：

电熔镁砂粗粉：3mm，50~60%

电熔镁砂细粉：＜3mm且≥0.088mm，15~30%

铬矿砂：≤0.5mm，10~25%

消石灰：≤0.088mm，0.5~2%

轻质碳酸钙：≤0.088mm，1~5%

六偏磷酸钠：≤0.088mm ，1~4%

硼砂：≤0.088mm，2~5%

硅微粉：≤0.044 mm，2~4%

三聚磷酸钠：≤0.088mm，0.5~4%

羧甲基纤维素：≤0.088mm，0.005~0.1%。

2.根据权利要求1所述的一种RH喷补料，其特征在于原料的重量百分比组成包括：

电熔镁砂粗粉 53~58%

电熔镁砂细粉18~27%

铬矿砂15~20%

消石灰1~1.5%

轻质碳酸钙2~4%

六偏磷酸钠2~3%

硼砂3~4%

硅微粉 3~3.5%

三聚磷酸钠1~3%

羧甲基纤维素0.01~0.05%。

3.根据权利要求1或2所述的一种RH喷补料，其特征在于所述原料的性能指标分别如下：

电熔镁砂粗粉：其化学成分中的Al₂O₃≤1.5%、SiO₂≤2.0%、CaO≤1.5%、Fe₂O₃≤0.6%、MgO≥95%，体积密度≥3.0g/cm³、耐火度≥1790℃；

电熔镁砂细粉：其化学成分中的Al₂O₃≤1.5%、SiO₂≤5.0%、CaO≤1.5%、Fe₂O₃≤0.6%、MgO≥94%，体积密度≥3.0g/cm³、耐火度≥1790℃；

铬矿砂：其化学成分中的Al₂O₃≤13%、SiO₂≤2.0%、Cr₂O₃≥46%、Fe₂O₃≤21%、MgO≤12%，耐火度≥1790℃；

消石灰：其化学成分中的CaO≥80%、MgO≤2%；

轻质碳酸钙：其化学成分中的CaO≥96%；

六偏磷酸钠：其化学成分中的P₂O₅≥68%；

硼砂：其化学成分中的B₂O₃≥96%；

硅微粉：其化学成分中的SiO₂≥92%、CaO≤2.0%、Fe₂O₃≤1.5%；

三聚磷酸钠：纯度为工业级；

羧甲基纤维素：纯度为工业级；

上述性能指标中百分比的单位均为重量百分比。