CN102786312A - 转炉大面修补料及制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种转炉大面修补料及制备方法，该转炉大面修补料由下述重量份数的水镁石、镁砂、结合剂、促烧剂、添加剂组成：水镁石30～70、镁砂20～60、结合剂10～25、促烧剂2～10、添加剂0～8，且水镁石、镁砂与结合剂重量份数之和为100。该制备方法包括按照上述重量配比取水镁石、镁砂、结合剂、促烧剂和添加剂，在强制搅拌机中先加入水镁石、镁砂及结合剂搅拌2～4min，然后加入促烧剂、添加剂再混合3～5min，混合均匀即成。本发明制备方法简单，原料易得，成本较低，制备的大面修补料具有良好的中温铺展性能和抗冲刷、抗渣侵蚀性能，烧结时间短，采用本发明的转炉大面修补料使用寿命在35炉以上。
Description
技术领域
本发明属于耐火材料技术领域，具体涉及一种转炉大面修补料及制备方法。
背景技术
转炉在炼钢过程中，由于长期在高温状态下受到机械力冲击和炉渣侵蚀，炉底和前后大面的耐火材料极易损坏。目前对转炉维护采用的方法是溅渣护炉和大面热修补。由于转炉内衬材料的损毁具有不均匀性，炉底或前后大面经常出现局部凹坑或凹槽，溅渣护炉不能对熔损严重的凹坑或凹槽进行单独修补，而利用大面修补料却可以有效解决这一问题，且每修补一次可以多次使用，效果良好。
目前，各大钢厂转炉维护所使用的大面修补料不论是沥青树脂结合类、水系结合类还是无机盐结合类，其使用的主要原料都是价格较昂贵的镁砂。特别是对于无机盐结合类大面修补料，为了提高其中温铺展性能，常需要增加无机盐结合剂的使用量，这样就会相应增加体系中低熔物相的含量，从而降低了大面修补料抗冲刷、抗渣侵蚀性能；反之，为了提高大面修补料抗冲刷、抗渣侵蚀性能，则需降低无机盐结合剂的使用量，这样大面修补料的中温铺展性能又会降低。因此，无机盐结合类大面修补料的使用寿命一般不高，为10~20炉。
发明内容
本发明的目的就是要解决现有技术存在的不足，提供一种成本较低、铺展性能较好、使用寿命较长的转炉大面修补料及制备方法。
为实现上述目的，本发明所提供转炉大面修补料由下述重量份数的水镁石、镁砂、结合剂、促烧剂、添加剂组成：
水镁石：30~70、镁砂20~60、结合剂10~25，促烧剂2~10、添加剂0~8，且水镁石、镁砂与结合剂重量份数之和为100。
进一步地，所述水镁石的粒度≤3mm，MgO含量≥45%。更进一步地，所述水镁石中，1＜粒度≤3mm的占30~40%，0.088mm＜粒度≤1mm的占40~50%，粒度≤0.088mm的占10~30%。
进一步地，所述镁砂为MgO含量≥95%的中档镁砂和MgO含量≥92%的制砖镁砂中的一种或两种，其粒度≤5mm。更进一步地，所述镁砂中，粒度范围在3＜粒度≤5mm的占20~30%、1＜粒度≤3mm的占25~35%、0.088mm＜粒度≤1mm的占25~35%，粒度≤0.088mm的占0~30%。
进一步地，所述结合剂为九水偏硅酸钠、七水偏硅酸钠、五水偏硅酸钠中的一种或几种。
进一步地，所述促烧剂为合成镁钙铁砂和镁橄榄石中的一种或两种，其粒度≤1mm，且其中：0.088mm＜粒度≤1mm的占60%，粒度≤0.088mm的占40%。更进一步地，所述合成镁钙铁砂的MgO含量占65-74%，CaO含量占20~23%，Fe2O3含量占3~8%，所述镁橄榄石的MgO含量≥40%，SiO2含量≤42%。
进一步地，所述添加剂为丙纶纤维、三聚磷酸钠、六偏磷酸钠中的一种或几种。
上述转炉大面修补料的制备方法，包括按照上述重量配比取水镁石、镁砂、结合剂、促烧剂和添加剂，在强制搅拌机中先加入水镁石、镁砂及结合剂搅拌2~4min，然后加入促烧剂、添加剂再混合3~5min，混合均匀即成。
本发明具有如下有益效果：
1）本发明采用的主要原料水镁石为原矿石，由天然氢氧化镁组成，杂质较少，资源丰富，使用时只需简单破碎处理，无需深加工，可大幅降低转炉大面修补料的制造成本。
2）由于水镁石在转炉修补工作条件下（即中温条件下）可释放出H2O，能有效提高转炉大面修补料的中温铺展性能，这样，既可减少无机盐结合剂的使用量，进一步降低生产成本，而且由于低熔物相的无机盐结合剂含量的降低，可使转炉大面修补料抗冲刷、抗渣侵蚀性能大大提高，采用本发明的转炉大面修补料使用寿命在35炉以上。
3）由于水镁石在中温释放H2O后生成MgO，该MgO活性较高，容易烧结，有利于促进大面修补料的烧结性能，进而缩短烧结时间，降低转炉维护时间，提高炼钢生产效率。
4）制备方法实用、简单。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步详细的说明。
本发明所提供转炉大面修补料由下述重量份数的水镁石、镁砂、结合剂、促烧剂、添加剂组成：
水镁石：30~70、镁砂20~60、结合剂10~25，促烧剂2~10、添加剂0~8，且水镁石、镁砂与结合剂重量份数之和为100。
本发明的制备方法为按照上述重量配比取水镁石、镁砂、结合剂、促烧剂和添加剂，在强制搅拌机中先加入水镁石、镁砂及结合剂搅拌2~4min，然后加入促烧剂、添加剂再混合3~5min，混合均匀即成。
实施例1
本实施例中，转炉大面修补料各组分的重量份数如下：水镁石70、镁砂20、结合剂10、促烧剂8、添加剂5。
其中，水镁石中MgO含量≥45%，1＜粒度≤3mm、0.088mm＜粒度≤1mm、粒度≤0.088mm的水镁石的重量百分比分别为30%、40%和30%；镁砂为中档镁砂，其MgO含量≥95%，3＜粒度≤5mm、1＜粒度≤3mm、0.088mm＜粒度≤1mm、粒度≤0.088mm的中档镁砂的重量百分比分别为20%、35%、25%和20%；结合剂为九水偏硅酸钠；促烧剂为合成镁钙铁砂和镁橄榄石的混合物，其中合成镁钙铁砂的MgO含量：65-74%，CaO含量：20~23%，Fe2O3含量：3~8%，镁橄榄石的MgO含量≥40%，SiO2含量≤42%，混合促烧剂的粒度≤1mm，其中0.088mm＜粒度≤1mm的占60%，粒度≤0.088mm的占40%；添加剂为丙纶纤维与三聚磷酸钠的混合物。
本实施例的转炉大面修补料经工业实验证明，具有良好的流动铺展性能，烧结时间≤20min，使用寿命≥35炉。
实施例2
本实施例中，转炉大面修补料各组分的重量份数如下：水镁石60、镁砂25、结合剂15、促烧剂6、添加剂4。
其中，水镁石中MgO含量为≥45%，粒度为1＜粒度≤3mm、0.088mm＜粒度≤1mm、粒度≤0.088mm的水镁石的重量百分比分别为30%、40%和30%；镁砂为制砖镁砂，其MgO含量为≥92%，3＜粒度≤5mm、1＜粒度≤3mm、0.088mm＜粒度≤1mm、粒度≤0.088mm的制砖镁砂的重量百分比分别为25%、30%、25%和20%；结合剂为七水偏硅酸钠；促烧剂为合成镁钙铁砂，其MgO含量：65-74%，CaO含量：20~23%，Fe2O3含量：3~8%，合成镁钙铁砂的粒度≤1mm，其中0.088mm＜粒度≤1mm的占60%，粒度≤0.088mm的占40%；添加剂为丙纶纤维与六偏磷酸钠的混合物。
本实施例的转炉大面修补料经工业实验证明，具有良好的流动铺展性能，烧结时间≤20min，使用寿命≥35炉。
实施例3
本实施例中，转炉大面修补料各组分的重量份数如下：水镁石50、镁砂35、结合剂15、促烧剂5、添加剂8。
其中，水镁石中MgO含量为≥45%，1＜粒度≤3mm、0.088mm＜粒度≤1mm、粒度≤0.088mm的水镁石的重量百分比分别为40%、50%和10%；镁砂为中档镁砂，其MgO含量为≥95%，3＜粒度≤5mm、1＜粒度≤3mm、0.088mm＜粒度≤1mm、粒度≤0.088mm的中档镁砂的重量百分比分别为22%、35%、25%和18%；结合剂为九水偏硅酸钠；促烧剂为镁橄榄石，其MgO含量≥40%，SiO2含量≤42%，镁橄榄石的粒度≤1mm，其中0.088mm＜粒度≤1mm的占60%，粒度≤0.088mm的占40%；添加剂为丙纶纤维与三聚磷酸钠的混合物。
本实施例的转炉大面修补料经工业实验证明，具有良好的流动铺展性能，烧结时间≤20min，使用寿命≥35炉。
实施例4
本实施例中，转炉大面修补料各组分的重量份数如下：水镁石40、镁砂35、结合剂25、促烧剂2、添加剂2。
其中，水镁石中MgO含量为≥45%，1＜粒度≤3mm、0.088mm＜粒度≤1mm、粒度≤0.088mm的水镁石的重量百分比分别为35%、45%和20%；镁砂为制砖镁砂，其MgO含量为≥92%，3＜粒度≤5mm、1＜粒度≤3mm、0.088mm＜粒度≤1mm、粒度≤0.088mm的制砖镁砂的重量百分比分别为25%、33%、22%和20%；结合剂为九水偏硅酸钠与五水偏硅酸钠的混合物；促烧剂为合成镁钙铁砂和镁橄榄石的混合物，其中合成镁钙铁砂的MgO含量：65-74%，CaO含量：20～23%，Fe2O3含量：3~8%，镁橄榄石的MgO含量≥40%，SiO2含量≤42%，混合促烧剂的粒度≤1mm，其中0.088mm＜粒度≤1mm的占60%，粒度≤0.088mm的占40%；添加剂为丙纶纤维。
本实施例的转炉大面修补料经工业实验证明，具有良好的流动铺展性能，烧结时间≤20min，使用寿命≥35炉。
实施例5
本实施例中，转炉大面修补料各组分的重量份数如下：水镁石30、镁砂50、结合剂20、促烧剂10、添加剂3。
其中，水镁石中MgO含量≥45%，1＜粒度≤3mm、0.088mm＜粒度≤1mm、粒度≤0.088mm的水镁石的重量百分比分别为25%、45%和30%；镁砂为中档镁砂，其MgO含量为≥95%，3＜粒度≤5mm、1＜粒度≤3mm、0.088mm＜粒度≤1mm、粒度≤0.088mm的中档镁砂的重量百分比分别为30%、30%、30%和10%；结合剂为七水偏硅酸钠与五水偏硅酸钠的混合物；促烧剂为合成镁钙铁砂，其MgO含量：65-74%，CaO含量：20~23%，Fe2O3含量：3~8%，合成镁钙铁砂的粒度≤1mm，其中0.088mm＜粒度≤1mm的占60%，粒度≤0.088mm的占40%；添加剂为丙纶纤维与三聚磷酸钠的混合物。
本实施例的转炉大面修补料经工业实验证明，具有良好的流动铺展性能，烧结时间≤20min，使用寿命≥35炉。
Claims (10)
1.一种转炉大面修补料，其特征在于：该修补料由下述重量份数的水镁石、镁砂、结合剂、促烧剂、添加剂组成：水镁石：30~70、镁砂20~60、结合剂10~25，促烧剂2~10、添加剂0~8，且水镁石、镁砂与结合剂重量份数之和为100。
2.如权利要求1所述的转炉大面修补料，其特征在于：所述水镁石的粒度≤3mm，MgO含量≥45%。
3.如权利要求2所述的转炉大面修补料，其特征在于：所述水镁石中，1＜粒度≤3mm的占30~40%，0.088mm＜粒度≤1mm的占40~50%，粒度≤0.088mm的占10~30%。
4.如权利要求1所述的转炉大面修补料，其特征在于：所述镁砂为MgO含量≥95%的中档镁砂和MgO含量≥92%的制砖镁砂中的一种或两种，其粒度≤5mm。
5.如权利要求4所述的转炉大面修补料，其特征在于：所述镁砂中，粒度范围在3＜粒度≤5mm的占20~30%、1＜粒度≤3mm的占25~35%、0.088mm＜粒度≤1mm的占25~35%，粒度≤0.088mm的占0~30%。
6.如权利要求1所述的转炉大面修补料，其特征在于：所述结合剂为九水偏硅酸钠、七水偏硅酸钠、五水偏硅酸钠中的一种或几种。
7.如权利要求1所述的转炉大面修补料，其特征在于：所述促烧剂为合成镁钙铁砂和镁橄榄石中的一种或两种，其粒度≤1mm，且其中：0.088mm＜粒度≤1mm的占60%，粒度≤0.088mm的占40%。
8.如权利要求7所述的转炉大面修补料，其特征在于：所述合成镁钙铁砂的MgO含量占65-74%，CaO含量占20~23%，Fe2O3含量占3~8%，所述镁橄榄石的MgO含量≥40%，SiO2含量≤42%。
9.如权利要求1所述的转炉大面修补料，其特征在于：所述添加剂为丙纶纤维、三聚磷酸钠、六偏磷酸钠中的一种或几种。
10.一种权利要求1所述转炉大面修补料的制备方法，其特征在于：按照所述重量配比取水镁石、镁砂、结合剂、促烧剂和添加剂，在强制搅拌机中先加入水镁石、镁砂及结合剂搅拌2~4min，然后加入促烧剂、添加剂再混合3~5min，混合均匀即成。
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