CN102786312B - 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 (7)
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2~8,且水镁石、镁砂与结合剂重量份数之和为100;所述水镁石的粒度≤3mm,MgO含量≥45%,且所述水镁石中,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%;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。
2.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。
3.如权利要求2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%。
4.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。
5.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%。
6.如权利要求5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%。
7.一种权利要求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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