CN103073306A

CN103073306A - 一种用于钢包工作衬的修补料

Info

Publication number: CN103073306A
Application number: CN2011103271726A
Authority: CN
Inventors: 洪建国; 王海军
Original assignee: Shanghai Meishan Iron and Steel Co Ltd
Current assignee: Shanghai Meishan Iron and Steel Co Ltd
Priority date: 2011-10-25
Filing date: 2011-10-25
Publication date: 2013-05-01

Abstract

本发明涉及一种修补料，特别涉及一种用于钢包工作衬的修补料。主要解决现有镁质修补料成本较高的技术问题。本发明的技术方案为：一种用于钢包工作衬的修补料，其组分的重量百分含量为：处理过的用后镁铝碳砖19-65%、烧结镁砂27-71%、固体水玻璃3-4%、三聚磷酸钠3-4%、粘土1-2%。修补料主要用于钢包工作衬的修补。

Description

一种用于钢包工作衬的修补料

技术领域

本发明涉及一种修补料，特别涉及一种用于钢包工作衬的修补料。

背景技术

对于钢包工作衬，由于炼钢和精炼温度高、精炼工艺复杂、不同钢种冶炼等因素，造成其工作衬侵蚀较快，需要频繁对其工作衬进行喷补维护。炼钢钢包工作衬需要具有优良的抗侵蚀性，因此对修补料的品质也要求较高。一般采用MgO基的修补料，以抵抗炼钢高温冶炼的侵蚀和冲刷作用。MgO基的喷补料包括镁质喷补料、镁钙质喷补料、镁铬质喷补料等。由于镁质材料与莫来石、刚玉质材料相比具有较好的抗渣性，因此钢包修补一般采用镁质喷补料，主原料采用中低档烧结镁砂，结合剂采用磷酸盐和水玻璃等。随着大量高等级钢和纯净钢冶炼的需求，炉外精炼的比重和要求越来越高。钢包越来越承担着精炼炉的功能，底吹氩搅拌，RH真空精炼，CAS-OB炉外精炼，LF-VD处理等，钢水在钢包内停留时间长、精炼温度高，使得钢包耐材所受的负荷越来越大，耐材侵蚀严重，制约了钢包寿命的提高。尽管钢包渣线采用镁碳砖，但用于高温渣的强烈侵蚀作用，镁碳砖往往出现砖缝凹陷、砖面侵蚀和剥落，钢包中间维修时镁碳砖需要更换，寿命往往只是包壁的一半或更低。因此，比较有效的常规修补措施是对镁碳砖进行喷补修补，以提高镁碳砖的使用寿命。

中国专利CN101481257公开了一种钢包渣线喷补料。主原料采用镁质或镁钙质材料，采用硅酸盐和磷酸盐复合结合剂，加入添加剂B₂O₃。喷补一次平均可提高钢包渣线寿命10次以上，但是其成本相对较高。

发明内容

本发明的目的是提供一种成本较低且抗侵蚀性优异的钢包工作衬的修补料，主要解决现有镁质修补料成本较高的技术问题。修补料主要用于钢包工作衬的修补。本发明的技术方案为：一种用于钢包工作衬的修补料，其组分的重量百分含量为：处理过的用后镁铝碳砖19-65%、烧结镁砂27-71%、固体水玻璃3-4%、三聚磷酸钠3-4%、粘土1-2%。

本发明的修补料采用处理过的用后镁铝碳砖为原料，可降低喷补料的制造成本，钢包在反复使用急冷急热可能会发生剥落。因此，钢包大修中会产生大量的用后镁铝碳砖。

镁铝碳砖一般采用97%以上的电熔镁砂和鳞片状石墨为主原料，并加入金属铝等抗氧化剂，以酚醛树脂为结合剂，是一种品位较好的耐火材料，转炉、电炉和钢包用后镁铝碳砖应都具有很好的再利用价值，但通常人们担心用后镁铝碳砖经过由钢渣侵蚀后内部含有渣再造镁铝砖会大幅度降低耐材的性能，因而作为废弃物处理。

经过对用后镁铝碳砖与钢渣结合过程研究，发现由于镁铝碳砖中含有足够多的碳，用后镁铝碳砖基本不粘渣铁，与原砖相比，主成分基本没有变化，有极高的利用价值，但在使用中会生成一些Al₄C₃。由于Al₄C₃易水化发生膨胀，要进行利用，则必须对用后镁铝碳砖进行水化处理。下面是用后镁铝碳砖的处理流程：用后镁铝碳砖去除表面渣铁、破碎、颗粒整形、水化处理、筛分、除铁得到合格用后镁铝碳砖。

处理过的用后镁铝碳砖的加入量以19-65%为宜。低于19%，通过加入处理过的用后镁铝碳砖引入的铝含量较少，改善抗渗透性的能力不足，并且喷补料制造成本的降低不明显；高于65%，太多的用后镁铝碳砖使得喷补料的加水量和显气孔率明显增加，强度也降低，同时镁砂细粉的含量较少，造成喷补料的粘性较差、附着性降低。

本发明的结合剂可采用三聚磷酸钠、六偏磷酸钠、固体水玻璃、硅微粉和轻烧镁粉等，加入粘土、膨润土可改善喷补料的粘性和塑性。

本发明的有益效果：生产修补料时采用一部分用后镁铝碳砖，既降低了喷补料的生产成本，又提高了喷补料的抗侵蚀性。不仅实现了用后耐材的再生利用和循环经济，而且有利于环境保护和可持续发展。

具体实施方式

本发明由处理过的用后镁铝碳砖（镁铝碳砖购自南京梅山梅利达材料有限公司，型号YHMTZ-95）、烧结镁砂（莱州伟鹏镁业有限公司，MS-65）、固体水玻璃、三聚磷酸钠、粘土构成，从现场取来钢包用后镁铝砖，先鄂破成小块，然后进行颗粒整形。筛分后的颗粒分布，5mm以上基本没有，5-3mm少量，3-1mm和1-0mm大约各占一半。这样，用后镁铝碳砖主要以3-1mm和1-0mm配入喷补料。化学成分如表1：

表1 用后镁铝碳砖的化学成分（wt%）

试验室研究再生修补料，需要成型试样测定性能，因此对用后料进行了水化处理。考虑到钢包喷补料是热态下对渣线进行喷补，喷涂层中的水分会马上蒸发，材料中即使有Al₄C₃也来不及水化。因此，正式生产修补料时可不必对用后料进行水化处理，最后进行常规除铁处理。修补料是对红热钢包的渣线实施喷补修补，修补温度一般在900-1200℃。对于这样的喷补工矿条件，首先要求喷补料在热态喷补时具有良好的附着性。由于热态喷补时，喷涂层中的水分急剧蒸发，要求修补料在中温下具有一定的强度，同时水分急剧蒸发需要足够的气孔通道，较高的气孔率则有利于水分的蒸发，否则喷涂层在一定的水蒸汽压的作用下容易发生剥落。表2列出了发明例和比较例的配比，发明例是在比较例镁质喷补料的基础上以用后镁铝碳砖逐步替代3-1mm和 1-0mm的镁砂：

表2发明例和比较例的配比

表3列出了抗渣性试验结果，其中发明例为埋碳条件下处理。比较例，镁质喷补料抗渣试验结果明显出现渗透，而发明例，加入用后镁铝碳砖引入了碳，由于碳与渣的不侵润性，阻止了渣渗透。因此，通过加入用后镁铝碳砖，改善了镁质材料的抗渣渗透性；

表3抗渣试验结果（1500℃×5h)

本发明通过引入用后镁铝碳砖，实现了用后耐材的循环利用，降低了喷补料的制造成本；另一方面性能相对原来未得到降低，抗渗透性得到提高。

Claims

1.一种用于钢包工作衬的修补料，其特征是：其组分的重量百分含量为：处理过的用后镁铝碳砖19-65%、烧结镁砂27-71%、固体水玻璃3-4%、三聚磷酸钠3-4%、粘土1-2%。

2.根据权利要求1所述的一种用于钢包工作衬的修补料，其特征是：所述的处理过的用后镁铝碳砖获得：用后镁铝碳砖去除表面渣铁、破碎、颗粒整形、水化处理、筛分、除铁得到合格用后镁铝碳砖。

3.根据权利要求2所述的一种用于钢包工作衬的修补料，其特征是：所述的处理过的用后镁铝碳砖由粒径3-1mm颗粒和粒径1-0mm颗粒组成，所述的烧结镁砂由粒径3-1mm颗粒、粒径1-0.088mm颗粒和粒径<0.088mm颗粒组成。