CN103265302B

CN103265302B - 转炉侧护板用浇注料及其生产方法和用途

Info

Publication number: CN103265302B
Application number: CN201310217603.2A
Authority: CN
Inventors: 郑吉红; 高永生; 田先明; 蔡仲方; 黄建坤; 杨雯
Original assignee: Wuhan Iron and Steel Group Corp
Current assignee: Wuhan Iron and Steel Group Corp
Priority date: 2013-06-03
Filing date: 2013-06-03
Publication date: 2014-08-13
Anticipated expiration: 2033-06-03
Also published as: CN103265302A

Abstract

本发明公开了一种转炉侧护板用浇注料及其生产方法和用途，该转炉侧护板用浇注料按重量由以下组份组成：高铝矾土熟料50~75份、高铝轻质熟料10~25份、矾土水泥12~18份，广西白泥4~6份，复合添加剂2~3份；其中，所述复合添加剂包括有机纤维、钢纤维和选自一水柠檬酸、三聚磷酸钠或六偏磷酸钠中的一种或多种。将其浇注在带有锚固件的钢壳上可用于提高转炉侧护板的安全保护系数，延长转炉侧护板的使用寿命，降低危险系数的同时也降低了生产成本。同时该转炉侧护板用浇注料的生产方法简单，容易操作。

Description

转炉侧护板用浇注料及其生产方法和用途

技术领域

本发明属于钢铁冶炼领域中所使用的耐火材料，具体地指一种转炉侧护板用浇注料及其生产方法和用途。

背景技术

转炉炼钢是在转炉里进行，转炉的外型就是个梨，内壁有耐火砖，炉侧有许多小孔（风口）压缩空气从这些小孔里吹炉内，又叫做侧吹转炉。开始时，转炉处于水平，向内注入1300℃的液态生铁，并加入一定量的生石灰，然后鼓入空气并转动转炉使他直立起来，这时液态生铁表面剧烈反应，使铁、硅、锰氧化（FeO,SiO2,MnO）生成炉渣，利用熔化的钢铁和炉渣的对流作用，使反应遍及整个炉内。几分钟后，当钢液中只剩下少量的硅与锰时，碳开始氧化，生成一氧化碳（放热）使钢水剧烈沸腾。炉口由于溢出的一氧化碳的燃烧而出现巨大的火焰。最后，磷也发生氧化，并进一步生成磷酸亚铁。磷酸亚铁再跟生石灰反应生成稳定的磷酸钙和硫化钙，一起成为炉渣。当磷与硫逐渐减少，火焰脱落，炉口出现的四氧化三铁的褐色蒸汽时，表明钢已炼成，这是应立即停止鼓风，并把转炉转到水平位置，把钢水倾至钢水包里，再加脱氧剂进行脱氧。整个过程需要15分钟左右。如果氧气是从炉底吹入，那就是底吹转炉；氧气从顶部吹入，就是顶吹转炉。

这种炼钢法使用的氧化剂是氧。把空气鼓入熔融的生铁里，使杂质硅、锰等氧化。在氧化的过程中放出大量的热量，（含1%的硅可使生铁的温度升高200℃）。可使炉内温度达到足够高的温度。

采用转炉炼钢工艺大大提升生产效率，但也带来了安全隐患。由于转炉内盛有1650℃左右的钢水，在喷吹过程中出现钢水或渣喷溅，传统的工艺采用的铁板防护，容易被高温熔蚀。容易造成人身伤害。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述现有技术所存在的不足，提供一种转炉侧护板用浇注料，该浇注料能提高转炉侧护板的耐高温性能和抗撞击性能，能对转炉侧护板起到更有效保护作用。本发明还提供转炉侧护板用浇注料的生产方法和用途。

上述目的是通过以下技术方案实现的：

一种转炉侧护板用浇注料，由以下重量配比的组分组成：高铝矾土熟料50~75份、高铝轻质熟料10~25份、矾土水泥12~18份，广西白泥4~6份，复合添加剂2~3份；其中，所述复合添加剂包括有机纤维、钢纤维和选自一水柠檬酸、三聚磷酸钠或六偏磷酸钠中的一种或多种。

优选地，所述高铝矾土熟料中Al₂O₃的重量百分含量≥79%；所述高铝轻质熟料中Al₂O₃的重量百分含量≥55%；所述矾土水泥中Al₂O₃的重量百分含量≥50%；所述广西白泥中Al₂O₃的重量百分含量≥28%。限定Al₂O₃的含量可以提高浇注料的抗高温性能。

优选地，所述高铝矾土熟料的粒度为≤5mm，所述高铝轻质熟料的粒度为≤5mm，所述广西白泥、矾土水泥的粒度均为≤0.088mm。

优选地，所述有机纤维的粒度为3~5mm，所述钢纤维的粒度为20~30mm，所述三聚磷酸钠、六偏磷酸钠的粒度均为≤0.088mm，所述的一水柠檬酸的粒度≤1mm。

进一步优选地，所述高铝矾土熟料中各粒度级配及重量百分含量为：3mm＜粒度≤5mm的占24~32%、1mm＜粒度≤3mm的占20~30%、0.088mm＜粒度≤1mm的占20~30%、粒度≤0.088mm的占16~24%。

限定颗粒的粒度可以使浇注料的颗粒级配更为合理，不仅改善物料的施工性能，同时还避免由于颗粒过粗或过细造成的颗粒偏析，进而延长使用寿命。

一种所述转炉侧护板用浇注料的生产方法，包括以下步骤：先按所述转炉侧护板用浇注料的组份重量配比配置原料，然后将高铝矾土熟料和高铝轻质熟料强制搅拌混合均匀，再加入矾土粉、矾土水泥粉、广西白泥和复合添加剂，再次搅拌均匀，即得到转炉侧护板用浇注料。

一种所述转炉侧护板用浇注料的用途，包括以下步骤：先将转炉侧护板用浇注料加水搅拌调匀，所加水与浇注料的重量比为10~12∶100，然后将调匀的浇注料浇注在带有锚固件的转炉侧护板钢壳上，自然放置养生24~48h即可。

本发明的转炉侧护板用浇注料各组份及其含量选择的原因是：

高铝矾土熟料具有良好烧结性能及热震稳定性能，其耐火度≥1780℃，具有良好的抵抗高温的性能。对提高转炉侧护板的用浇注料的热震稳定性能及耐钢水的高温起到很大的作用。高铝轻质熟料具有耐高温且体积密度轻的特点，其自然堆积容重≤1.4g/cm³，能有效的减轻转炉侧护板的体积密度，提高转炉侧护板的保温作用，同时减轻转炉侧护板的重量，便于搬运。浇注料中加入矾土水泥，除了能够使中低温强度迅速生成，还具有高温促烧结作用，提高转炉侧护板的高温强度。浇注料中加入广西白泥，具有良好的粘结作用，由于转炉侧护板为接近半月型，在浇注过程中由于物料本身的流动性，两边的物料会向中间堆积，加入广西白泥后物料有一定的粘度，在保证成型的基础上，减缓物料流动堆积，保持转炉侧护板浇注均匀。复合添加剂起到的作用是保证浇注料的正常施工生产和使用。有机纤维在烘烤过程中不爆裂，保证了浇注料的稳定性和粘结性；三聚磷酸钠和六偏磷酸钠能减少浇注料的加水量，提高浇注过程的分散性能，减少物料中颗粒和细粉产生偏析，同时还可提高产品的常温强度；钢纤维与转炉侧护板钢结构的热膨胀性能相近，在浇注料中加入一定量的钢纤维后提高浇注料和转炉侧护板钢结构高温热膨胀的匹配，同时钢纤维在浇注过程中会均匀分布在浇注料内，其不规则排列可以起到支撑物料的作用，提高物料的常温及高温的抗折性能。

本发明的浇注料耐火度在1780℃左右，覆盖浇注在带有锚固件的转炉侧护板的钢壳上，通过与钢板复合使用，能提高转炉侧护板的耐高温性能和抗撞击性能，起到有效的保护作用。同时，本发明的生产方法和使用方法工艺简单，容易控制。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进一步详细说明。

实施例1

一种转炉侧护板用浇注料，按重量由以下组份组成：高铝矾土熟料50kg，高铝轻质熟料25kg，矾土水泥18kg，广西白泥5kg，三聚磷酸钠1.0kg、钢纤维0.8 kg、有机纤维0.2kg。

所选的高铝矾土熟料中Al₂O₃的重量百分含量为≥79%，高铝矾土熟料颗粒的粒度≤5mm，其中，3mm＜粒度≤5mm的占24%、1mm＜粒度≤3mm的占30%、0.088mm＜粒度≤1mm的占30%、粒度≤0.088mm的占16%；所选用的高铝轻质熟料中Al₂O₃的重量百分含量≥55%，高铝轻质熟料的粒度为≤5mm；所选用的矾土水泥中Al₂O₃的重量百分含量≥50%，粒度≤0.088mm；所选用的广西白泥中Al₂O₃的重量百分含量≥28%，粒度≤0.088mm；所选用的有机纤维的粒度为3~4mm，三聚磷酸钠的粒度≤0.088mm。所选用的一水柠檬酸粒度为≤1mm，所选用的钢纤维粒度为20~30mm。

实施例2

一种转炉侧护板用浇注料，按重量由以下组份组成：高铝矾土熟料75kg，高铝轻质熟料10kg，矾土水泥12kg，广西白泥4kg，六偏磷酸钠1.0kg、钢纤维0.8 kg、有机纤维0.1kg；一水柠檬酸0.1kg。

所选的高铝矾土熟料中Al₂O₃的重量百分含量为≥79%，高铝矾土熟料颗粒的粒度≤5mm，其中，3mm＜粒度≤5mm的占32%、1mm＜粒度≤3mm的占20%、0.088mm＜粒度≤1mm的占24%、粒度≤0.088mm的占24%；所选用的高铝轻质熟料中Al₂O₃的重量百分含量≥55%，高铝轻质熟料的粒度为≤5mm；所选用的矾土水泥中Al₂O₃的重量百分含量≥50%，粒度≤0.088mm；所选用的广西白泥中Al₂O₃的重量百分含量≥28%，粒度≤0.088mm；所选用的有机纤维的粒度为3~4mm，六偏磷酸钠的粒度≤0.088mm。所选用的一水柠檬酸粒度为≤1mm，所选用的钢纤维粒度为20~30mm。

实施例3

一种转炉侧护板用浇注料，按重量由以下组份组成：高铝矾土熟料61kg，高铝轻质熟料18kg，矾土水泥13kg，广西白泥6kg，六偏磷酸钠1.0kg、三聚磷酸钠1.0kg、钢纤维0.8 kg、有机纤维0.1kg；一水柠檬酸0.1kg。

所选的高铝矾土熟料中Al₂O₃的重量百分含量为≥79%，高铝矾土熟料颗粒的粒度≤5mm,其中, 3mm＜粒度≤5mm的占30%、1mm＜粒度≤3mm的占30%、0.088mm＜粒度≤1mm的占20%、粒度≤0.088mm的占20%；所选用的高铝轻质熟料中Al₂O₃的重量百分含量≥55%，高铝轻质熟料的粒度为≤5mm；所选用的高铝矾土熟料粉中Al₂O₃的重量百分含量≥85%，粒度为≤0.088mm，所选用的矾土水泥中Al₂O₃的重量百分含量≥50%，粒度≤0.088mm；所选用的广西白泥中Al₂O₃的重量百分含量≥28%，粒度≤0.088mm；所选用的有机纤维的粒度为3~4mm，六偏磷酸钠的粒度≤0.088mm。所选用的一水柠檬酸粒度为≤1mm，所选用的钢纤维粒度为20~30mm。

上述实施例1~3的转炉板用浇注料的生产方法，包括以下步骤：

先按组份重量配比配置原料，然后将高铝矾土熟料和高铝轻质熟料强制搅拌混合均匀，再加入矾土粉、矾土水泥粉、广西白泥和复合添加剂，再次搅拌均匀，即得到转炉侧护板用浇注料。放置在干燥、阴凉处保存。

上述实施例1~3的转炉板用浇注料的用途，包括以下步骤：

先将转炉侧护板用浇注料加水搅拌调匀，所加水与浇注料的重量比为10~12∶100，然后将调匀的浇注料浇注在带有锚固件的转炉侧护板钢壳上，自然放置养生24~48h即可。

选取同批采购的带有锚固件的转炉侧护板钢壳共3块，分别浇注上述实施例1~3的浇注料后装配到转炉上进行实验，实验结果见下表：

实施例	使用寿命（天）	转炉中钢水温度（℃）
			1	187	1650~1670
2	196	1600~1660
			3	190	1630~1650

表中结果显示，转炉侧护板在浇注本发明的转炉侧护板用浇注料后再进行使用，可使用的有效寿命均在180天以上，远远高于现有技术中直接用钢壳的100~120天的使用寿命。且采用该转炉侧护板由于浇注料的抗高温性能远远高于钢板，因为安全保护的有效系数大大提升。

Claims

1.一种转炉侧护板用浇注料，其特征在于：由以下重量配比的组分组成：高铝矾土熟料50～75份、高铝轻质熟料10～25份、矾土水泥12～18份，广西白泥4～6份，复合添加剂2～3份；其中，所述复合添加剂包括有机纤维、钢纤维和选自一水柠檬酸、三聚磷酸钠或六偏磷酸钠中的一种或多种，

所述高铝矾土熟料中Al₂O₃的重量百分含量≥79%；所述高铝轻质熟料中Al₂O₃的重量百分含量≥55%；所述矾土水泥中Al₂O₃的重量百分含量≥50%；所述广西白泥中Al₂O₃的重量百分含量≥28%，

所述高铝矾土熟料和高铝轻质熟料的粒度≤5mm，所述广西白泥和矾土水泥的粒度≤0.088mm，

所述有机纤维的粒度为3～5mm，所述钢纤维的粒度为20～30mm，所述三聚磷酸钠、六偏磷酸钠的粒度均为≤0.088mm，所述一水柠檬酸的粒度≤1mm，

所述高铝矾土熟料中各粒度级配及重量百分含量为：3mm＜粒度≤5mm的为24～32%、1mm＜粒度≤3mm的为20～30%、0.088mm＜粒度≤1mm的为20～30%、粒度≤0.088mm的为16～24%。

2.一种权利要求1所述转炉侧护板用浇注料的生产方法，其特征在于：包括以下步骤：先按所述转炉侧护板用浇注料的组份重量配比配置原料，然后将高铝矾土熟料和高铝轻质熟料强制搅拌混合均匀，再加入矾土粉、矾土水泥粉、广西白泥和复合添加剂，再次搅拌均匀，即得到转炉侧护板用浇注料。

3.一种权利要求1所述转炉侧护板用浇注料的用途，包括以下步骤：先将转炉侧护板用浇注料加水搅拌调匀，所加水与浇注料的重量比为10～12∶100，然后将调匀的浇注料浇注在带有锚固件的转炉侧护板钢壳上，自然放置养生24～48h即可。