CN103833382A

CN103833382A - 用于真空精炼炉的环保型耐火浇注料及制备方法

Info

Publication number: CN103833382A
Application number: CN201210474886.4A
Authority: CN
Inventors: 邱文冬; 梁永和; 赵玉喜; 朱新伟; 赵伟; 尹玉成
Original assignee: Shanghai Baosteel Industry Technological Service Co Ltd
Current assignee: Shanghai Baosteel Industry Technological Service Co Ltd
Priority date: 2012-11-21
Filing date: 2012-11-21
Publication date: 2014-06-04

Abstract

本发明公开了一种用于真空精炼炉的环保型耐火浇注料及制备方法，浇注料采用电熔致密刚玉、电熔白刚玉及电熔尖晶石为主要原料，电熔致密刚玉和白刚玉由一定的颗粒级配组成，以活性氧化铝微粉、纯铝酸钙水泥和电熔镁锆砂为基质材料，添加萘系高效复合减水剂配制而成。制备方法首先将电熔白刚玉、活性氧化铝微粉、纯铝酸钙水泥、电熔尖晶石、电熔镁锆砂细粉预混并添加萘系高效复合减水剂，将一定颗粒的电熔致密刚玉、电熔白刚玉及电熔尖晶石采用混料机混合，混合均匀后加入预混合料，后添加常温水混合均匀，得到耐火浇注料。本浇注料满足绿色环保的要求，提高高温体积稳定性、热震稳定性及抗渣侵蚀性，本方法便于浇注料的制备，提高了耐材使用寿命。

Description

用于真空精炼炉的环保型耐火浇注料及制备方法

技术领域

本发明涉及一种用于真空精炼炉的环保型耐火浇注料及制备方法。

背景技术

随着科学的发展和工程技术的进步，对钢材的质量要求越来越高，钢铁企业普遍采用了炉外精炼工艺，由于它可以提高炼钢设备的生产能力、改善钢材质量、降低能耗、减少耐材、能源和铁合金消耗，已成为现代炼钢工艺中不可缺少的重要环节，同时也是当今钢铁冶金发展的方向。真空精炼炉是炉外精炼过程中生产高质量钢材不可或缺的重要设备之一，真空精炼炉的精炼条件十分苛刻，其温度高达1600℃以上、真空度高达66Pa，因此对精炼炉耐材提出了较高的要求，传统镁铬质耐火材料以其良好的抗侵蚀性能成为真空精炼炉炉衬的关键材料。

但是，随着环境保护及精炼条件的不断强化，对耐火材料也提出了新的更高的要求，传统的镁铬质耐火材料也不再能够完全满足冶炼工艺的要求。同时由于镁铬质耐火材料在使用过程中会产生有剧毒的六价铬，造成铬等重金属污染物的排放，严重污染了环境。

近几年，也有研究采用镁碳砖取代镁铬砖，避免铬的污染，但是镁碳砖在热处理和现场实际使用中从炉体缝隙中冒出大量的有害气体，也对人体和环境造成严重的污染，且镁碳砖中因含有C元素，因此对冶炼洁净钢也是不利的。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种用于真空精炼炉的环保型耐火浇注料及制备方法，本浇注料满足绿色环保的要求，且施工性能好、强度高，提高了高温体积稳定性、热震稳定性及抗渣侵蚀性，本方法便于浇注料的制备，得到的浇注料提高了真空精炼炉耐火材料的使用寿命。

为解决上述技术问题，本发明用于真空精炼炉的环保型耐火浇注料包括粒径为5～3毫米的电熔致密刚玉，加入量为20～30%；粒径为3～1毫米的电熔白刚玉，加入量为1525%；粒径为1～0毫米的电熔白刚玉，加入量为10～20%；粒径≤0.074毫米的电熔白刚玉，加入量为10～20%；粒径为1～0.088毫米的电熔尖晶石，加入量为10～20%；粒径为1～0.088毫米的电熔镁锆砂细粉，加入量为1～10%；粒径≤5μ的活性氧化铝微粉，加入量为3～10%；纯铝酸钙水泥加入量为2～5%；萘系高效复合减水剂加入量为0～0.3%；上述各加入量为重量百分比。

用于真空精炼炉的环保型耐火浇注料的制备方法包括如下步骤：

步骤一、将粒径≤0.074毫米的电熔白刚玉、粒径≤5μ的活性氧化铝微粉、纯铝酸钙水泥、粒径为1～0.088毫米的电熔尖晶石、粒径为1～0.088毫米的电熔镁锆砂细粉和萘系高效复合减水剂预混后盛装，各材料的重量百分比加入量分别为10～20%、3～10%、2～5%、10～20%、1～10%和0～0.3%；

步骤二、采用强制搅拌机将粒径为5～3毫米的电熔致密刚玉、粒径为3～1毫米的电熔白刚玉、粒径为1～0毫米的电熔白刚玉搅拌均匀，各材料的重量百分比加入量分别为20～30%、15～25%和10～20%；

步骤三、将步骤一制得的预混合料加入强制混料机中，预混合料与搅拌机内的骨料进行干混均匀，然后加入4～6%（W）的常温水进行混合均匀，得到耐火浇注料。

本发明用于真空精炼炉的环保型耐火浇注料采用电熔致密刚玉、电熔白刚玉及电熔尖晶石为主要原料，电熔致密刚玉和白刚玉由一定的颗粒级配组成，以活性氧化铝微粉、纯铝酸钙水泥和电熔镁锆砂为基质组成，并添加适量的萘系高效复合减水剂配制而成。首先将电熔白刚玉、活性氧化铝微粉、纯铝酸钙水泥、电熔尖晶石、电熔镁锆砂细粉、萘系高效复合减水剂进行混合做成预混合料盛装，制备浇注料时，将一定颗粒的电熔致密刚玉、电熔白刚玉及电熔尖晶石的各种粒度料采用强制搅拌机混合，混合均匀后加入预混合料干混均匀，然后添加常温水混合均匀，得到耐火浇注料。本浇注料满足绿色环保的要求，提高高温体积稳定性、热震稳定性及抗渣侵蚀性，本方法便于浇注料的制备，提高了耐火材料的使用寿命。

具体实施方式

本发明用于真空精炼炉的环保型耐火浇注料包括粒径为5～3毫米的电熔致密刚玉，加入量为20～30%；粒径为3～1毫米的电熔白刚玉，加入量为15～25%；粒径为1～0毫米的电熔白刚玉，加入量为10～20%；粒径≤0.074毫米的电熔白刚玉，加入量为10～20%；粒径为1～0.088毫米的电熔尖晶石，加入量为10～20%；粒径为1～0.088毫米的电熔镁锆砂细粉，加入量为1～10%；粒径≤5μ的活性氧化铝微粉，加入量为3～10%；纯铝酸钙水泥加入量为25%；高效复合减水剂加入量为0～0.3%；上述各含量为重量百分比。

本浇注料经成型、养护、脱模、干燥和不同温度的热处理可制得满足不同真空精炼炉工艺要求的耐火材料，本浇注料在施工时可采用振动成型，也可以采用自流成型构成真空精炼炉的工作层。

本浇注料及制得的耐火材料与传统镁铬砖和镁碳砖相比所具备的优点是：

1）不含铬、碳等元素，对人体和环境无污染；

2）可采用整体浇注的施工方式，施工效率高；

3）浇注料可采用振动或自流的方式成型，不经热处理，可直接使用，达到节能减排的目的；

4）主要原料采用科学合理的颗粒级配方式，优化基质组合，添加适量高效复合减水剂，有效提高浇注料的施工性能；

5）浇注料中所采用的电熔镁锆砂显微结构均匀，具有高强度，良好的抗化学侵蚀性和机械性，提高耐材的高温强度和抗渣侵蚀性；

6）浇注料中原位反应生成尖晶石高温耐火相，优化材料内部显微组织结构，提高材料的热震稳定性、高温体积稳定性和抗渣侵蚀性。

如下表所示，采用本浇注料制得的两种耐材与传统镁铬砖和镁碳砖的性能对比：

Figure 2012104748864100002DEST_PATH_IMAGE002

从上表可见，本浇注料的耐材在不含铬、碳等元素的情况下，其强度、抗热震性能方面均有提高，其他方面均满足真空精炼炉对耐材的要求。

Claims

1.一种用于真空精炼炉的环保型耐火浇注料，其特征在于：本浇注料包括粒径为5～3毫米的电熔致密刚玉，加入量为20～30%；粒径为3～1毫米的电熔白刚玉，加入量为15～25%；粒径为1～0毫米的电熔白刚玉，加入量为10～20%；粒径≤0.074毫米的电熔白刚玉，加入量为10～20%；粒径为1～0.088毫米的电熔尖晶石，加入量为1～20%；粒径为1～0.088毫米的电熔镁锆砂细粉，加入量为1～10%；粒径≤5μ的活性氧化铝微粉，加入量为3～10%；纯铝酸钙水泥加入量为2～5%；萘系高效复合减水剂加入量为0～0.3%；上述各加入量为重量百分比。

2.一种用于真空精炼炉的环保型耐火浇注料的制备方法，其特征在于本方法包括如下步骤：

步骤一、将粒径≤0.074毫米的电熔白刚玉、粒径≤5μ的活性氧化铝微粉、纯铝酸钙水泥、粒径为1～0.088毫米的电熔尖晶石、粒径为1～0.088毫米的电熔镁锆砂细粉和萘系高效复合减水剂制成预混合料并盛装，各材料的加入量分别为10～20%、3～10%、2～5%、10～20%、1～10%和0～0.3%，上述各加入量为重量百分比；

步骤二、采用强制混料机将粒径为5～3毫米的电熔致密刚玉、粒径为3～1毫米的电熔白刚玉、粒径为1～0毫米的电熔白刚玉搅拌均匀，以上材料的加入量分别为20～30%、15～25%和10～20%，上述各加入量为重量百分比；

步骤三、将步骤一制得的预混合料加入混料机中，预混合料与搅拌机内的骨料进行干混均匀，然后加入4～6%（W）的常温水进行混合均匀，得到耐火浇注料。