CN104058762B - Rh无铬喷补料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种RH无铬喷补料及其制备方法，属于冶金生产的炉外精炼领域。本发明所要解决的技术问题是提供一种RH无铬喷补料及其制备方法。本发明RH无铬喷补料，按重量份由以下组分组成：电熔镁砂粗颗粒40～45重量份、电熔镁砂细颗粒10～15重量份、电熔镁砂细粉20～30重量份、纳米二氧化锆5～10重量份、六偏磷酸钠1～3重量份、硼酸1～2重量份、硅微粉2～4重量份、磷酸二氢铝2～4重量份和羧甲基纤维素0.05～0.1重量份。本发明RH无铬喷补料不仅性能优越，而且实现了无铬化，完全达到了规定的环境指标和使用要求。
Description
技术领域
本发明涉及一种RH无铬喷补料及其制备方法，属于冶金生产的炉外精炼领域。
背景技术
1957年德国蒂森钢铁公司发明真空循环脱气－RH法，随后的七十年代和八十年代，日本先后开发了RH-OB法、RH-KTB法以及RH-PB法，不断完善RH的精炼功能。随着市场对钢的洁净度要求越来越高，同时对高品质钢需求的的增加，国内外多数钢厂均配置了RH精炼装置。精炼过程中RH插入管使用条件苛刻，尤其是外层浇注料承受高温钢水的冲刷、熔渣的侵蚀以及急冷急热的热冲击，导致浇注料发生熔损和剥落，直接影响RH插入管的使用寿命和精炼设备的生产效率。
在RH处理过程中，为了延长插入管的使用寿命，采取喷补方式对外层浇注料进行修补，提高插入管整体使用时间和RH作业率。
专利CN201310657388.8将重烧镁砂、95中档镁砂、重烧镁砂240目、羧甲基纤维素、92硅灰、防爆纤维、六偏磷酸钠、泡花碱、消石灰、麻刀、膨润土、硼酸、和铬绿按照不同粒度和重量百分比混合，经过混合搅拌出料制成喷补料。
专利CN201210147831.2发明一种新型RH喷补料,原料组成包括：电熔镁砂粗粉50～60％、电熔镁砂细粉15～30％、铬矿砂10～25％、消石灰0.5～2％、轻质碳酸钙1～5％、六偏磷酸钠1～4％、硼砂2～5％、硅微粉2～4％、三聚磷酸钠0.5～4％、羧甲基纤维素0.005～0.1％，将原料于搅拌设备中混匀即得成品。
现有的喷补料中均添加了铬质原料，铬是一种毒性很大的重金属，容易进入人体细胞，对肝、肾等内脏器官和DNA造成损伤，在人体内蓄积具有致癌性并可能诱发基因突变，并且铬元素排放到水土中容易引起环境污染。
因此，实现喷补料无铬化是本领域技术人员亟需解决的问题。
发明内容
本发明所要解决的第一个技术问题是提供RH无铬喷补料。
本发明RH无铬喷补料，按重量份由以下组分组成：电熔镁砂粗颗粒40～45重量份、电熔镁砂细颗粒10～15重量份、电熔镁砂细粉20～30重量份、纳米二氧化锆5～10重量份、六偏磷酸钠1～3重量份、硼酸1～2重量份、硅微粉2～4重量份、磷酸二氢铝2～4重量份和羧甲基纤维素0.05～0.1重量份；
其中，所述电熔镁砂粗颗粒的粒度为1～3mm，0.074mm≤电熔镁砂细颗粒的粒度＜1mm，电熔镁砂细粉的粒度＜0.074mm，纳米二氧化锆的粒度为30～80nm。
进一步地，为了使本发明喷补料有更好的性能，优选本发明RH无铬喷补料，按重量份由以下组分组成：电熔镁砂粗颗粒40～44重量份、电熔镁砂细颗粒10～15重量份、电熔镁砂细粉25～30重量份、纳米二氧化锆5～10重量份、六偏磷酸钠2～3重量份、硼酸1～2重量份、硅微粉2～4重量份、磷酸二氢铝2～4重量份和羧甲基纤维素0.05～0.07重量份。
进一步地，为了使本发明喷补料有更好的性能，优选本发明RH无铬喷补料，按重量份由以下组分组成：电熔镁砂粗颗粒40重量份、电熔镁砂细颗粒15重量份、电熔镁砂细粉25重量份、纳米二氧化锆10重量份、六偏磷酸钠2重量份、硼酸2重量份、硅微粉3重量份、磷酸二氢铝3重量份和羧甲基纤维素0.07重量份。
进一步地，从成本和性能考虑，为了使本发明喷补料有更好的性能并且成本合理，优选所述电熔镁砂，其化学成分为MgO＞95wt％，Al2O3＜1.0wt％，SiO2＜2.0wt％，CaO＜2.0wt％；所述电熔镁砂的体积密度＞3.3g/cm3，耐火度＞1780℃；
电熔镁砂粗颗粒、电熔镁砂细颗粒、电熔镁砂细粉的成分相同，只是粒径不同。
所述纳米二氧化锆中ZrO2的含量＞95wt％；
所述六偏磷酸钠以P2O5计，P2O5的含量＞70wt％；
所述硼酸中H3BO3的含量＞95wt％；
所述硅微粉中SiO2的含量＞95wt％；
所述磷酸二氢铝以P2O5计，P2O5的含量＞33wt％；
所述羧甲基纤维素为工业级纯。
本发明所要解决的第二个技术问题是提供本发明RH无铬喷补料的制备方法。
本发明RH无铬喷补料的制备方法，按原料配比，先取纳米ZrO2、六偏磷酸钠、硼酸、硅微粉、磷酸二氢铝混合，搅拌混匀，得到备用混合物料；
称量电熔镁砂粗颗粒、电熔镁砂细颗粒、电熔镁砂细粉混合，搅拌混匀，得到镁砂物料；
将备用混合物料与镁砂物料混合，再加入羧甲基纤维素，搅拌混匀，即得RH无铬喷补料。
本发明RH无铬喷补料采用现在的湿法喷补技术，加水量控制在RH无铬喷补料的15～25wt％左右，进行喷补操作。
本发明具有如下有益效果：
采用本发明原料制得的RH无铬喷补料，相比于现有技术，本发明RH无铬喷补料不仅生产方法简单、耐侵蚀、抗渗透性好，采用本发明制得的RH无铬喷补料喷补RH插入管，RH插入管可使用90次以上,每喷补一次用5～7炉，达到了现有技术的标准，最主要是本发明RH无铬喷补料并未采用含铬物料，实现了喷补料的无铬化。本发明且在使用过程中无异味，不产生浓烟，完全达到了规定的环境指标和使用要求。
具体实施方式
本发明所要解决的第一个技术问题是提供RH无铬喷补料。
本发明RH无铬喷补料，按重量份由以下组分组成：电熔镁砂粗颗粒40～45重量份、电熔镁砂细颗粒10～15重量份、电熔镁砂细粉20～30重量份、纳米二氧化锆5～10重量份、六偏磷酸钠1～3重量份、硼酸1～2重量份、硅微粉2～4重量份、磷酸二氢铝2～4重量份和羧甲基纤维素0.05～0.1重量份；
其中，所述电熔镁砂粗颗粒的粒度为1～3mm，0.074mm≤电熔镁砂细颗粒的粒度＜1mm，电熔镁砂细粉的粒度＜0.074mm，纳米二氧化锆的粒度为30～80nm。
进一步地，为了使本发明喷补料有更好的性能，优选本发明RH无铬喷补料，按重量份由以下组分组成：电熔镁砂粗颗粒40～44重量份、电熔镁砂细颗粒10～15重量份、电熔镁砂细粉25～30重量份、纳米二氧化锆5～10重量份、六偏磷酸钠2～3重量份、硼酸1～2重量份、硅微粉2～4重量份、磷酸二氢铝2～4重量份和羧甲基纤维素0.05～0.07重量份。
进一步地，为了使本发明喷补料有更好的性能，优选本发明RH无铬喷补料，按重量份由以下组分组成：电熔镁砂粗颗粒40重量份、电熔镁砂细颗粒15重量份、电熔镁砂细粉25重量份、纳米二氧化锆10重量份、六偏磷酸钠2重量份、硼酸2重量份、硅微粉3重量份、磷酸二氢铝3重量份和羧甲基纤维素0.07重量份。
进一步地，从成本和性能考虑，为了使本发明喷补料有更好的性能并且成本合理，优选所述电熔镁砂，其化学成分为MgO＞95wt％，Al2O3＜1.0wt％，SiO2＜2.0wt％，CaO＜2.0wt％；所述电熔镁砂的体积密度＞3.3g/cm3，耐火度＞1780℃；
电熔镁砂粗颗粒、电熔镁砂细颗粒、电熔镁砂细粉的成分相同，只是粒径不同。
所述纳米二氧化锆中ZrO2的含量＞95wt％；
所述六偏磷酸钠以P2O5计，P2O5的含量＞70wt％；
所述硼酸中H3BO3的含量＞95wt％；
所述硅微粉中SiO2的含量＞95wt％；
所述磷酸二氢铝以P2O5计，P2O5的含量＞33wt％；
所述羧甲基纤维素为工业级纯。
本发明所要解决的第二个技术问题是提供本发明RH无铬喷补料的制备方法。
本发明RH无铬喷补料的制备方法，按原料配比，先取纳米ZrO2、六偏磷酸钠、硼酸、硅微粉、磷酸二氢铝混合，搅拌混匀，得到备用混合物料；
称量电熔镁砂粗颗粒、电熔镁砂细颗粒、电熔镁砂细粉混合，搅拌混匀，得到镁砂物料；
将备用混合物料与镁砂物料混合，再加入羧甲基纤维素，搅拌混匀，即得RH无铬喷补料。
本发明RH无铬喷补料采用现在的湿法喷补技术，加水量控制在RH无铬喷补料的15～25wt％左右，进行喷补操作。
下面结合实施例对本发明的具体实施方式做进一步的描述，并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。
实施例1RH无铬喷补料的制备
先按纳米二氧化锆5重量份、六偏磷酸钠2重量份、硼酸1重量份、硅微粉2重量份、磷酸二氢铝2重量份，进行配料，然后在搅拌设备中搅拌15min混匀，得到备用混合物料；
然后称量电熔镁砂粗颗粒43重量份、电熔镁砂细颗粒15重量份、电熔镁砂细粉30重量份在另一搅拌设备中搅拌10min混匀，得镁砂物料；
将备用混合物料倒入镁砂物料中，加入羧甲基纤维素0.05重量份，搅拌15min混匀，即得产品。
实施例2RH无铬喷补料的制备
先按纳米二氧化锆7重量份、六偏磷酸钠2重量份、硼酸2重量份、硅微粉4重量份、磷酸二氢铝3重量份，进行配料，然后在搅拌设备中搅拌17min混匀，得到备用混合物料；
然后称量电熔镁砂粗颗粒42重量份、电熔镁砂细颗粒15重量份、电熔镁砂细粉25重量份在另一搅拌设备中搅拌15min混匀，得镁砂物料；
将备用混合物料倒入镁砂物料中，加入羧甲基纤维素0.07重量份，搅拌20min混匀，即得产品。
实施例3RH无铬喷补料的制备
先按纳米二氧化锆10重量份、六偏磷酸钠2重量份、硼酸2重量份、硅微粉3重量份、磷酸二氢铝3重量份，进行配料，然后在搅拌设备中搅拌17min混匀，得到备用混合物料；
然后称量电熔镁砂粗颗粒40重量份、电熔镁砂细颗粒15重量份、电熔镁砂细粉25重量份在另一搅拌设备中搅拌15min混匀，得镁砂物料；
将备用混合物料倒入镁砂物料中，加入羧甲基纤维素0.07重量份，搅拌15min混匀，即得产品。
实施例4RH无铬喷补料的制备
先按纳米二氧化锆5重量份、六偏磷酸钠3重量份、硼酸1重量份、硅微粉3重量份、磷酸二氢铝4重量份，进行配料，然后在搅拌设备中搅拌17min混匀，得到备用混合物料；
然后称量电熔镁砂粗颗粒44重量份、电熔镁砂细颗粒10重量份、电熔镁砂细粉30重量份在另一搅拌设备中搅拌15min混匀，得镁砂物料；
将备用混合物料倒入镁砂物料中，加入羧甲基纤维素0.07重量份，搅拌20min混匀，即得产品。
将实施例1～4制得的本发明RH无铬喷补料与水分别通过喷枪对准插入管进行喷补；水的量为喷补料的量的15～25wt％；采用上述喷补料喷补了的插入管的使用寿命分别为90、95、100、93次，插入管的使用寿命不低于现有含铬喷补料。
Claims (5)
1.RH无铬喷补料，其特征在于：按重量份由以下组分组成：电熔镁砂粗颗粒40～45重量份、电熔镁砂细颗粒10～15重量份、电熔镁砂细粉20～30重量份、纳米二氧化锆5～10重量份、六偏磷酸钠1～3重量份、硼酸1～2重量份、硅微粉2～4重量份、磷酸二氢铝2～4重量份和羧甲基纤维素0.05～0.1重量份；
其中，所述电熔镁砂粗颗粒的粒度为1～3mm，0.074mm≤电熔镁砂细颗粒的粒度＜1mm，电熔镁砂细粉的粒度＜0.074mm，纳米二氧化锆的粒度为30～80nm。
2.根据权利要求1所述的RH无铬喷补料，其特征在于：按重量份由以下组分组成：电熔镁砂粗颗粒40～44重量份、电熔镁砂细颗粒10～15重量份、电熔镁砂细粉25～30重量份、纳米二氧化锆5～10重量份、六偏磷酸钠2～3重量份、硼酸1～2重量份、硅微粉2～4重量份、磷酸二氢铝2～4重量份和羧甲基纤维素0.05～0.07重量份。
3.根据权利要求2所述的RH无铬喷补料，其特征在于：按重量份由以下组分组成：电熔镁砂粗颗粒40重量份、电熔镁砂细颗粒15重量份、电熔镁砂细粉25重量份、纳米二氧化锆10重量份、六偏磷酸钠2重量份、硼酸2重量份、硅微粉3重量份、磷酸二氢铝3重量份和羧甲基纤维素0.07重量份。
4.根据权利要求1～3任一项所述的RH无铬喷补料，其特征在于：
所述电熔镁砂，其化学成分为MgO＞95wt％，Al2O3＜1.0wt％，SiO2＜2.0wt％，CaO＜2wt％，所述电熔镁砂的体积密度＞3.3g/cm3，耐火度＞1780℃；
所述纳米二氧化锆中ZrO2的含量＞95wt％；
所述六偏磷酸钠以P2O5计，P2O5的含量＞70wt％；
所述硼酸中H3BO3的含量＞95wt％；
所述硅微粉中SiO2的含量＞95wt％；
所述磷酸二氢铝以P2O5计，P2O5的含量＞33wt％；
所述羧甲基纤维素为工业级纯。
5.权利要求1～4任一项所述的RH无铬喷补料的制备方法，其特征在于：
按原料配比，先取纳米二氧化锆、六偏磷酸钠、硼酸、硅微粉、磷酸二氢铝混合，搅拌混匀，得到备用混合物料；
称量电熔镁砂粗颗粒、电熔镁砂细颗粒、电熔镁砂细粉混合，搅拌混匀，得到镁砂物料；
将备用混合物料与镁砂物料混合，再加入羧甲基纤维素，搅拌混匀，即得RH无铬喷补料。
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