CN104230354B

CN104230354B - 一种耐用型碱性喷补料及应用

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Publication number: CN104230354B
Application number: CN201410429283.1A
Authority: CN
Inventors: 黄亚东; 刘全超; 刘丽; 曹仁锋; 任林; 刘静轩; 赵继增; 赵传亮; 鄢凤明; 王晓东; 胡玲军
Original assignee: Beijing Lier High Temperature Materials Co Ltd
Current assignee: Beijing Lier High Temperature Materials Co Ltd
Priority date: 2014-08-27
Filing date: 2014-08-27
Publication date: 2016-08-24
Anticipated expiration: 2034-08-27
Also published as: CN104230354A

Abstract

本发明涉及冶金领域，特别涉及一种耐用型碱性喷补料及应用。本发明的一种耐用型碱性喷补料，按重量份包括63‑70份的骨料，22‑28份的细粉，4.5‑6份的结合剂，2.0‑2.5份的矿化剂，1‑1.5份的塑化剂；所述结合剂选自硅酸钠细粉、磷酸一钾细粉、酸性焦磷酸钾细粉、六偏磷酸钠细粉中的一种或几种。优选的结合剂系统，促进了喷补料高温物相的生成，提高了其粘结强度和附着率，耐侵蚀性能也大大提高，比传统喷补料使用寿命提高1.5倍，更好的满足了炼钢的需要。

Description

一种耐用型碱性喷补料及应用

技术领域

本发明涉及冶金领域，特别涉及一种耐用型碱性喷补料及应用。

背景技术

随着钢铁冶炼技术的发展，转炉、电炉、钢包以及RH精炼炉的使用和冶炼条件日益苛刻，炉衬的损毁不断扩大，特别是转炉和电炉的装料口、出钢口、炉底由于受到高温，侵蚀以及机械作用，很容易造成不均衡的蚀损现象，严重制约了转炉使用寿命的提高。所以，对炉衬进行局部维护成为提高炉衬寿命行之有效的措施。作为局部维护炉衬的主要方法，热态喷补能有效提高转炉寿命，降低耐火材料消耗，历来受到人们的重视。

近年来，喷补料发展较快，已经成为不定形耐火材料中的重要品种，其产量仅次于耐火浇注料。由于热态喷补料粘结性能好，凝固快，在原有炉衬上可以直接形成新的衬体，不仅能够加快施工进度、缩短维护时间，还能有效延长转炉使用寿命和降低耐火材料消耗，受到国内外冶金行业的普遍关注。

经检索发现，发明专利申请CN 103626508 A公开了一种RH浸渍管用碱性喷补料，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。

发明专利申请CN 102718516 A公开了一种钢包喷补料，可以有效解决钢包热喷补的问题。技术方案是该喷涂料是由以下重量百分比计的：均化料65-85％，镁砂5-15％，废刚玉尖晶石5-15％，结合剂2-10％，增塑剂1-5％混合均匀制成。所述的均化料纯度≥88％；镁砂，纯度≥95％；废刚玉尖晶石为Al₂O₃，纯度≥75％；所述的结合剂为水合氧化铝、六偏磷酸钠、水玻璃的一种或两种以上的组合；所述的增塑剂为广西白泥或黄糊精。本发明可在钢包使用间隙通过热喷补施工对钢包包衬进行修补，使钢包使用寿命长，吨钢耐材消耗低，经济和社会效益巨大。

发明专利CN102515797B提供了一种本发明公开了一种低成本镁质喷补料及其制备方法，它是由25-38份1-3mm再生镁砂，32-42份0.088-1mm再生镁砂，6-12份200目再生镁粉，8-12份烧结镁粉，1-5份硅酸钠，1-5份硅酸钠，1-5份消石灰，3-10份超细浆体制成的。其中超细浆体包含重量比为20-45％的Al₂O₃、10-30％的六偏磷酸钠和25-50％的水，将上述重量配比的Al₂O₃、六偏磷酸钠和水混合后在高效球磨机中湿法球磨，制成颗粒平均粒径为亚微米的分散悬浮、均匀稳定的超细浆体。

本发明通过在结合剂中添加磷酸一钾和/或酸性焦磷酸钾等，促进了喷补料高温物相的生成，提高了其粘结强度和附着率，耐侵蚀性能也大大提高，比传统喷补料使用寿命提高1.5倍，更好的满足了炼钢的需要。

发明内容

本发明的目的是提供一种耐用型碱性喷补料。

为达到上述目的，本发明采用如下的技术方案：一种耐用型碱性喷补料，按重量份包括63-70份的骨料，22-28份的细粉，4.5-6份的结合剂，2.0-2.5份的矿化剂，1-1.5份的塑化剂；

所述结合剂选自硅酸钠细粉、磷酸一钾细粉、酸性焦磷酸钾细粉或六偏磷酸钠细粉中的一种或几种。

具体的，按重量份，所述结合剂包括1份的硅酸钠细粉，0～2.5份的磷酸一钾细粉、0～1.5份的酸性焦磷酸钾细粉，2.0～2.5份的六偏磷酸钠细粉。

优选的，按重量份，所述结合剂包括1份的硅酸钠细粉，1～2.5份的磷酸一钾细粉、1～1.5份的酸性焦磷酸钾细粉，2.0～2.5份的六偏磷酸钠细粉。

本发明所述的硅酸钠细粉、磷酸一钾细粉、酸性焦磷酸钾细粉、六偏磷酸钠细粉为工业级。

本发明采用的硅酸钠细粉、磷酸一钾细粉、酸性焦磷酸钾细粉、六偏磷酸钠细粉可选用市售的所有工业级的产品。

具体的，所述矿化剂选自消石灰细粉或碳酸钙细粉中的一种或两种；优选的，按重量份，所述矿化剂包括1.0～2.5份的消石灰细粉和1.0～1.5份碳酸钙细粉。

本发明所述的消石灰细粉、碳酸钙细粉为工业级，本发明采用的消石灰细粉、碳酸钙细粉可选用市售的所有工业级的产品。

与现有技术相比，本发明结合剂中的磷酸一钾和/或酸性焦磷酸钾，极大的促进了聚磷酸钠水溶液与矿化剂消石灰、碳酸钙在高温下迅速硬化形成胶体络合物硅磷酸钙钠(Na₂Ca₄(PO₄)₂SiO₄)，增强了喷补料与炉衬基体结合结构，提高了与炉衬基体的结合强度，提高了喷补料的抗侵蚀性能。同时，本发明的结合剂硅酸钠为低温相，促进了烧结，随着烧结的进行，与矿化剂消石灰、碳酸钙形成高温物相磷酸钙钠(NaCaPO₄)，随着温度升高，到1500℃，失去Na₂O，形成更耐高温的磷酸钙，所以该喷补料低温下容易烧结，高温下抵抗侵蚀，使用性能优越。

本发明所述的骨料可选用现有技术中可在碱性喷补料中作为骨料的所有产品，例如镁砂、白云石砂、再生镁碳砖废料。具体的，综合考虑成本与耐用性能，本发明选用骨料的粒度为3～0.074mm，选自95中档镁砂、合成白云石砂或天然白云石砂中的一种或者几种，优选95中档镁砂和合成白云石砂。

优选的，按重量份，所述骨料包括35-45份的95中档镁砂，25-30份的合成白云石砂。

本发明所述的细粉可选用现有技术中可在碱性喷补料中作为细粉的所有产品，例如镁砂、白云石砂、橄榄砂等。具体的，综合考虑成本与耐用性能，所述细粉的粒度为0.074mm以下，选自95中档镁砂、97高纯镁砂或合成白云石砂中的一种或者几种。

具体的，按重量份，所述细粉包括0-15份的95中档镁砂，0-14份的97高纯镁砂，0-10份的合成白云石砂；优选的，所述细粉包括0-20份的95中档镁砂，8-14份的97高纯镁砂，8-10份的合成白云石砂。

本发明所述骨料和细粉中的95中档镁砂可选用市售的所有产品。技术指标为：MgO≥95％，SiO₂≤1.5％，CaO≤2％的产品为优选，例如后英集团生产的95中档镁砂。

本发明所述骨料和细粉中的合成白云石砂可选用市售的所有产品。技术指标为：MgO≥45％，CaO≥48％，SiO₂≤2.5％，Fe₂O₃≤1.0％的产品为优选，例如恒裕矿业生产的合成白云石砂。

本发明所述细粉中的97高纯镁砂可选用市售的所有产品。指标要求为：MgO≥97％，SiO₂≤1.2％，CaO≤1.5％的产品为优选，例如后英集团生产的97高纯镁砂。

塑化剂的加入提高了喷补料的流动性，不容易堵塞枪管，施工方便。本发明所述的塑化剂可选用现有技术中可在碱性喷补料中作为塑化剂的所有产品，例如广西白泥、膨润土、苏州土等。本发明中塑化剂选自膨润土细粉，优选粒度在0.074mm以下的膨润土细粉。可选自符合上述技术指标的所有产品，例如吉林省刘房子膨润土科技有限公司生产的膨润土。

相对于传统的喷补料，本发明提供的耐用碱性喷补料具有较高的粘结强度和附着率，耐侵蚀性能也大大提高，比传统喷补料使用寿命提高1.5倍，更好的满足了炼钢的需要，而且在使用过程中不爆裂、不堵塞枪管。

本发明耐用碱性喷补料的制备方法可采用现有技术的任一技术方案。优选采用如下的制备方法：

(1)配料：按照所述配比精确称量；

(2)混合：将所称量各个物料加入到搅拌机中搅拌，出料；

(3)在使用过程中，采用半干法热态喷补，出料过程中加水，按质量百分比，加水量为碱性喷补料的13～18％。

本发明的技术方案还包括本发明提供的耐用性碱性喷补料在修补炼钢用转炉、电炉或钢包的炉衬以及RH炉浸渍管中的应用。

具体实施方式

以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

实施例1-实施例5

本发明实施例1-实施例5的耐用型碱性喷补料的组成如下表所示，其中硅酸钠、磷酸一钾、酸性焦磷酸钾、六偏磷酸钠，消石灰、碳酸钙均为工业级。

实施例1-实施例5耐用型碱性喷补料的制备方法包括以下步骤：

(1)配料：按照所述配比精确称量；

(2)混合：将所称量的各个物料一起加入到搅拌机中搅拌，搅拌搅拌速度为150～200转/分，搅拌10分钟后出料；

(3)在使用过程中，采用半干法热态喷补，喷补过程中加水，按质量百分比，加水量为碱性喷补料的13～18％。

实验例1-实验例5

对实施例1-实施例5制备的耐用型碱性喷补料进行粘结强度、附着率实验。

具体的，粘结强度实验采用的实验方法为参考GB/T 3001-2007。

附着率实验采用的实验方法为实验室自制设备试验，通过喷射机将喷补料喷到高温下的镁碳砖砖体上，通过测量掉落下来的喷补料的质量，计算喷补料的附着率，结果如下：

组分	实施例1	实施例2	实施例3	实施例4	实施例5
						粘结强度/MPa	2.56	2.48	2.16	2.48	2.36
附着4/％	92.5	91.5	91.5	90.0	91.0

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施方案对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims

1.一种耐用型碱性喷补料，其特征在于：按重量份包括63-70份的骨料，22-28份的细粉，4.5-6份的结合剂，2.0-2.5份的矿化剂，1-1.5份的塑化剂；

所述骨料包括35-45份95中档镁砂和25-30份合成白云石砂；

所述细粉包括0-27份的95中档镁砂，0-14份的97高纯镁砂，0-10份的合成白云石砂；

所述结合剂包括1份的硅酸钠细粉，0～2.5份的磷酸一钾细粉、0～1.5份的酸性焦磷酸钾细粉，2.0～2.5份的六偏磷酸钠细粉，磷酸一钾细粉和酸性焦磷酸钾细粉的用量不能同时为0；

所述矿化剂包括1.0～2.5份的消石灰细粉和1.0～1.5份碳酸钙细粉；

所述塑化剂选自膨润土细粉。

2.根据权利要求1所述的喷补料，其特征在于：按重量份，所述结合剂包括1份的硅酸钠细粉，1～2.5份的磷酸一钾细粉、1～1.5份的酸性焦磷酸钾细粉，2.0～2.5份的六偏磷酸钠细粉。

3.根据权利要求1所述的喷补料，其特征在于：所述骨料的粒度为3～0.074mm。

4.根据权利要求1所述的喷补料，其特征在于：所述细粉的粒度为0.074mm以下。

5.根据权利要求1所述的喷补料，其特征在于：按重量份，所述细粉包括0-20份的95中档镁砂，8-14份的97高纯镁砂，8-10份的合成白云石砂。

6.根据权利要求1所述的喷补料，其特征在于：所述膨润土细粉的粒径在0.074mm以下。

7.权利要求1-6任一项所述喷补料在修补炼钢用转炉、电炉或钢包的炉衬以及RH炉浸渍管中的应用。