CN104446527A - 一种钢包永久衬捣打料 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种钢包永久衬捣打料，该捣打料的原料以重量份计由下列组份组成：镁钙砂45-47份，废铝镁尖晶石耐火砖6-8份，烧结转炉废渣10-12份，氮化硼2-4份，凹凸棒土3-5份，普通铝矾土12-14份，高岭土3-5份，石棉纤维2-4份，硅酸铝纤维3-5份，玉米淀粉4-6份，硼砂4-6份；其中，所述镁钙砂中CaO含量为18-24％，并由三种粒度配比构成，其中3-1mm的占20％，1mm-0.074mm的占45％，＜0.074mm的占35％；废铝镁尖晶石耐火砖由两种粒度配比构成，其中，5mm＞粒径≥2mm的占40％；粒径≤2mm的占60％；烧结转炉废渣的粒度为-80目。
Description
技术领域
本发明涉及钢铁冶金技术领域，尤其涉及一种钢包永久衬捣打料。
背景技术
目前，在世界范围内，钢包永久衬主要有两种施工方式：一是早期的湿法砖砌工艺，二是近年来采取的浇注工艺。前者需要高铝砖或镁砖和火泥填缝，材料成本高、工作繁杂、劳动强度大，而且整体性也不好，使得钢包使用后期存在安全性隐患；后者整体性好、劳动强度有所减少，但是对原料要求更高，并且施工工艺更如复杂需要增加模具、搅拌机和振动电机等设备，增加搅拌、浇注、振动、养生、烘烤过程，整个费用仍然较高，且受地域湿度、温度等条件制约，推广应用受到限制。
从已经发表的研究浇注料论文和实际使用的浇注料来看，钢包永久衬浇注料采用的材质有刚玉质、尖晶石质、高铝质、莫来石质等，采用上述材质作为钢包永久衬浇注料，不但增加了原材料成本和吨钢成本，且造成了资源的极大浪费。从已公布的相关专利申请来看，也有采用废砖等回收料研发钢包永久衬的，选用的结合剂为水泥，这种永久衬虽然在一定程度上保证了使用强度，但由于水泥在高温下容易造成浇注料性能恶化，存在着钢包穿包的危险。
而采用捣打料为钢包永久衬的另一种施工方式，关于该方式及其使用的材料的现有技术报道有个别报道，如CN200810190947.8，该专利文献将捣打料方式作为替代湿砌和浇注料方式提出，其成分简单，施工方便，取得了一定的效果，但恰由于其组分较为单一，其工作寿命较短，其难以维持2、3个包役，使得永久衬的“永久”二字大打折扣。
发明内容
本发明的目的在于提出一种钢包永久衬捣打料，该捣打料克服现有技术的缺陷，并通过材料组份的配比，使得该捣打料应用到钢包后在生产温度下具有较高的耐压和抗弯强度，大幅提高使用寿命。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
一种钢包永久衬捣打料，该捣打料的原料以重量份计由下列组份组成：镁钙砂45-47份，废铝镁尖晶石耐火砖6-8份，烧结转炉废渣10-12份，氮化硼2-4份，凹凸棒土3-5份，普通铝矾土12-14份，高岭土3-5份，石棉纤维2-4份，硅酸铝纤维3-5份，玉米淀粉4-6份，硼砂4-6份；其中，所述镁钙砂中CaO含量为18-24％，并由三种粒度配比构成，其中3-1mm的占20％，1mm-0.074mm的占45％，＜0.074mm的占35％；废铝镁尖晶石耐火砖由两种粒度配比构成，其中，5mm＞粒径≥2mm的占40％；粒径≤2mm的占60％；烧结转炉废渣的粒度为-80目。
优选，该捣打料所用的废镁铝尖晶石耐火砖通过如下方式处理：将废铝镁尖晶石耐火砖拣选并去除杂质后破碎，并过筛成符合上述粒度要求的粉料；
优选，该捣打料所用的烧结转炉废渣通过如下方式处理：将转炉废渣去除杂质后在烧结炉内烧结，温度约为1100-1200℃，烧结时间约为2-3小时，出炉后经破碎机破碎，然后过筛成符合上述粒度要求的粉料。
该捣打料制备方法包括如下步骤：
1)处理废镁铝尖晶石耐火砖：将废铝镁尖晶石耐火砖拣选并去除杂质后破碎，并过筛成符合上述粒度要求的粉料；
2)处理转炉废渣：将转炉废渣去除杂质后在烧结炉内烧结，温度约为1100-1200℃，烧结时间约为2-3小时，出炉后经破碎机破碎，然后过筛成符合上述粒度要求的粉料；
3)将步骤1)和2)制备的粉料与上述组分中的其它原料一起放入混料机混合约为4-6个小时，制得混合料；
4)将步骤3)制备的混合料送入烧结炉，在约280-300℃烘烧约6-8小时；
5)将步骤4)烘烧后的的材料采用破碎机破碎，并过5目标准筛，筛下物包装即可。
本发明具有如下有益效果：
1)本发明耐火骨料采用三种组分配比，其中两种采用废旧材料，废镁铝尖晶石耐火砖和转炉废渣，且这两种材料均为钢铁企业的常规废料，实现了废弃材料的重新利用，节约能源，大幅度降低了捣打料的成本。此外，选用这两种材料的原因不仅是为了降低原料成本，而是因为这两种材料都是经过炼钢的高温长时间烘焙后的材料，其中所含有的氧化硅、氧化钙、氧化铝等组分更加稳定，较之新的耐火材料具有更好的高温性能；同时，转炉废渣中含有适量的铁元素及其氧化物，这种残余的适量的铁和铁的氧化物在本发明的捣打料中对提高捣打料的强度和使用寿命具有重要的作用。
2)采用废旧镁铝尖晶石耐火砖和转炉废渣的最大的问题在于其组分含量的确定，这是因为其通常成分较为复杂，本发明确定的上述组分的含量是在发明人经过大量的实验的基础上确定的，是体现本发明创造性的地方之一。除了含量之外，本申请通过对其粒度搭配进行了大量的试验，确定了上述最佳的搭配，使得采用该捣打料制备的永久衬的强度提高。
3)采用氮化硼、凹凸棒土、普通铝矾土、高岭土与主体耐火材料复配，使得捣打料在使用过程中整体性更好，不易粉化溃散，从而提高使用寿命。
4)创造性的添加了石棉纤维、硅酸铝纤维两种纤维组分，提高捣打料的韧性和耐温膨胀性能，进一步提高捣打料永久衬的强度和使用寿命。
5)采用本发明捣打料制备的永久衬在生产温度(1200-1300℃)下有足够的耐压和抗折强度，同时该捣打料具有一定的抗侵蚀性，确保了钢包的冶炼安全。本发明捣打料在生产温度下的理化指标为可达到：耐压强度42～45MPa，抗折强度8-10Mpa，线变化率小于0.3％。采用该捣打料制备的永久衬至少可维持3个包役，最多可达5个包役；大幅提高使用寿命。
具体实施方式
实施例一
一种钢包永久衬捣打料，该捣打料的原料以重量份计由下列组份组成：镁钙砂45份，废铝镁尖晶石耐火砖8份，烧结转炉废渣10份，氮化硼4份，凹凸棒土3份，普通铝矾土14份，高岭土3份，石棉纤维4份，硅酸铝纤维3份，玉米淀粉6份，硼砂4份；其中，所述镁钙砂中CaO含量为18-24％，并由三种粒度配比构成，其中3-1mm的占20％，1mm-0.074mm的占45％，＜0.074mm的占35％；废铝镁尖晶石耐火砖由两种粒度配比构成，其中，5mm＞粒径≥2mm的占40％；粒径≤2mm的占60％；烧结转炉废渣的粒度为-80目；该捣打料所用的废镁铝尖晶石耐火砖通过如下方式处理：将废铝镁尖晶石耐火砖拣选并去除杂质后破碎，并过筛成符合上述粒度要求的粉料；该捣打料所用的烧结转炉废渣通过如下方式处理：将转炉废渣去除杂质后在烧结炉内烧结，温度约为1100-1200℃，烧结时间约为2-3小时，出炉后经破碎机破碎，然后过筛成符合上述粒度要求的粉料。
实施例二
一种钢包永久衬捣打料，该捣打料的原料以重量份计由下列组份组成：镁钙砂47份，废铝镁尖晶石耐火砖6份，烧结转炉废渣12份，氮化硼2份，凹凸棒土5份，普通铝矾土12份，高岭土5份，石棉纤维2份，硅酸铝纤维5份，玉米淀粉4份，硼砂6份；其中，所述镁钙砂中CaO含量为18-24％，并由三种粒度配比构成，其中3-1mm的占20％，1mm-0.074mm的占45％，＜0.074mm的占35％；废铝镁尖晶石耐火砖由两种粒度配比构成，其中，5mm＞粒径≥2mm的占40％；粒径≤2mm的占60％；烧结转炉废渣的粒度为-80目；该捣打料所用的废镁铝尖晶石耐火砖通过如下方式处理：将废铝镁尖晶石耐火砖拣选并去除杂质后破碎，并过筛成符合上述粒度要求的粉料；该捣打料所用的烧结转炉废渣通过如下方式处理：将转炉废渣去除杂质后在烧结炉内烧结，温度约为1100-1200℃，烧结时间约为2-3小时，出炉后经破碎机破碎，然后过筛成符合上述粒度要求的粉料。
实施例三
一种钢包永久衬捣打料，该捣打料的原料以重量份计由下列组份组成：镁钙砂46份，废铝镁尖晶石耐火砖7份，烧结转炉废渣11份，氮化硼3份，凹凸棒土4份，普通铝矾土13份，高岭土4份，石棉纤维3份，硅酸铝纤维4份，玉米淀粉5份，硼砂5份；其中，所述镁钙砂中CaO含量为18-24％，并由三种粒度配比构成，其中3-1mm的占20％，1mm-0.074mm的占45％，＜0.074mm的占35％；废铝镁尖晶石耐火砖由两种粒度配比构成，其中，5mm＞粒径≥2mm的占40％；粒径≤2mm的占60％；烧结转炉废渣的粒度为-80目；该捣打料所用的废镁铝尖晶石耐火砖通过如下方式处理：将废铝镁尖晶石耐火砖拣选并去除杂质后破碎，并过筛成符合上述粒度要求的粉料；该捣打料所用的烧结转炉废渣通过如下方式处理：将转炉废渣去除杂质后在烧结炉内烧结，温度约为1100-1200℃，烧结时间约为2-3小时，出炉后经破碎机破碎，然后过筛成符合上述粒度要求的粉料。
申请人声明，本发明通过上述实施例来说明本发明的详细工艺设备和工艺流程，但本发明并不局限于上述详细工艺设备和工艺流程，即不意味着本发明必须依赖上述详细工艺设备和工艺流程才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。
Claims (3)
1.一种钢包永久衬捣打料，其特征在于，该捣打料的原料以重量份计由下列组份组成：镁钙砂45-47份，废铝镁尖晶石耐火砖6-8份，烧结转炉废渣10-12份，氮化硼2-4份，凹凸棒土3-5份，普通铝矾土12-14份，高岭土3-5份，石棉纤维2-4份，硅酸铝纤维3-5份，玉米淀粉4-6份，硼砂4-6份；其中，所述镁钙砂中CaO含量为18-24％，并由三种粒度配比构成，其中3-1mm的占20％，1mm-0.074mm的占45％，＜0.074mm的占35％；废铝镁尖晶石耐火砖由两种粒度配比构成，其中，5mm＞粒径≥2mm的占40％；粒径≤2mm的占60％；烧结转炉废渣的粒度为-80目。
2.如权利要求1所述的一种钢包永久衬捣打料，其特征在于，该捣打料所用的废镁铝尖晶石耐火砖通过如下方式处理：将废铝镁尖晶石耐火砖拣选并去除杂质后破碎，并过筛成符合上述粒度要求的粉料。
3.如权利要求1-2所述的一种钢包永久衬捣打料，其特征在于，该捣打料所用的烧结转炉废渣通过如下方式处理：将转炉废渣去除杂质后在烧结炉内烧结，温度约为1100-1200℃，烧结时间约为2-3小时，出炉后经破碎机破碎，然后过筛成符合上述粒度要求的粉料。
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| CN101891485A (zh) * | 2009-05-21 | 2010-11-24 | 宝山钢铁股份有限公司 | 一种用于钢包的浇注料 |
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