CN104892008B - 一种炼钢电炉维修用碳结合镁硅钙质喷补料 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种炼钢电炉维修用碳结合镁硅钙质喷补料，由以下组分按重量份比例组成：0.2mm≤粒度＜5mm的石灰石20～25份；0.2mm≤粒度＜5mm的轻烧橄榄石45～47.5份；粒度＜1mm的镁砂20～27.5份；结合剂9.2份；其中结合剂由以下重量份的组分构成：粒度≤1mm沥青5份、粒度≤400目消石灰2.5份、硅微粉1.0份、羟丙基甲基纤维素0.5份、十二烷基硫酸钠0.2份；本发明采用以碳为主要成份的结合剂，抑制渣侵和过烧，比普通喷补料更耐侵蚀；钙源采用石灰石和消石灰，抗水化，并可净化钢水；原料中镁砂使用量小，可节约资源、降低成本。
Description
技术领域
本发明涉及炼钢电炉维修用耐火材料技术领域，尤其涉及一种炼钢电炉维修用碳结合镁硅钙质喷补料。
背景技术
现代电炉炼钢采用偏心底出钢(EBT)、留钢操作、热装铁水、炉门氧枪强化吹氧等新技术，具有效率高、节奏快的特点，但同时造成炉衬工作条件恶劣(钢水和炉渣对炉衬的冲刷、侵蚀，易致使炉衬损坏)、炉龄低、停炉检修时间长等问题，采用炉衬喷补技术对渣线、炉坡部位蚀损处进行热修或冷修，成为延长电炉炉龄的最有效方法。常用碱性喷补料的成分以MgO质和MgO-CaO质为主(多选用MgO质)，因此，目前国内外电炉实际使用的喷补料主要局限于镁质喷补料和镁橄榄石质喷补料。
镁质喷补料主要原料是镁砂(来自于菱镁矿，资源紧缺)，成本高，应用于国内(对MgO＞70％的镁制品，国家实行出口许可证配额管理，市场价600元/吨，限制该类产品出口)，使用效果一般；镁橄榄石质喷补料采用廉价的橄榄石熟料(硼矿的脉石矿物轻烧而得)代替50％左右的镁砂(MgO＜70％，出口无需配额)，从而降低对镁资源的依赖性，但耐侵蚀性也随之降低，因而使用寿命不理想，因其较高的性价比在出口产品中仍占有一定优势。总的来说，目前国内外缺少的是使用效果好，性价比高的电炉喷补料。
发明内容
本发明提供了一种炼钢电炉维修用碳结合镁硅钙质喷补料，采用以碳为主要成份的结合剂，抑制渣侵和过烧，比普通喷补料更耐侵蚀；钙源采用石灰石和消石灰，抗水化，并可净化钢水；原料中镁砂使用量小，可节约资源、降低成本。
为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案实现：
一种炼钢电炉维修用碳结合镁硅钙质喷补料，由以下组分按重量份比例组成：0.2mm≤粒度＜5mm的石灰石20～25份；0.2mm≤粒度＜5mm的轻烧橄榄石45～47.5份；粒度＜1mm的镁砂20～27.5份；结合剂9.2份；其中结合剂由以下重量份的组分构成：粒度≤1mm沥青5份、粒度≤400目消石灰2.5份、硅微粉1.0份、羟丙基甲基纤维素0.5份、十二烷基硫酸钠0.2份；
其中：石灰石和消石灰作为CaO源，同时消石灰还作为结合剂；镁砂和轻烧橄榄石为MgO源；轻烧橄榄石和硅微粉作为SiO2源；羟丙基甲基纤维素作为增塑剂，十二烷基硫酸钠作为减水剂。
一种炼钢电炉维修用碳结合镁硅钙质喷补料，由以下组分按重量份比例组成：
1mm≤粒度＜5mm的石灰石 10份；
0.2mm≤粒度＜1mm的石灰石 10～15份；
1mm≤粒度＜5mm的轻烧橄榄石 25份；
0.2mm≤粒度＜1mm的轻烧橄榄石 20～22.5份；
0.074mm≤粒度＜1mm的镁砂 0～5份；
粒度＜0.074mm的镁砂 20～22.5份；
结合剂9.2份。
所述镁砂中MgO含量＞85％。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1)结合剂主要成分是碳，与磷酸盐结合剂有本质差别，通过碳的作用抑制渣侵和过烧，比普通喷补料更耐侵蚀，减少剥离脱落；另外因为不含磷，具有不污染钢水的优点；还解决了以石灰石和消石灰为CaO源的镁钙质耐火材料体积稳定性问题；
2)钙源采用石灰石和消石灰，它们在常态下组成分别是CaCO3和Ca(OH)2，在高温或使用状态下都能转变出游离CaO，不仅从根本上解决镁钙质耐火材料容易水化这一国际公认的技术难题，同时赋予材料在使用状态下捕捉吸收钢水中非金属夹杂物，减少钢材内部非金属夹杂物数量、减小钢材内部非金属夹杂物尺寸即能够净化钢液的能力，给钢厂提高钢材质量创造了有利条件；
3)主要原料可以为石灰石和轻烧橄榄石，避免大量使用镁砂，节约燃料，减少污染排放，对生产企业及周边环境保护起到了重要作用；解决该类耐火材料的原料成本高，市场竞争力低的瓶颈问题；又可节约稀缺的菱镁矿资源，为我国乃至世界镁行业的可持续发展做贡献。
具体实施方式
本发明所述一种炼钢电炉维修用碳结合镁硅钙质喷补料，由以下组分按重量份比例组成：0.2mm≤粒度＜5mm的石灰石20～25份；0.2mm≤粒度＜5mm的轻烧橄榄石45～47.5份；粒度＜1mm的镁砂20～27.5份；结合剂9.2份；其中结合剂由以下重量份的组分构成：粒度≤1mm沥青5份、粒度≤400目消石灰2.5份、硅微粉1.0份、羟丙基甲基纤维素0.5份、十二烷基硫酸钠0.2份；
其中：石灰石和消石灰作为CaO源，同时消石灰还作为结合剂；镁砂和轻烧橄榄石为MgO源；轻烧橄榄石和硅微粉作为SiO2源；羟丙基甲基纤维素作为增塑剂，十二烷基硫酸钠作为减水剂。
一种炼钢电炉维修用碳结合镁硅钙质喷补料，由以下组分按重量份比例组成：
1mm≤粒度＜5mm的石灰石 10份；
0.2mm≤粒度＜1mm的石灰石 10～15份；
1mm≤粒度＜5mm的轻烧橄榄石 25份；
0.2mm≤粒度＜1mm的轻烧橄榄石 20～22.5份；
0.074mm≤粒度＜1mm的镁砂 0～5份；
粒度＜0.074mm的镁砂 20～22.5份；
结合剂9.2份。
所述镁砂中MgO含量＞85％。
本发明一种炼钢电炉维修用碳结合镁硅钙质喷补料，CaO源主要是石灰石，其次是消石灰；由镁砂和轻烧橄榄石两种原料为MgO源；以轻烧橄榄石和硅微粉为SiO2源，消石灰不仅是CaO源，还是结合剂。增塑剂是羟丙基甲基纤维素，而非天然无机粘土类矿物粉末；减水剂是十二烷基硫酸钠，而非柠檬酸盐或磷酸盐。
本发明一种炼钢电炉维修用碳结合镁硅钙质喷补料的成品理化指标如表1所示：
表1碳结合镁硅钙质喷补料成品性能指标
以下实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。下述实施例中所用方法如无特别说明均为常规方法。
【实施例1】
制备炼钢电炉维修用碳结合镁硅钙质喷补料XHPB-C10：
1)原料粉碎筛分细磨：将石灰石在破碎机中破碎，分别制成1mm≤粒度＜3mm的颗粒和0.2mm≤粒度＜1mm的颗粒；将轻烧橄榄石在破碎机中破碎，分别制成1mm≤粒度＜3mm的颗粒和0.2mm≤粒度＜1mm的颗粒；将MgO＞90％镁砂在破碎机或雷蒙机中破碎，分别制成0.074mm≤粒度＜1mm的颗粒和粒度＜0.074mm的颗粒。
2)配比混练包装：按重量份数比例在混匀机中分别加入石灰石1mm≤粒度＜3mm的颗粒料10份、0.2mm≤粒度＜1mm的颗粒料10份，加入轻烧橄榄石1mm≤粒度＜3mm的颗粒料25份、0.2mm≤粒度＜1mm的颗粒料20份，加入MgO＞90％镁砂0.074mm≤粒度＜1mm的颗粒料5份、粒度＜0.074mm的颗粒料22.5份，另外加入结合剂9.2份；混合均匀后再经过检测与包装等步骤完成。
本实施例中，结合剂由以下成分按重量份组成：粒度≤1mm沥青5份、粒度≤400目消石灰2.5份、硅微粉1.0份、羟丙基甲基纤维素0.5份、十二烷基硫酸钠0.2份。
【实施例2】
制备炼钢电炉维修用碳结合镁硅钙质喷补料XHPB-C10-45：
1)原料粉碎筛分细磨：将石灰石在破碎机中破碎，分别制成1mm≤粒度＜4mm的颗粒和0.2mm≤粒度＜1mm的颗粒；将轻烧橄榄石在破碎机中破碎，分别制成大于等于1mm≤粒度＜4mm的颗粒和0.2mm≤粒度＜1mm的颗粒；将MgO＞85％镁砂在破碎机或雷蒙机中破碎，分别制成大于等于0.074mm≤粒度＜1mm的颗粒和粒度＜0.074mm的颗粒。
2)配比混练包装：按重量份比例分别在混匀机中加入石灰石1mm≤粒度＜4mm的颗粒料10份、0.2mm≤粒度＜1mm的颗粒料10份，加入轻烧橄榄石1mm≤粒度＜4mm的颗粒料25份、0.2mm≤粒度＜1mm的颗粒料20份，加入MgO＞85％镁砂0.074mm≤粒度＜1mm的颗粒料5份、粒度＜0.074mm的颗粒料22.5份，另外，加入结合剂9.2份；混合均匀后再经过检测与包装等步骤完成。
本实施例中结合剂由以下成分按重量份组成：粒度≤1mm沥青5份、粒度≤400目消石灰2.5份、硅微粉1.0份、羟丙基甲基纤维素0.5份、十二烷基硫酸钠0.2份。
【实施例3】
制备炼钢电炉维修用碳结合镁硅钙质喷补料XHPB-C20：
1)原料粉碎筛分细磨：将石灰石在破碎机中破碎，分别制成1mm≤粒度＜5mm的颗粒和0.2mm≤粒度＜1mm的颗粒；将轻烧橄榄石在破碎机中破碎，分别制成1mm≤粒度＜5mm的颗粒和0.2mm≤粒度＜1mm的颗粒；将MgO＞90％镁砂在破碎机或雷蒙机中破碎，分别制成粒度＜0.074mm的颗粒。
2)配比混练包装：按重量份比例在混匀机中分别加入石灰石1mm≤粒度＜5mm的颗粒料10份、0.2mm≤粒度＜1mm的颗粒料15份，加入轻烧橄榄石1mm≤粒度＜5mm的颗粒料25份、0.2mm≤粒度＜1mm的颗粒料22.5份，加入MgO＞90％镁砂小于0.074mm的颗粒料20份，另外，加入结合剂9.2份；混合均匀后再经过检测与包装等步骤完成。
本实施例中的结合剂由以下成分按重量份组成：粒度≤1mm沥青5份、粒度≤400目消石灰2.5份、硅微粉1.0份、羟丙基甲基纤维素0.5份、十二烷基硫酸钠0.2份。
以上三个实施例中所制备的炼钢电炉维修用碳结合镁硅钙质喷补料成品XHPB-C10、XHPB-C45和XHPB-C20理化指标典型值如表2所示：
表2碳结合镁硅钙质喷补料成品牌号和性能指标的典型值
Claims (3)
1.一种炼钢电炉维修用碳结合镁硅钙质喷补料，其特征在于，由以下组分按重量份比例组成：0.2mm≤粒度＜5mm的石灰石20～25份；0.2mm≤粒度＜5mm的轻烧橄榄石45～47.5份；粒度＜1mm的镁砂20～27.5份；结合剂9.2份；其中结合剂由以下重量份的组分构成：粒度≤1mm沥青5份、粒度≤400目消石灰2.5份、硅微粉1.0份、羟丙基甲基纤维素0.5份、十二烷基硫酸钠0.2份；
其中：石灰石和消石灰作为CaO源，同时消石灰还作为结合剂；镁砂和轻烧橄榄石为MgO源；轻烧橄榄石和硅微粉作为SiO2源；羟丙基甲基纤维素作为增塑剂，十二烷基硫酸钠作为减水剂。
2.根据权利要求1所述的一种炼钢电炉维修用碳结合镁硅钙质喷补料，其特征在于，由以下组分按重量份比例组成：
1mm≤粒度＜5mm的石灰石10份；
0.2mm≤粒度＜1mm的石灰石10～15份；
1mm≤粒度＜5mm的轻烧橄榄石25份；
0.2mm≤粒度＜1mm的轻烧橄榄石20～22.5份；
0.074mm≤粒度＜1mm的镁砂0～5份；
粒度＜0.074mm的镁砂20～22.5份；
结合剂9.2份。
3.根据权利要求1所述的一种炼钢电炉维修用碳结合镁硅钙质喷补料，其特征在于，所述镁砂中MgO的含量＞85％。
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