CN105985120A - 一种转炉的修补料及其制备方法 - Google Patents

一种转炉的修补料及其制备方法 Download PDF

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杨强
段晓东
王怀斌
张永生
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Abstract

本发明涉及一种转炉的修补料，该转炉的修补料含有用后镁质颗粒、镁砂细粉、助烧剂和结合剂，其中，以转炉的修补料的总重量为基准，所述用后镁质颗粒的含量为65-70重量％，所述镁砂细粉的含量为20-22重量％，所述助烧剂的含量为7-10重量％，所述结合剂的含量为2-3重量％。本发明还涉及一种转炉的修补料的制备方法。本发明的修补料具有良好的输送性能、耐火性能和烧结性能，修补效果良好，反弹率低，附加值较高，使用寿命高达15-20炉次，能够满足转炉高炉龄、快节奏生产的苛刻要求。同时，由于使用了用后镁质颗粒，减少了环境污染，节省了矿物资源，又由于采用的是废料，因此，生产成本较低。

Description

一种转炉的修补料及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种转炉的修补料，以及一种转炉的修补料的制备方法。
背景技术
目前所用的喷补型修补料以镁砂为主要原料，成本较高，且该修补料的单次补炉使用寿命仅有10炉次左右。
近年来，钢铁行业持续低迷，钢铁企业成本压力巨大，而炼钢或提钒转炉冶炼技术及生产节奏大幅度提高，对维护转炉用修补料的使用寿命和价格成本要求也越来越苛刻。因此，使用寿命长、成本低廉的修补料是钢铁企业和耐火材料企业共同追求的目标。
因此，现在急需一种使用寿命长且生产成本较低的修补料及其制备方法。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术中修补料成本高、使用寿命较短的缺陷，提供一种转炉的修补料，以及该转炉的修补料的制备方法。
因此，为了实现上述目的，一方面，本发明提供了一种转炉的修补料，该转炉的修补料含有用后镁质颗粒、镁砂细粉、助烧剂和结合剂，其中，以转炉的修补料的总重量为基准，所述用后镁质颗粒的含量为65-70重量％，所述镁砂细粉的含量为20-22重量％，所述助烧剂的含量为7-10重量％，所述结合剂的含量为2-3重量％。
另一方面，本发明还提供了一种转炉的修补料的制备方法，该方法包括：将用后镁质颗粒、镁砂细粉、助烧剂和结合剂混合均匀，制得转炉的修补料；
其中，以转炉的修补料的总重量为基准，所述用后镁质颗粒的用量为65-70重量％，所述镁砂细粉的用量为20-22重量％，所述助烧剂的用量为7-10重量％，所述结合剂的用量为2-3重量％。
本发明的修补料具有良好的输送性能、耐火性能和烧结性能，修补效果良好，反弹率低，附加值较高，使用寿命高达15-20炉次，能够满足转炉高炉龄、快节奏生产的苛刻要求。同时，由于使用了用后镁质颗粒，减少了环境污染，节省了矿物资源，又由于采用的是废料，因此，生产成本较低。
本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
具体实施方式
以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
一方面，本发明提供了一种转炉的修补料，该转炉的修补料含有用后镁质颗粒、镁砂细粉、助烧剂和结合剂，其中，以转炉的修补料的总重量为基准，所述用后镁质料颗粒的含量为65-70重量％，所述镁砂细粉的含量为20-22重量％，所述助烧剂的含量为7-10重量％，所述结合剂的含量为2-3重量％。
根据本发明的转炉的修补料，其中，用后镁质颗粒只要为本领域常规的冶炼炉衬用后的废镁质颗粒，优选地，所述用后镁质颗粒为钒铁冶炼炉用后镁质捣打料颗粒和/或转炉、电炉永久层部位用后烧成镁砖颗粒，从而能够进一步提高修补料的使用寿命。
更优选地，所述用后镁质颗粒含有MgO、SiO2、和Fe2O3，以所述用后镁质颗粒的总重量为基准，MgO的含量为85-95重量％，SiO2的含量为2-4重量％，Fe2O3含量为3-6重量％。
根据本发明的转炉的修补料，其中，所述用后镁质颗粒的粒径可以为常规的制备骨料的粒径，但是，为了进一步提高修补料在转炉内的耐冲刷性和修补料在喷枪内的输送性，进而进一步提高修补料的使用寿命，优选地，所述用后镁质颗粒的粒径为0-3mm。
更优选地，所述用后镁质颗粒的粒径为连续分级，从而能够更进一步提高修补料的使用寿命。
更优选地，所述连续分级为0-1mm，1-3mm，0-1mm粒径的含量为30-40重量％，1-3mm粒径的含量为30-40重量％，从而能够更进一步提高修补料的使用寿命。本发明中，0-1mm，1-3mm分别指0＜粒径≤1，1＜粒径≤3。
根据本发明的转炉的修补料，其中，所述用后镁质颗粒的密度可以为常规的密度，例如可以为3.0-3.2g/cm3。
根据本发明的转炉的修补料，其中，所述助烧剂可以为本领域常规的助烧剂，例如可以为膨润土、硅灰、白泥和消石灰中的至少一种，所述助烧剂的粒径可以为3-500μm。
根据本发明的转炉的修补料，其中，所述镁砂细粉可以为本领域常规的镁砂细粉，但是，为了与用后镁质颗粒更好地配合使用，进而更好地提高修补料的使用寿命，优选地，所述镁砂细粉含有MgO、SiO2和CaO，以所述镁砂细粉的总重量为基准，MgO的含量为95-97重量％，SiO2的含量为1-2重量％，CaO的含量为1-2重量％。
根据本发明的转炉的修补料，其中，所述镁砂细粉可以为电熔镁砂细粉和/或烧结镁砂细粉，当镁砂细粉为电熔镁砂细粉和烧结镁砂细粉时，电熔镁砂细粉和烧结镁砂细粉的重量比可以为1：1-1.5。
根据本发明的转炉的修补料，其中，所述镁砂细粉的粒径可以为常规粒径大小，例如可以为180-325目。
本领域的技术人员应该理解的是，所述结合剂可以为本领域常规的结合剂，例如可以为水玻璃、三聚磷酸钠、六偏磷酸钠和木质磺酸钙中的至少一种。
另一方面，本发明还提供了一种转炉的修补料的制备方法，该方法包括：将用后镁质颗粒、镁砂细粉、助烧剂和结合剂混合均匀，制得转炉的修补料；其中，以转炉的修补料的总重量为基准，所述用后的镁质颗粒的用量为65-70重量％，所述镁砂细粉的用量为20-22重量％，所述助烧剂的用量为7-10重量％，所述结合剂的用量为2-3重量％。
根据本发明所述的方法，其中，用后镁质颗粒只要为本领域常规的冶炼炉衬用后的废镁质颗粒，优选地，所述用后镁质颗粒为钒铁冶炼炉用后镁质捣打料颗粒和/或转炉、电炉永久层部位用后烧成镁砖颗粒，从而能够进一步提高修补料的使用寿命。
更优选地，所述用后镁质颗粒含有MgO、SiO2、和Fe2O3，以所述用后镁质颗粒的总重量为基准，MgO的含量为85-95重量％，SiO2的含量为2-4重量％，Fe2O3含量为3-6重量％。
根据本发明所述的方法，其中，所述用后镁质颗粒的粒径可以为常规的制备骨料的粒径，但是，为了进一步提高修补料在转炉内的耐冲刷性和修补料在喷枪内的输送性，进而进一步提高修补料的使用寿命，优选地，所述用后镁质颗粒的粒径为0-3mm。
更优选地，所述用后镁质颗粒的粒径为连续分级，从而能够更进一步提高修补料的使用寿命。
更优选地，所述连续分级为0-1mm，1-3mm，0-1mm粒径的含量为30-40重量％，1-3mm粒径的含量为30-40重量％，从而能够更进一步提高修补料的使用寿命。本发明中，0-1mm，1-3mm分别指0＜粒径≤1，1＜粒径≤3。
根据本发明所述的方法，其中，所述用后镁质颗粒的密度可以为常规的密度，例如可以为3.0-3.2g/cm3。
根据本发明所述的方法，其中，镁砂细粉、助烧剂、结合剂如前所述，在此不在赘述。
根据本发明所述的方法，其中，只要采用上述方法制备修补料，即可制得成本较低，使用寿命较高的修补料。
实施例
混料机购自江苏江加机械制造厂，牌号为GW-500型强制搅拌机。
实施例1
本实施例用于说明本发明的转炉的修补料及其制备方法。
将65重量％用后镁质颗粒、22重量％180-325目镁砂细粉(电熔镁砂细粉与烧结镁砂细粉的重量为1：1.5，其中，MgO的含量为96重量％，SiO2的含量为2重量％，CaO的含量为2重量％)、3重量％白泥和4重量％消石灰和3重量％硅灰组成的助烧剂(粒径为200μm)、2重量％水玻璃和1重量％木质磺酸钙组成的结合剂放入混料机中混合10分钟，制得转炉的修补料A1；
其中，用后镁质颗粒为钒铁冶炼炉用后镁质捣打料颗粒，且含有90重量％的MgO，4重量％的SiO2，6重量％的Fe2O3，其粒径组成为：0-1mm粒径的含量为35重量％，1-3mm粒径的含量为30重量％，密度为3.0g/cm3。
其中，用后镁质颗粒、镁砂细粉、助烧剂和结合剂的用量均以制得的转炉的修补料A1的总重量为基准。
实施例2
本实施例用于说明本发明的转炉的修补料及其制备方法。
将70重量％用后镁质颗粒、20重量％180-325目镁砂细粉(电熔镁砂细粉与烧结镁砂细粉的重量为1：1，其中，MgO的含量为97重量％，SiO2的含量为2重量％，CaO的含量为1重量％)、1重量％g膨润土和3重量％硅灰和3重量％消石灰组成的助烧剂(粒径为300μm)、2重量％六偏磷酸钠和1重量％木质磺酸钙组成的结合剂放入混料机中混合10分钟，制得转炉的修补料A2；
其中，用后镁质颗粒为转炉永久层部位用后烧成镁砖颗粒，且含有95重量％的MgO，2重量％的SiO2，3重量％的Fe2O3，其粒径组成为：0-1mm粒径的含量为35重量％，1-3mm粒径的含量为35重量％，密度为3.2g/cm3。
其中，用后镁质颗粒、镁砂细粉、助烧剂和结合剂的用量均以制得的转炉的修补料A2的总重量为基准。
实施例3
本实施例用于说明本发明的转炉的修补料及其制备方法。
将68重量％用后镁质颗粒、21重量％180-325目镁砂细粉(电熔镁砂细粉与烧结镁砂细粉的重量为1：1，其中，MgO的含量为97重量％，SiO2的含量为1重量％，CaO的含量为2重量％)、2重量％白泥和4重量％消石灰和3重量％硅灰组成的助烧剂(粒径为500μm)、1重量％六偏磷酸钠和1重量％木质磺酸钙组成的结合剂放入混料机中混合10分钟，制得转炉的修补料A3；
其中，用后镁质颗粒为钒铁冶炼炉用后镁质捣打料颗粒，且含有95重量％的MgO，2重量％的SiO2，3重量％的Fe2O3，其粒径组成为：0-1mm粒径的含量为35重量％，1-3mm粒径的含量为33重量％，密度为3.1g/cm3。
其中，用后镁质颗粒、镁砂细粉、助烧剂和结合剂的用量均以制得的转炉的修补料A3的总重量为基准。
对比例1
将70重量％冶金镁砂颗粒、21重量％180-325目镁砂细粉(电熔镁砂细粉与烧结镁砂细粉的重量为1：1，其中，MgO的含量为97重量％，SiO2的含量为1重量％，CaO的含量为2重量％)、1重量％膨润土和3重量％消石灰组成的助烧剂(粒径为500μm)、1重量％泡花碱(M＝2.8)和3重量％六偏磷酸钠和1重量％木质磺酸钙组成的结合剂放入混料机中混合10分钟，制得转炉的修补料D1；
其中，冶金镁砂颗粒含有90重量％的MgO，4重量％的SiO2，2重量％的Fe2O3，其粒径组成为：0-1mm粒径的含量为35重量％，1-3mm粒径的含量为35重量％，密度为3.2g/cm3。
其中，冶金镁砂颗粒、镁砂细粉、助烧剂和结合剂的用量均以制得的转炉的修补料D1的总重量为基准。
测试例
采用工业试验的方法，将实施例1-3制得的修补料A1-A3和对比例1的修补料D1分别在攀钢120吨转炉上进行应用，喷补于耳轴两侧及前后大面需修补部位，单次喷补用量550kg，经过连续冶炼，至到修补料掉料5/6以上状态，即可判断修补料已损坏，不可用，此时，分别记录经修补料A1-A3和D1修补后的转炉冶炼炉数即为修补料的单次补炉使用寿命，结果见表1。其中，输送性能指修补料在喷补过程中在喷枪内流动效果，不堵塞喷枪说明修补料的输送性能好，反之则输送性能一般；粘附性能指修补料在喷补时附着到炉衬上的性能，喷补时，附着到炉衬上的修补料占总的喷枪喷出的修补料的重量比大于90％时为粘附性能好，小于90％时为粘附性能一般；耐压强度按YB/T5201方法测定。
表1
实施例 输送性能 粘附性能 耐压强度 单次补炉使用寿命
实施例1 好 好 30.59MPa 20炉
实施例2 好 好 31.24MPa 15炉
实施例3 好 好 30.26MPa 17炉
对比例1 一般 一般 22.37MPa 10炉
通过表1的数据可以看出，实施例1-3的修补料的输送性、粘附率、耐压强度和单次补炉使用寿命均高于对比例1。
本发明的修补料具有良好的输送性能、耐火性能和烧结性能，修补效果良好，反弹率低，附加值较高，使用寿命高达15-20炉次，能够满足转炉高炉龄、快节奏生产的苛刻要求。同时，由于使用了用后镁质颗粒，减少了环境污染，节省了矿物资源，又由于采用的是废料，因此，生产成本较低。
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims (18)

1.一种转炉的修补料，其特征在于，该转炉的修补料含有用后镁质颗粒、镁砂细粉、助烧剂和结合剂，其中，以转炉的修补料的总重量为基准，所述用后镁质颗粒的含量为65-70重量％，所述镁砂细粉的含量为20-22重量％，所述助烧剂的含量为7-10重量％，所述结合剂的含量为2-3重量％。
2.根据权利要求1所述的转炉的修补料，其中，所述用后镁质颗粒为钒铁冶炼炉用后镁质捣打料颗粒和/或转炉、电炉永久层部位用后烧成镁砖颗粒。
3.根据权利要求1或2所述的转炉的修补料，其中，所述用后镁质颗粒含有MgO、SiO2和Fe2O3，以所述用后镁质颗粒的总重量为基准，MgO的含量为85-95重量％，SiO2的含量为2-4重量％，Fe2O3含量为3-6重量％。
4.根据权利要求1或2所述的转炉的修补料，其中，所述用后镁质颗粒的粒径为0-3mm。
5.根据权利要求4所述的转炉的修补料，其中，所述用后镁质颗粒的粒径为连续分级。
6.根据权利要求5所述的转炉的修补料，其中，所述连续分级为0-1mm，1-3mm，0-1mm粒径的含量为30-40重量％，1-3mm粒径的含量为30-40重量％。
7.根据权利要求1或2所述的转炉的修补料，其中，所述用后镁质颗粒的密度为3.0-3.2g/cm3。
8.根据权利要求1或2所述的转炉的修补料，其中，所述助烧剂为膨润土、硅灰、白泥和消石灰中的至少一种。
9.根据权利要求8所述的转炉的修补料，其中，所述助烧剂的粒径为3-500μm。
10.根据权利要求1或2所述的转炉的修补料，其中，所述镁砂细粉含有MgO、SiO2和CaO，以所述镁砂细粉的总重量为基准，MgO的含量为95-97重量％，SiO2的含量为1-2重量％，CaO的含量为1-2重量％。
11.根据权利要求1或2所述的转炉的修补料，其中，所述结合剂为水玻璃、三聚磷酸钠、六偏磷酸钠和木质磺酸钙中的至少一种。
12.一种转炉的修补料的制备方法，其特征在于，该方法包括：将用后镁质颗粒、镁砂细粉、助烧剂和结合剂混合均匀，制得转炉的修补料；其中，以转炉的修补料的总重量为基准，所述用后镁质颗粒的用量为65-70重量％，所述镁砂细粉的用量为20-22重量％，所述助烧剂的用量为7-10重量％，所述结合剂的用量为2-3重量％。
13.根据权利要求12所述的方法，其中，所述用后镁质颗粒为钒铁冶炼炉用后镁质捣打料颗粒和/或转炉、电炉永久层部位用后烧成镁砖颗粒。
14.根据权利要求12或13所述的方法，其中，所述用后镁质颗粒含有MgO、SiO2、和Fe2O3，以所述用后镁质颗粒的总重量为基准，MgO的含量为85-95重量％，SiO2的含量为2-4重量％，Fe2O3含量为3-6重量％。
15.根据权利要求12或13所述的方法，其中，所述用后镁质颗粒的粒径为0-3mm。
16.根据权利要求15所述的方法，其中，所述用后镁质颗粒的粒径为连续分级。
17.根据权利要求16所述的方法，其中，所述连续分级为0-1mm，1-3mm，0-1mm粒径的含量为30-40重量％，1-3mm粒径的含量为30-40重量％。
18.根据权利要求12或13所述的方法，其中，所述用后镁质颗粒的密度为3.0-3.2g/cm3。
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