CN109133953A

CN109133953A - 一种无碳钢包内衬快速喷补修砌方法

Info

Publication number: CN109133953A
Application number: CN201811258033.0A
Authority: CN
Inventors: 金少虎; 张昱; 李华军; 苏旭峰
Original assignee: Shanxi Tongchuang Science And Technology Co Ltd
Current assignee: Shanxi Tongchuang Science And Technology Co Ltd
Priority date: 2018-10-26
Filing date: 2018-10-26
Publication date: 2019-01-04

Abstract

一种无碳钢包内衬快速喷补修砌方法，目的是满足钢包快速修砌需要；本发明在钢包使用至正常寿命后，不拆除钢包上旧的工作衬或反应层，不支设模具，在钢包常温状态下利用耐火材料喷补机将钢包内衬陶瓷焊接材料均匀喷补在钢包内衬的表面，喷补层厚度+工作衬残衬厚度不超过原新包工作衬厚度，并以此作为新的工作衬继续使用；钢包内衬陶瓷焊接材料包含以下组份及其以份为质量单位的配比：烧结刚玉细粉0‑80份，电熔白刚玉细粉0‑80份，电熔镁砂0‑10份，电熔尖晶石细粉0‑20份，陶瓷结合剂0‑20份；所述的陶瓷结合剂包含以下组份及其以份为质量单位的配比：纯铝酸钙水泥0‑20份，氧化铝微粉0‑20份，钛铝酸钙细粉0‑10份。

Description

一种无碳钢包内衬快速喷补修砌方法

技术领域

本发明属于耐火材料领域，具体涉及一种一种无碳钢包内衬快速喷补修砌方法。

背景技术

随着对各种优质钢种需求的不断增加，钢铁冶炼技术人员对各种耐火材料在冶金工艺过程中对钢种的增碳问题愈加重视起来，要求在冶炼低碳优质钢种工艺过程中尽量减少含碳耐火材料的使用对钢水增碳所带来的不利影响。洁净钢的工艺可以说是对钢水脱碳和大大降低O、S、N、P、H等杂质元素的过程。低碳钢、超低碳钢的发展，相应要求发展低碳或无碳耐火材料。为此，为减少含碳耐火材料对钢水的污染，适应钢包周转的需要，大多钢厂要求钢包包底用浇注料或无碳预制块，包壁采用无碳预制块或无碳机压砖砌筑。但是，无论采用预制块或无碳机压砖，钢包寿命普遍不高，同时制作周期普遍较长。因此研究能满足钢厂快节奏生产的无碳耐火材料为当前耐火材料领域的当务之急。由于严重的环境问题，耐火材料企业不仅要彻底防止耐火材料的公害，还应努力寻求控制工业废弃物的产生，这些都是耐火材料制造商及钢铁用户不能回避的问题。因此研究如何减少工业垃圾的产生，这是摆在耐火材料企业和钢铁企业面前的一道难题。当前，我国钢铁行业已经发展到产能过剩、利润空间狭小的阶段；同时，随着国家环保政策推行力度加大，耐火材料原料市场价格大幅度上涨，如何降低耐火材料生产成本及炼钢成本，这是耐火材料企业和钢铁企业共同关心的话题。各钢铁企业在钢包使用至一定寿命以后，均将剩余的残砖全部拆除，再重新砌筑新的工作衬。这种拆除旧的工作衬再砌筑新的工作衬的方法，一方面产生大量的工业垃圾，另方面造成资源浪费。如果不拆除旧的工作衬，能够通过新的技术手段，在旧衬体上直接喷补一层耐火材料，利用钢包使用时的温度，使新旧工作衬有机的焊接在一起，就会实现钢包工作衬的多次循环使用，降低耐火材料的消耗，降低成本，减少工业垃圾的产生，并大大提高钢包的使用寿命。

发明内容

本发明的目的是克服上述已有技术的不足，提供一种可快速修砌钢包、减少工业垃圾、提高工作效率、降低成本、而且钢包耐用性好、不污染钢水的无碳钢包内衬快速喷补修砌方法。

本发明无碳钢包内衬快速喷补修砌方法是在钢包使用至正常寿命后，不拆除钢包上旧的工作衬或反应层，不支设模具，在钢包常温状态下，利用耐火材料喷补机将钢包内衬陶瓷焊接材料均匀喷补在钢包内衬的表面上，喷补层厚度+工作衬残衬厚度不超过原新包工作衬厚度，并以此作为新的工作衬继续使用。取钢包内衬陶瓷焊接材料100份质量加纯净水10份质量混合均匀后，通过耐火材料喷补机均匀喷补到钢包残衬上形成新的工作衬。

所述钢包内衬陶瓷焊接材料包含以下组份及其以份为质量单位的配比是：烧结刚玉细粉0-80份，电熔白刚玉细粉0-80份，电熔镁砂0-10份，电熔尖晶石细粉0-20份，陶瓷结合剂0-20份；所述的陶瓷结合剂包含以下组份及其以份为质量单位的配比：纯铝酸钙水泥0-20份，氧化铝微粉0-20份，钛铝酸钙细粉0-10份。

所述钢包内衬陶瓷焊接材料中烧结刚玉细粉不同颗粒粒径的质量百分比为：粒径1-3mm之间的占10-90%，粒径0-1mm之间的占10-90%，合计100%。

所述钢包内衬陶瓷焊接材料中的电熔镁砂所含不同粒径的质量百分比为:粒径1-3mm的占0-60%，0-0.075-1mm的占0-60%，0-0.075mm的细粉占0-60%；上述各种粒径的电熔镁砂合计100%。

所述钢包内衬陶瓷焊接材料中的电熔尖晶石细粉的粒度为0-0.044mm，重量份数为0-10份。

所述钢包内衬陶瓷焊接材料中烧结刚玉细粉的Al₂O₃含量为97%-99.8%；所述电熔白刚玉细粉的Al₂O₃含量为95%-99.0%；所述的电熔镁砂中MgO含量为95%-98%；所述的电熔尖晶石细粉中Al₂O₃含量为70%-80%，MgO含量为20%-30%。

所述钢包内衬陶瓷焊接材料中的电熔白刚玉细粉的粒度为0-0.044mm。

所述钢包内衬陶瓷焊接材料中的各种原料混合并加入陶瓷结合剂，在强制式搅拌机中搅拌均匀制得。

本发明是直接在旧的工作衬上喷补上一层新的耐火材料，利用新材料内的超微粉陶瓷结合剂在高温状态下通过化学反应将新旧工作衬有机的焊接在一起。由于引入了超微粉陶瓷结合剂，在常温或低温状态下，通过陶瓷结合剂中的铝酸钙水泥结合，在钢包的使用过程中利用钢包本身的温度（高温），陶瓷结合剂中氧化铝与电熔镁砂在烧结助剂（陶瓷结合剂中的钛铝酸钙）的作用下通过化学反应形成自结合，这样无论在低温还是在高温状态下，均可成功的将新、旧工作衬连接在一起。

本发明通过耐火材料喷补机直接将钢包内衬陶瓷焊接材料喷到钢包的旧工作衬上形成新的工作衬，可满足快速修砌钢包的需要。由于不需要拆除旧工作衬，极大的减少了工业垃圾的产生，保护了环境，提高了工作效率；由于循环使用旧的工作衬，相当于每个炉役节省1/3-1/4的工作衬砖，从而有效的降低成本。排放少，符合国家低碳经济的发展要求；降低耐材消耗，节约成本，达到与合作方共赢的目的。以往采用常规方法修砌一个新的钢包内衬大约需要24小时，而采用本发明方法修砌一个钢包内衬的时间仅需12小时，工作效率提升约50%。而且与原砖衬钢包相比，具有同样的耐用性；在使用无碳砖基础上采用本发明技术可以大幅度提升钢包寿命；由于本发明体系中不含碳，不会引起钢水增碳，同时使用高纯合成原料，不会污染钢水。

具体实施方式

实施例1：

本发明方法使用在某钢厂180吨无碳钢包上：取钢包内衬陶瓷焊接材料100份质量，再取纯净水10份质量混合均匀后，通过耐火材料喷补机均匀喷补到钢包残衬上形成新的工作衬。耐火材料喷补机采用PE喷粉机。

钢包内衬陶瓷焊接材料以质量单位份数计为：取Al₂O₃含量为99.2%的烧结刚玉细粉1-3mm的27份，0-1mm的25份；取MgO含量为97.5%的电熔镁砂1-3mm的3份，0.075-1mm的4份；取MgO含量为97%粒度为0-0.074mm的电熔镁砂细粉3份；取Al₂O₃含量为98.5%粒度为0-0.044mm的白刚玉细粉8份，取粒度为0-0.044mm的电熔尖晶石细粉10份；取陶瓷结合剂20份：其中铝酸钙水泥7份，Al₂O₃含量为99.8%粒径为3um的活性氧化铝10份，粒径为0-0.074mm的钛铝酸钙细粉3份。在强制式搅拌机中混合均匀得钢包内衬陶瓷焊接材料。

实施例2：

本发明方法使用在在某钢厂260吨无碳钢包上：取钢包内衬陶瓷焊接材料100份，再取水10份混合均匀后，通过耐火材料喷补机均匀喷补到钢包残衬上形成新的工作衬。耐火材料喷补机采用PB系列喷补机。

钢包内衬陶瓷焊接材料以质量单位份数计为：取Al₂O₃含量为99.2%的烧结刚玉1-3mm的30份，0-1mm的25份；取MgO含量为97%粒度为0-0.075mm的电熔镁砂细粉3份；0.075-1mm的MgO含量为97.5%的电熔镁砂4份；取Al₂O₃含量为98.5%粒度为0-0.044mm的白刚玉10%，取粒度为0-0.044mm的电熔尖晶石细粉8份，取陶瓷结合剂20份：其中铝酸钙水泥7份，Al₂O₃含量为99.8%粒径为3um的活性氧化铝10份，粒径为0-0.074mm的钛铝酸钙细粉3份。在强制式搅拌机中混合均匀得钢包内衬陶瓷焊接材料。

实施例3

本发明方法在某钢厂300吨无碳钢包上使用：取钢包内衬陶瓷焊接材料100份，再取水10份混合均匀后，通过喷补机均匀喷补到钢包残衬上形成新的工作衬。

钢包内衬陶瓷焊接材料以质量单位份数计：取Al₂O₃含量为99.2%的烧结刚玉1-3mm的27份，0-1mm的20份；取MgO含量为97.5%的电熔镁砂1-3mm的3份，0-1mm的5份，取MgO含量为97%粒度为0-0.075mm的电熔镁砂细粉3份；取Al₂O₃含量为98.5%粒度为0-0.044mm的白刚玉14%，取粒度为0-0.044mm的电熔尖晶石细粉8份，取陶瓷结合剂20份：其中铝酸钙水泥7份，Al₂O₃含量为99.8%粒径为3um的活性氧化铝10份，粒径为0-0.074mm的钛铝酸钙细粉3份。在强制式搅拌机中混合均匀得钢包内衬陶瓷焊接材料。

由于在不同的钢厂冶炼钢种不同，所采用的冶炼方式、冶炼温度也不相同，钢渣对本钢包内衬陶瓷焊接材料的侵蚀程度、侵蚀方式也不一样，因此，应根据现场的实际情况对本发明配方做适当的调整。

本发明实施例与原砖衬钢包对比：

从上表可以看出，采用本发明方法与传统无碳砖砖衬寿命相比，具有以下优越性：钢包寿命提高了106%；若采用原砌筑无碳砖砖衬工艺达到同等寿命后与采用本发明技术相比，材料消耗同比下降了30%；使用成本下降了26.5%；从使用后拆除残衬看，工业垃圾降低50%；从砌筑时间上看，工作效率提升了50%；从烘烤时间看，钢厂煤气消耗下降66.7%，为钢厂节约大量的煤气费用，同时提高了钢包的周转率；从生产周期看，工厂生产节奏明显加快，生产效率提升88.9%。

Claims

1.一种无碳钢包内衬快速喷补修砌方法，其特征是在钢包使用至正常寿命后，不拆除钢包上旧的工作衬或反应层，不支设模具，在钢包常温状态下，利用耐火材料喷补机将钢包内衬陶瓷焊接材料均匀喷补在钢包内衬的表面上，喷补层厚度+工作衬残衬厚度不超过原新包工作衬厚度，并以此作为新的工作衬继续使用。

2.如权利要求1所述的无碳钢包内衬快速喷补修砌方法，其特征是所述钢包内衬陶瓷焊接材料包含以下组份及其以份为质量单位的配比是：烧结刚玉细粉0-80份，电熔白刚玉细粉0-80份，电熔镁砂0-10份，电熔尖晶石细粉0-20份，陶瓷结合剂0-20份；所述的陶瓷结合剂包含以下组份及其以份为质量单位的配比：纯铝酸钙水泥0-20份，氧化铝微粉0-20份，钛铝酸钙细粉0-10份。

3.如权利要求1或2所述的无碳钢包内衬快速喷补修砌方法，其特征是所述钢包内衬陶瓷焊接材料中烧结刚玉细粉不同颗粒粒径的质量百分比为：粒径1-3mm之间的占10-90%，粒径0-1mm之间的占10-90%，合计100%。

4.如权利要求1或2所述的无碳钢包内衬快速喷补修砌方法，其特征是所述钢包内衬陶瓷焊接材料中的电熔镁砂所含不同粒径的质量百分比为:粒径1-3mm的占0-60%，0-0.075-1mm的占0-60%，0-0.075mm的细粉占0-60%；上述各种粒径的电熔镁砂合计100%。

5.如权利要求1或2所述的无碳钢包内衬快速喷补修砌方法，其特征是所述钢包内衬陶瓷焊接材料中的电熔尖晶石细粉的粒度为0-0.044mm，重量份数为0-10份。

6.如权利要求1或2所述的无碳钢包内衬快速喷补修砌方法，其特征是所述钢包内衬陶瓷焊接材料中烧结刚玉细粉的Al₂O₃含量为97%-99.8%；所述电熔白刚玉细粉的Al₂O₃含量为95%-99.0%；所述的电熔镁砂中MgO含量为95%-98%；所述的电熔尖晶石细粉中Al₂O₃含量为70%-80%，MgO含量为20%-30%。

7.如权利要求1或2所述的无碳钢包内衬快速喷补修砌方法，其特征是所述钢包内衬陶瓷焊接材料中的电熔白刚玉细粉的粒度为0-0.044mm。

8.如权利要求1或2所述的无碳钢包内衬快速喷补修砌方法，其特征是所述钢包内衬陶瓷焊接材料中的各种原料混合并加入陶瓷结合剂，在强制式搅拌机中搅拌均匀制得。

9.如权利要求1或2所述的无碳钢包内衬快速喷补修砌方法，其特征是取钢包内衬陶瓷焊接材料100份质量加纯净水10份质量混合均匀后，通过耐火材料喷补机均匀喷补到钢包残衬上形成新的工作衬。