CN109369161A - 钢包体用复合式浇注料 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及炼钢用耐火材料制备领域，尤其是一种具有优异的耐钢水冲刷性能、良好的抗渣侵蚀性能、可有效提高钢包的安全使用系数，且具有高性价比的钢包体用复合式浇注料，所述浇注料包括浇注体上部和浇注体下部，其中，所述浇注体上部采用镁铬质浇注料浇注而成，所述浇注体下部采用刚玉质回收料制备的铝镁浇注料浇注而成。本发明可有效抵抗钢渣的侵蚀和钢水和冲刷，进而使得钢包使用的安全系数提高5～8倍；下部采用刚玉质回收料制备的铝镁浇注料，具有很高的使用寿命的同时，制造成本得以大幅地降低，提高性价比，有效缓解了耐火材料资源紧缺的问题。本发明尤其适用于钢包永久层的浇注之中。

Description

钢包体用复合式浇注料
技术领域
本发明涉及炼钢用耐火材料制备领域，尤其是一种钢包体用复合式浇注料。
背景技术
冶炼钢包内衬用耐火结构主要分为两层，即永久层和工作层。永久层通常不与钢水直接接触，厚度约为80～150mm，其主要作用是隔热保温，防止钢包温度下降过快而影响浇钢质量。在特殊情况下，如LF、RH等炉外精炼过程中，由于冶炼温度较高、冲刷和侵蚀更为严重等恶劣使用条件出现时，工作层可能因意外损毁就会造成永久层直接与钢水接触，因渣线部位侵蚀最为严重，出现穿包漏钢的机率最大，这就要求永久层(尤其渣线部位)能承受2炉次以上钢水的侵蚀与冲刷。
因此，为了钢包的安全周转，在工作层消耗到一定程度时钢包就不得不停止使用，进行更换工作层。实际操作中，工作层剩余残砖厚度在50～70mm时钢包结束使用，即为一个包役，这样严重影响了冶炼钢包的使用寿命。而且，工作层残砖在每个包役结束钢包大修时均以废旧耐火材料形式丢弃。据统计，我国每年丢弃的钢包工作层残砖高达百万吨以上，造成极大的资源浪费
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种具有优异的耐钢水冲刷性能、良好的抗渣侵蚀性能、可有效提高钢包的安全使用系数，且具有高性价比的钢包体用复合式浇注料。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：钢包体用复合式浇注料，所述浇注料包括浇注体上部和浇注体下部，其中，所述浇注体上部采用镁铬质浇注料浇注而成，所述浇注体下部采用刚玉质回收料制备的铝镁浇注料浇注而成。
进一步的是，所述镁铬质浇注料为电熔镁砂骨料，所述电熔镁砂骨料按粒径大小分为：12mm＜粒径≤18mm、7mm＜粒径≤12mm、3mm＜粒径≤7mm、1mm＜粒径≤3mm和0mm＜粒径≤1mm五个级配；其中，上述各粒径的重量百分比依次对应分别为：18～22％、28～32％、18～22％、13～17％和13～15％。
进一步的是，所述镁铬质浇注料为电熔镁铬砂骨料，所述电熔镁铬砂骨料按粒径大小分为：3mm＜粒径≤5mm、1mm＜粒径≤3mm和0mm＜粒径≤1mm三个级配；其中，上述各粒径的重量百分比依次对应分别为：28～32％、36～44％和28～32％。
进一步的是，所述铝镁浇注料为镁尖晶石骨料，所述镁尖晶石骨料按粒径大小分为：1mm＜粒径≤3mm和0mm＜粒径≤1mm两个级配；其中，上述各粒径的重量百分比依次对应分别为：50～60％和40～50％。
进一步的是，所述镁尖晶石骨料为SiO2微粉和活性MgO微粉的混合物，其重量比为1︰10～20。
进一步的是，其中所述SiO2微粉中，SiO2含量≥92％、粒径≤5μm；所述活性MgO微粉中，MgO含量≥97％，粒径≤10μm。
进一步的是，包括浇注时使用的结合剂，所述结合剂为纯铝酸钙水泥和水合氧化镁中的任意一种或两种的混合物。
进一步的是，纯铝酸钙水泥和水合氧化镁合成的镁钙铁砂混合物的粒径≤0.088mm。
进一步的是，包括浇注时使用的减水剂，所述减水剂为三聚磷酸钠和六偏磷酸钠中的任意一种或两种的混合物。
进一步的是，所述刚玉质回收料按粒径大小分为：12mm＜粒径≤18mm、8mm＜粒径≤12mm、5mm＜粒径≤8mm、3mm＜粒径≤5mm、1mm＜粒径≤3mm和0mm＜粒径≤1mm六个级配；其中，上述各粒径的重量百分比依次对应分别为：8～12％、18～22％、28～32％、18～22％、10～14％和4～8％。
本发明的有益效果是：本发明的钢包体用复合式浇注料，其浇注体上部和浇注体下部采用不同材质的浇注料复合浇注而成，其上部采用镁铬质耐火浇注料，具有优异的抗渣侵蚀性能、耐钢水冲刷性能及高温使用强度，可有效抵抗钢渣的侵蚀和钢水和冲刷，进而使得钢包使用的安全系数提高5～8倍；下部采用刚玉质回收料制备的铝镁浇注料，具有很高的使用寿命的同时，制造成本得以大幅地降低，提高性价比，有效缓解了耐火材料资源紧缺的问题。本发明尤其适用于钢包永久层的浇注之中。
具体实施方式
钢包体用复合式浇注料，所述浇注料包括浇注体上部和浇注体下部，其中，所述浇注体上部采用镁铬质浇注料浇注而成，所述浇注体下部采用刚玉质回收料制备的铝镁浇注料浇注而成。
本发明涉及的钢包体用复合式浇注料，包括浇注体上部和浇注体下部，其中，浇注体上部和浇注体下部的结合部位低于渣线工作层和熔池工作层结合部位，其相差的高度H＝500～600mm。所述浇注体上部采用镁铬质浇注料浇注而成；所述浇注体下部采用刚玉质回收料制备的铝镁浇注料浇注而成。
作为浇注体上部的镁铬质浇注料，优选所述镁铬质浇注料为电熔镁砂骨料，所述电熔镁砂骨料按粒径大小分为：12mm＜粒径≤18mm、7mm＜粒径≤12mm、3mm＜粒径≤7mm、1mm＜粒径≤3mm和0mm＜粒径≤1mm五个级配；其中，上述各粒径的重量百分比依次对应分别为：18～22％、28～32％、18～22％、13～17％和13～15％。从而实现更优的产品品质。与此同时，也可以选择所述镁铬质浇注料为电熔镁铬砂骨料，所述电熔镁铬砂骨料按粒径大小分为：3mm＜粒径≤5mm、1mm＜粒径≤3mm和0mm＜粒径≤1mm三个级配；其中，上述各粒径的重量百分比依次对应分别为：28～32％、36～44％和28～32％。
作为浇注体下部的铝镁浇注料，优选所述铝镁浇注料为镁尖晶石骨料，所述镁尖晶石骨料按粒径大小分为：1mm＜粒径≤3mm和0mm＜粒径≤1mm两个级配；其中，上述各粒径的重量百分比依次对应分别为：50～60％和40～50％。其中，进一步优选所述镁尖晶石骨料为SiO2微粉和活性MgO微粉的混合物，其重量比为1︰10～20。其中所述SiO2微粉中，SiO2含量≥92％、粒径≤5μm；所述活性MgO微粉中，MgO含量≥97％，粒径≤10μm。
作为浇铸时为提高产品品质而添加的结合剂而言，优选所述结合剂为纯铝酸钙水泥和水合氧化镁中的任意一种或两种的混合物。其中，优选纯铝酸钙水泥和水合氧化镁合成的镁钙铁砂混合物的粒径≤0.088mm。同样的，作为浇铸时为提高产品品质而添加的减水剂，优选所述减水剂为三聚磷酸钠和六偏磷酸钠中的任意一种或两种的混合物。
就所述刚玉质回收料而言，优选为用后钢包刚玉质无碳预制件、用后钢包刚玉质下水口、用后钢包刚玉质水口座砖、用后钢包刚玉质供气砖座砖中的一种，其粒径≤18mm；刚玉质回收料中Al2O3含量≥97.5％，CaO含量≤1.0％，Fe2O3含量≤0.8％。所述刚玉质回收料按粒径大小分为：12mm＜粒径≤18mm、8mm＜粒径≤12mm、5mm＜粒径≤8mm、3mm＜粒径≤5mm、1mm＜粒径≤3mm和0mm＜粒径≤1mm六个级配；其中，上述各粒径的重量百分比依次对应分别为：8～12％、18～22％、28～32％、18～22％、10～14％和4～8％。
实施例
实施例1
钢包体用复合式浇注料，包括浇注体上部和浇注体下部，浇注体上部和浇注体下部结合部位低于渣线工作层和熔池工作层结合部位，其相差的高度H＝500～600mm；所述浇注体上部采用镁铬质浇注料浇注而成。刚玉质回收料为用后钢包刚玉质无碳预制件、用后钢包刚玉质下水口、用后钢包刚玉质水口座砖、用后钢包刚玉质供气砖座砖中的一种，其粒径≤18mm；其Al2O3含量≥97.5％，CaO含量≤1.0％，Fe2O3含量≤0.8％。所述刚玉质回收料按粒径大小分为：12mm＜粒径≤18mm、8mm＜粒径≤12mm、5mm＜粒径≤8mm、3mm＜粒径≤5mm、1mm＜粒径≤3mm和0mm＜粒径≤1mm六个级配；其重量百分比分别为：10％、20％、30％、20％、12％和8％。所述氧化铝空心球按粒径大小分为：2mm＜粒径≤3mm、1mm＜粒径≤2mm和0.5mm＜粒径≤1mm三个级配；其重量百分比分别为：45％、25％和30％。所述镁尖晶石骨料为SiO2微粉和活性α-Al2O3微粉的混合物，其重量比为1︰22。
在强制搅拌机中先加入电熔镁砂骨料、电熔镁铬砂骨料、镁尖晶石骨料、合成镁钙铁砂、搅拌2～4min，然后加入结合剂、有机防爆纤维、减水剂，添加剂再混合3～5min，混合均匀即得镁铬质耐火浇注料。
实施例2
钢包体用复合式浇注料，它包括浇注体上部和浇注体下部，浇注体上部和浇注体下部结合部位低于渣线工作层和熔池工作层结合部位，其相差的高度H＝500～600mm；所述浇注体上部采用镁铬质浇注料浇注而成；所述浇注体下部采用刚玉质回收料制备的铝镁浇注料浇注而成。其中，所述浇注体下部的细粉由A组份与B组份组成，A组份为烧结板状刚玉、B组份为铝镁尖晶石，其重量比为1～2︰1。所述微粉为SiO2微粉和活性MgO微粉的混合物，其混合比例为1︰20。
电熔镁砂骨料按粒径大小分为：12mm＜粒径≤18mm、7mm＜粒径≤12mm、3mm＜粒径≤7mm、1mm＜粒径≤3mm和0mm＜粒径≤1mm五个级配；其重量百分比分别为：22％、28％、18％、17％和15％。所述电熔镁铬砂骨料按粒径大小分为：3mm＜粒径≤5mm、1mm＜粒径≤3mm和0mm＜粒径≤1mm三个级配；其重量百分比分别为：32％、36％和32％。所述镁尖晶石骨料按粒径大小分为：1mm＜粒径≤3mm和0mm＜粒径≤1mm两个级配；其重量百分比分别为：50％和50％。所述SiO2微粉中，SiO2含量≥92％、粒径≤5μm；所述MgO微粉中，MgO含量≥97％，粒径≤10μm。合成镁钙铁砂粒径≤0.088mm。其中，所述镁尖晶石骨料为细粉由A组份与B组份组成，所述A组份为电熔白刚玉、B组份为MgO含量≥97％的电熔镁砂，其重量比为1～2︰1。
所述刚玉质回收料为用后钢包刚玉质无碳预制件、用后钢包刚玉质下水口、用后钢包刚玉质水口座砖、用后钢包刚玉质供气砖座砖中的一种，其粒径≤18mm；其Al2O3含量≥97.5％，CaO含量≤1.0％，Fe2O3含量≤0.8％。所述刚玉质回收料按粒径大小分为：12mm＜粒径≤18mm、8mm＜粒径≤12mm、5mm＜粒径≤8mm、3mm＜粒径≤5mm、1mm＜粒径≤3mm和0mm＜粒径≤1mm六个级配；其重量百分比分别为：8％、22％、28％、22％、14％和6％。所述氧化铝空心球按粒径大小分为：2mm＜粒径≤3mm、1mm＜粒径≤2mm和0.5mm＜粒径≤1mm三个级配；其重量百分比分别为：40％、30％和30％。所述微粉B为SiO2微粉和活性α-Al2O3微粉的混合物，其重量比为1︰20。
在强制搅拌机中先加入电熔镁砂骨料、电熔镁铬砂骨料、镁尖晶石骨料、合成镁钙铁砂、搅拌2～4min，然后加入结合剂、有机防爆纤维、减水剂，添加剂再混合3～5min，混合均匀即得镁铬质耐火浇注料。

Claims (10)

1.钢包体用复合式浇注料，其特征在于：所述浇注料包括浇注体上部和浇注体下部，其中，所述浇注体上部采用镁铬质浇注料浇注而成，所述浇注体下部采用刚玉质回收料制备的铝镁浇注料浇注而成。
2.如权利要求1所述的钢包体用复合式浇注料，其特征在于：所述镁铬质浇注料为电熔镁砂骨料，所述电熔镁砂骨料按粒径大小分为：12mm＜粒径≤18mm、7mm＜粒径≤12mm、3mm＜粒径≤7mm、1mm＜粒径≤3mm和0mm＜粒径≤1mm五个级配；其中，上述各粒径的重量百分比依次对应分别为：18～22％、28～32％、18～22％、13～17％和13～15％。
3.如权利要求1所述的钢包体用复合式浇注料，其特征在于：所述镁铬质浇注料为电熔镁铬砂骨料，所述电熔镁铬砂骨料按粒径大小分为：3mm＜粒径≤5mm、1mm＜粒径≤3mm和0mm＜粒径≤1mm三个级配；其中，上述各粒径的重量百分比依次对应分别为：28～32％、36～44％和28～32％。
4.如权利要求1、2或3所述的钢包体用复合式浇注料，其特征在于：所述铝镁浇注料为镁尖晶石骨料，所述镁尖晶石骨料按粒径大小分为：1mm＜粒径≤3mm和0mm＜粒径≤1mm两个级配；其中，上述各粒径的重量百分比依次对应分别为：50～60％和40～50％。
5.如权利要求4所述的钢包体用复合式浇注料，其特征在于：所述镁尖晶石骨料为SiO2微粉和活性MgO微粉的混合物，其重量比为1︰10～20。
6.如权利要求5所述的钢包体用复合式浇注料，其特征在于：其中所述SiO2微粉中，SiO2含量≥92％、粒径≤5μm；所述活性MgO微粉中，MgO含量≥97％，粒径≤10μm。
7.如权利要求1所述的钢包体用复合式浇注料，其特征在于：包括浇注时使用的结合剂，所述结合剂为纯铝酸钙水泥和水合氧化镁中的任意一种或两种的混合物。
8.如权利要求7所述的钢包体用复合式浇注料，其特征在于：纯铝酸钙水泥和水合氧化镁合成的镁钙铁砂混合物的粒径≤0.088mm。
9.如权利要求1所述的钢包体用复合式浇注料，其特征在于：包括浇注时使用的减水剂，所述减水剂为三聚磷酸钠和六偏磷酸钠中的任意一种或两种的混合物。
10.如权利要求1所述的钢包体用复合式浇注料，其特征在于：所述刚玉质回收料按粒径大小分为：12mm＜粒径≤18mm、8mm＜粒径≤12mm、5mm＜粒径≤8mm、3mm＜粒径≤5mm、1mm＜粒径≤3mm和0mm＜粒径≤1mm六个级配；其中，上述各粒径的重量百分比依次对应分别为：8～12％、18～22％、28～32％、18～22％、10～14％和4～8％。
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