CN110041087A - 一种真空处理硅钢用无铬砖及其生产方法 - Google Patents
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Abstract
一种真空处理硅钢用无铬砖及其生产方法,无铬砖是由下列重量份数的原料制备而成:6‑1mm低硅电熔镁砂颗粒或电熔大结晶镁砂颗粒40‑60份、1‑0.088mm低硅电熔镁砂颗粒或电熔大结晶镁砂颗粒25‑30份、180目电熔大结晶镁砂粉5‑25份、活性氧化铝微粉0‑5份、电熔镁铝尖晶石微粉5‑12份、复合碳源1‑4份、复合增强剂≤5份、六铝酸钙1‑5份、烧结剂稀土氧化物混合物0.1‑0.3份、结合剂3‑5份。本发明延缓无铬砖因钢水和钢渣向砖坯内部浸润、侵蚀而变质熔损、脱落的发生,降低无铬砖熔损数率;降低气孔率,减少冶炼硅钢时钢渣对无铬砖的浸润。提高使用寿命,满足冶炼硅钢RH精炼工序的要求。
Description
技术领域
本发明涉及炼钢RH真空精炼槽用耐材领域,尤其涉及一种真空处理硅钢用无铬砖及其生产方法。
背景技术
RH炉是炼钢二次精炼技术中使用目前应用最广泛的一种设备。RH炉由于在高温、真空、频繁升降温的环境下工作,所以对内衬耐火材料的要求很高,不但要求其具有耐高温性能而且要求良好的抗炉渣侵蚀性能、抗热震稳定性能和抗冲刷性能等。镁铬砖具有耐火度高、高温强度大、抗碱性渣侵蚀性极强,也具有一定抗酸性渣侵蚀的能力,热震稳定性优良等优异的高温性能,一直是国内外RH炉用最佳内衬材料。
但是,一方面镁铬砖溶入钢液中,增加钢水中铬含量,污染钢水,影响洁净钢的品质;再一方面镁铬废砖暴露在空气中产生水溶性的Cr6+,会造成严重的环境污染,尤其是污染水源。目前,国内、外都出台了相关限制镁铬砖使用的规定。因此用各种无铬砖替代传统镁铬制品势在必行。目前国内有多家生产无铬砖,基本是以镁砂和尖晶石为主材质,辅助各种添加剂和结合剂,经低温干燥而成。但随着普通无铬砖的应用和推广,钢厂冶炼硅钢(取向硅钢、无取向硅钢)时,尤其是一些高牌号的硅钢品种,其抗偏酸性渣能力较差的缺点暴露出来,普通无铬砖使用寿命与镁铬砖相比,熔损率增高,使用寿命大大降低,无法满足正常的冶炼生产要求。
发明内容
本发明的目的在于提供一种真空处理硅钢用无铬砖及其生产方法,一是引入1-5份的六铝酸钙,利用其高温时能够提高熔渣粘度的特性,使本发明的无铬砖在高温使用时,表面覆盖一层高粘度液相熔渣,封闭无铬砖的气孔,阻止钢水和钢渣向耐材内部浸润、侵蚀,延缓无铬砖因钢水和钢渣向砖坯内部浸润、侵蚀而变质熔损、脱落的发生,从而大大改善无铬砖的高温抗耐侵蚀性能,降低无铬砖的熔损数率;二是添加0.1-0.3份的稀土氧化物混合物(氧化镧+氧化钐+氧化镝),改善无铬砖在1500-1650℃期间的烧结性,降低气孔率,减少冶炼硅钢时钢渣对无铬砖的浸润。最终改善冶炼硅钢时钢渣对无铬砖的侵蚀,提高使用寿命,满足冶炼硅钢RH精炼工序的要求。
为了达到上述目的,本发明采用以下技术方案实现:
一种真空处理硅钢用无铬砖,是由下列重量份数的原料制备而成:6-1mm的低硅电熔镁砂颗粒或电熔大结晶镁砂颗粒40-60份、1-0.088mm的低硅电熔镁砂颗粒或电熔大结晶镁砂颗粒25-30份、180目电熔大结晶镁砂粉5-25份、活性氧化铝微粉0-5份、电熔镁铝尖晶石微粉5-12份、复合碳源1-4份、复合增强剂≤5份、六铝酸钙1-5份、烧结剂稀土氧化物混合物0.1-0.3份、结合剂3-5份。
所述复合碳源是由下列重量份数的原料制备而成:N990炭黑0-2.0份、改性石墨≤0.5份、沥青粉0.5-2.0份。
所述复合增强剂是由下列重量份数的原料制备而成:325目金属铝粉2-4.5份、多晶氧化锆纤维≤1.5份、碳化硼≤1.5份。
所述结合剂为液体树脂。
所述烧结剂稀土氧化物混合物为氧化镧、氧化钐和氧化镝的混合物。
上述原料中,部分材料指标为:
低硅电熔镁砂:MgO>97.5wt%,CaO<1.3wt%,SiO2<0.6wt%,Fe2O3<0.6wt%,钙硅比>2.1,体积密度>3.5g/cm3。
电熔大结晶镁砂:MgO>98wt%,CaO<1.3wt%,SiO2<0.5wt%,Fe2O3<0.6wt%,钙硅比>2.1,体积密度>3.55g/cm3。
电熔镁铝尖晶石:MgO 10wt%-20wt%,Al2O3 75wwwt%-90wt%,微粉粒度小于5微米。
活性氧化铝微粉:Al2O3>99wt%,微粉粒度小于2微米。
多晶氧化锆纤维:ZrO2>95wt%,长度大于2mm。
一种真空处理硅钢用无铬砖的生产方法,包括如下步骤:
1)制作复合碳源:将原料按上述重量份数进行准确称量,放入密闭的锥形混合机中搅拌均匀,制成复合碳源密封待用;制作复合增强剂:将原料按上述重量份数进行准确称量,放入密闭的锥形混合机中搅拌均匀,制成复合增强剂密封待用;
2)将6-1mm低硅电熔镁砂或电熔大结晶镁砂颗粒、1-0.088mm低硅电熔镁砂颗粒或电熔大结晶镁砂颗粒,先投入到高速混炼机中,一次混合2-6min;再加入结合剂液体树脂,二次混合2-6min;然后加入180目电熔大结晶镁砂粉、活性氧化铝微粉、六铝酸钙、电熔镁铝尖晶石微粉、复合碳源、复合增强剂、烧结剂稀土氧化物混合物,三次混合5-15min。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:
1)本发明的真空处理硅钢用优良耐渣侵性能无铬砖,首次在的配料中,引入适量比例的六铝酸钙,利用其高温时能够提高熔渣粘度的特性,使本发明的无铬砖在高温使用时,表面覆盖一层高粘度液相熔渣,封闭无铬砖的气孔,阻止钢水和钢渣向耐材内部浸润、侵蚀,延缓无铬砖因钢水和钢渣向砖坯内部浸润、侵蚀而变质熔损、脱落的发生,从而大大改善无铬砖的高温抗耐侵蚀性能,降低无铬砖的熔损数率;
2)本发明的真空处理硅钢用优良耐渣侵性能无铬砖,为了实现进一步提高成品的抗冲刷性能,0.1-0.3份的稀土氧化物混合物(氧化镧+氧化钐+氧化镝),改善无铬砖在1500-1650℃期间的烧结性,降低气孔率,减少冶炼硅钢时钢渣对无铬砖的浸润。最终改善冶炼硅钢时钢渣对无铬砖的侵蚀,提高使用寿命,满足冶炼硅钢RH精炼工序的要求。
本发明的真空处理硅钢用优良耐渣侵性能无铬砖,平均使用寿命提高15-20%,大大减少矿产品资源的消耗,更加趋于环保。同时通过改善性能,加快了无铬砖全面替代镁铬砖进程。
具体实施方式
下面对本发明的具体实施方式作进一步说明:
一种真空处理硅钢用无铬砖,是由下列重量份数的原料制备而成:6-1mm的低硅电熔镁砂颗粒或电熔大结晶镁砂40-60份、1-0.088mm的低硅电熔镁砂颗粒或电熔大结晶镁砂颗粒25-30份、180目电熔大结晶镁砂粉5-25份、活性氧化铝微粉0-5份、电熔镁铝尖晶石微粉5-12份、复合碳源1-4份、复合增强剂≤5份、六铝酸钙1-5份、烧结剂稀土氧化物混合物(氧化镧+氧化钐+氧化镝)0.1-0.3份、结合剂3-5份。
所述复合碳源是由下列重量份数的原料制备而成:N990炭黑0-2.0份、改性石墨≤0.5份、进口沥青粉0.5-2.0份。
所述复合增强剂是由下列重量份数的原料制备而成:325目金属铝粉2-4.5份、多晶氧化锆纤维≤1.5份、碳化硼≤1.5份。
所述结合剂为液体树脂。
所述烧结剂稀土氧化物混合物为氧化镧、氧化钐和氧化镝的混合物。
一种真空处理硅钢用无铬砖的生产方法,包括如下步骤:
1)制作复合碳源:将原料按上述重量份数进行准确称量,放入密闭的0.5L锥形混合机中搅拌均匀20-30分钟,制成复合碳源密封待用;制作复合增强剂:将原料按上述重量份数进行准确称量,放入密闭的0.5L锥形混合机中搅拌均匀20-30分钟,制成复合增强剂密封待用;
2)将6-1mm低硅电熔镁砂颗粒或电熔大结晶镁砂颗粒、1-0.088mm低硅电熔镁砂颗粒或电熔大结晶镁砂颗粒,先投入到高速混炼机中,一次混合2-6min;再加入结合剂液体树脂,二次混合2-6min;然后加入180目电熔大结晶镁砂粉、活性氧化铝微粉、六铝酸钙、电熔镁铝尖晶石微粉、复合碳源、复合增强剂、烧结剂稀土氧化物混合物,三次混合5-15min。之后经过成型、干燥、拣选、检验、包装。
实施例:以某钢厂三分厂5号线180吨RH真空处理为例,冶炼钢种有SPHE、IF钢等超低碳钢、X70-X100管线钢、高牌号无取向硅钢、取向硅钢、高级船板用钢、工程机械用钢、耐磨钢等,其中生产硅钢所占比例为40%-60%,下部槽无铬砖平均使用寿命210罐,熔损数率0.665mm。该钢厂的目标是平均使用寿命大于240罐。
具体生产方法是:
1)首先,制作复合碳源和复合增强剂;
A、复合碳源原料配方1-5见表1;
表1:(重量份数)
原料 | 配方1 | 配方2 | 配方3 | 配方4 | 配方5 |
N990炭黑 | 1.0份 | 1.5份 | 0.5份 | 1.8份 | 0.6份 |
改性石墨 | 0.5份 | 0.1份 | 0.2份 | 0.3份 | 0.4份 |
进口沥青粉 | 0.5份 | 1份 | 1.5份 | 0.8份 | 1.8份 |
将上述原料按重量比例份数进行准确称量,放入密闭的0.5L锥形混合机中搅拌均匀20-30分钟,制成复合碳源密封待用。
B、复合增强剂原料配方1-5见表2;
表2:(重量份数)
将上述原料按重量比例份数进行准确称量,放入密闭的0.5L锥形混合机中搅拌均匀20-30分钟,制成复合增强剂密封待用。
2)真空处理硅钢用无铬砖的原料配方1-5见表3;
表3:(重量份数)
其中烧结剂稀土氧化物混合物中,氧化镧:氧化钐:氧化镝=1:0.5:0.2。
3)按表3中原料的重量份配比配料,密封待用。
4)将98电熔大结晶镁砂颗粒6-1mm、98电熔大结晶镁砂颗粒1-0.088mm,先投入到高速混炼机中,一次混合5min,再加入结合剂液体树脂,二次混合6min,然后加入98电熔大结晶镁砂粉180目、活性氧化铝微粉、六铝酸钙、电熔镁铝尖晶石微粉、复合碳源、复合增强剂、烧结剂稀土氧化物混合物,三次混合12min。之后经过成型、干燥、拣选、检验、包装入库。即可生产出满足真空处理硅钢使用要求的优良耐渣侵性能无铬砖。
某钢厂三分厂5号线180吨RH真空处理,使用本发明的真空处理硅钢用优良耐渣侵性能无铬砖,砌筑5套下部槽,使用寿命分别为:240罐(配方1)、245罐(配方2)、243罐(配方3)、241罐(配方4)、248罐(配方5),各个配方的熔损数率分别为:0.67mm/罐(配方1)、0.61mm/罐(配方2)、0.64mm/罐(配方3)、0.68mm/罐(配方4)、0.58mm/罐(配方5),全面实现满足用户提出的目标。
Claims (6)
1.一种真空处理硅钢用无铬砖,其特征在于,是由下列重量份数的原料制备而成:6-1mm的低硅电熔镁砂颗粒或电熔大结晶镁砂颗粒40-60份、1-0.088mm的低硅电熔镁砂颗粒或电熔大结晶镁砂颗粒25-30份、180目电熔大结晶镁砂粉5-25份、活性氧化铝微粉0-5份、电熔镁铝尖晶石微粉5-12份、复合碳源1-4份、复合增强剂≤5份、六铝酸钙1-5份、烧结剂稀土氧化物混合物0.1-0.3份、结合剂3-5份。
2.根据权利要求1所述的一种真空处理硅钢用无铬砖,其特征在于,所述复合碳源是由下列重量份数的原料制备而成:N990炭黑0-2.0份、改性石墨≤0.5份、沥青粉0.5-2.0份。
3.根据权利要求1所述的一种真空处理硅钢用无铬砖,其特征在于,所述复合增强剂是由下列重量份数的原料制备而成:325目金属铝粉2-4.5份、多晶氧化锆纤维≤1.5份、碳化硼≤1.5份。
4.根据权利要求1所述的一种真空处理硅钢用无铬砖,其特征在于,所述结合剂为液体树脂。
5.根据权利要求1所述的一种真空处理硅钢用无铬砖,其特征在于,所述烧结剂稀土氧化物混合物为氧化镧、氧化钐和氧化镝的混合物。
6.一种如权利要求1-5其中任意一项所述的真空处理硅钢用无铬砖的生产方法,其特征在于,包括如下步骤:
1)制作复合碳源:将原料按上述重量份数进行准确称量,放入密闭的锥形混合机中搅拌均匀,制成复合碳源密封待用;制作复合增强剂:将原料按上述重量份数进行准确称量,放入密闭的锥形混合机中搅拌均匀,制成复合增强剂密封待用;
2)将6-1mm低硅电熔镁砂颗粒或电熔大结晶镁砂颗粒、1-0.088mm低硅电熔镁砂颗粒或电熔大结晶镁砂颗粒,先投入到高速混炼机中,一次混合2-6min;再加入结合剂液体树脂,二次混合2-6min;然后加入180目电熔大结晶镁砂粉、活性氧化铝微粉、六铝酸钙、电熔镁铝尖晶石微粉、复合碳源、复合增强剂、烧结剂稀土氧化物混合物,三次混合5-15min。
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