CN110407594A - 一种高温熔炼炉修补料 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高温熔炼炉修补料,使用时由甲组份和乙组份按质量比1:(0.05‑0.08)混合而成;甲组份是以40~65wt%的镁砂颗粒、10~20wt%的镁橄榄石颗粒、15~25wt%的镁砂细粉、5~15wt%的碳化硅粉、2~5wt%的碳化锆粉、1~3wt%的碳化钛粉、0.5~2wt%的碳化钽粉、0.5~2wt%的碳化铌粉、0.2~1.5wt%的碳化铪粉和0.5~2.5wt%的α‑Al2O3微粉为原料,再外加所述原料0.05~0.15wt%的有机纤维、0.05~0.15wt%的碳酸盐和0.05~0.1wt%的聚羧酸减水剂,混合1~3分钟制得;乙组份是将水性树脂和水按质量比为1︰(8~10)混合制得。
Description
技术领域
本发明属于材料技术领域,具体涉及一种高温熔炼炉修补料。
背景技术
转炉炉龄是转炉炼钢中的一个重要的技术经济指标,是炼钢厂发挥效益的一个重要因素。提高转炉炉龄可以提高转炉的生产效率,降低耐材消耗。随着转炉溅渣护炉技术的普及推广,转炉炉龄得到提高,可达约4万炉次。但应用溅渣护炉技术之后,转炉炉衬的侵蚀情况也发生了相应变化,制约炉龄提高的主要因素由炉帽、耳轴等部位侵蚀过快变为转炉前后大面侵蚀过快。因此,加强转炉前后大面维护,降低炉衬的损毁,对于进一步提高转炉炉龄具有十分重要的意义。
目前,转炉大面修补料主要有两大类:1)碳系结合含碳质修补料:它主要采用焦油、沥青等作结合剂。从使用效果来看,该大面修补料高温流动性好、耐侵蚀和使用寿命长,但烧结时间长,施工时冒浓烟并释放大量有毒有害气体,对环境污染严重;2)湿法水系结合镁质修补料:该类大面修补料烧结时间相对较短,对环境无污染,可及时、快速补炉,但该大面修补料与炉衬材料粘附性差、不耐侵蚀和不耐冲刷、使用寿命相对较短。
CN201310575816.2一种无碳转炉修补料,由重量份数计镁砂80-95份、硅微粉2-8份、氧化铝1-8份、促烧剂1-4份、引流剂0.5-2份、减水剂0.2-1份、水8-15份制备成,能够对炼钢转炉炉衬与渣线部位的材料修补,消除施工过程的气体污染和危害,但是抗折强度偏低。
CN201210017200.9转炉用自流型大面修补料及制备方法,由骨料50~70、细粉20~30、微粉10~20、结合剂1~10、促烧剂2~20、防爆剂0.1~0.5、增稠剂0.1~4,且骨料、细粉、微粉、结合剂的重量质和为100制成,提供一种成本较低、烧结性能较好、流动性能较强、使用寿命较长的转炉用自流型大面修补料及制备和使用方法,但其抗侵蚀性不够好。
CN201310575816.2一种钢包工作衬用化学结合铝镁修补料,由高铝质骨料75~80%、烧结镁砂细粉10~15%、氧化铝微粉1~5%和粘土1~5%,其中,高铝质骨料和烧结镁砂细粉为主要成分,氧化铝微粉作助烧剂,粘结剂的加入量为干料重量的5~10%。具有粘接性好、粘结强度发展快、受温度影响小,硬化速度适中,无需专门养护,高温下容易烧结等优点,适合热态下修补,能够有效抵抗钢水及钢渣的冲刷和侵蚀。但是抗侵蚀性不够好、不够环保。
发明内容
本发明目的在于针对现有技术的不足,提供一种环境友好、高温自流性好、烧结速度快、附着性优异、结构致密、耐冲刷、耐炉渣侵蚀、低导热和寿命长的高温熔炼炉修补料。
为达到上述目的,采用技术方案如下:
一种高温熔炼炉修补料,使用时由甲组份和乙组份按质量比1:(0.05-0.08)混合而成;
所述甲组份是以40~65wt%的镁砂颗粒、10~20wt%的镁橄榄石颗粒、15~25wt%的镁砂细粉、5~15wt%的碳化硅粉、2~5wt%的碳化锆粉、1~3wt%的碳化钛粉、0.5~2wt%的碳化钽粉、0.5~2wt%的碳化铌粉、0.2~1.5wt%的碳化铪粉和0.5~2.5wt%的α-Al2O3微粉为原料,再外加所述原料0.05~0.15wt%的有机纤维、0.05~0.15wt%的碳酸盐和0.05~0.1wt%的聚羧酸减水剂,混合1~3分钟制得;
所述乙组份是将水性树脂和水按质量比为1︰(8~10)混合制得。
按上述方案,所述镁砂颗粒的MgO含量>95wt%,粒径为3~0.088mm。
按上述方案,所述镁橄榄石颗粒的MgO含量>40wt%,SiO2含量<40wt%,Fe2O3含量<10wt%;颗粒粒径为1~0.088mm。
按上述方案,所述镁砂细粉的MgO含量>98wt%,粒径<0.088mm。
按上述方案,所述碳化硅粉的SiC含量>98.5wt%,粒径<0.001mm。
按上述方案,所述碳化锆粉的ZrC含量>97wt%,粒径<0.001mm。
按上述方案,所述碳化钛粉的TiC含量>97wt%,粒径<0.01mm。
按上述方案,碳化钽粉的TaC含量>98wt%,粒径<0.01mm。
按上述方案,所述碳化铌粉NbC含量为>96wt%,粒径<0.001mm。
按上述方案,所述碳化铪粉HfC含量为>96wt%,粒径<0.001mm。
按上述方案,所述α-Al2O3微粉的Al2O3含量>99wt%,粒径<0.001mm。
按上述方案,所述碳酸盐为碳酸钠、碳酸钾、碳酸铵、碳酸钙中的一种或混合。
按上述方案,所述有机纤维为聚乙烯,长度4mm。
按上述方案,所述水性树脂为水性酚醛树脂。
所述的高温熔炼炉修补料使用时将甲组份和乙组份按质量比1︰(0.06~0.12)进行配料,搅拌至流塑状,装入料斗投入转炉炉内,迅速摇动转炉炉体,使所述修补料铺满修补部位。
由本发明与现有技术相比具有如下积极效果:
本发明所采用水性酚醛树脂包覆由聚羧酸减水剂分散的水分子,同时聚羧酸减水剂会和水形成高分散小气泡,与碳酸盐和碳化硅粉混合成多分散相连续基体,形成多层次阶梯熔融、氧化和分解混合相包覆的水气化能量的合理释放曲线,依靠内部合理的“自振动”使得材料在高温下迅速自流铺展,同时提高了碳化硅、碳化锆、碳化钛、碳化钽、碳化铌和碳化铪等微粉的分散性,然后上述粉体在碳酸盐和碳化硅(氧化)分解气氛和高温下反应快速形成含高熵碳化陶瓷相(Hf0.2Zr0.2Ta0.2Nb0.2Ti0.2)C的结合体系,材料的烧结性能和抗侵蚀性能优异,能很好与转炉原大面炉衬相结合,提高了修补料的寿命且具有很好的保温特性。
本发明所制备的修补料具有高温自流性好、烧结时间短、粘结强度高、耐冲刷、耐炉渣侵蚀、寿命长和环境友好的特点,同时烧结时间短,使用寿命>45次。
具体实施方式
以下实施例进一步阐释本发明的技术方案,但不作为对本发明保护范围的限制。
实施例1
一种高温熔炼炉修补料及其使用方法。所述高温熔炼炉修补料由甲组份和乙组份组成,其中:
甲组份是以45wt%的镁砂颗粒、17wt%的镁橄榄石颗粒、18wt%的镁砂细粉、11wt%的碳化硅粉、3.5wt%的碳化锆粉、2.2wt%的碳化钛粉、0.6wt%的碳化钽粉、1.7wt%的碳化铌粉、0.25wt%的碳化铪粉和0.75wt%的α-Al2O3微粉为原料,再外加所述原料0.10wt%的有机纤维、0.05wt%的碳酸钠和0.08wt%的聚羧酸减水剂,混合3分钟,装袋备用。
乙组份是将水性酚醛树脂(河南郑州亨通;2122型号)和水按质量比为1︰10混合,封装备用。
本实施例所述的高温熔炼炉修补料的使用方法:将甲组份和乙组份按质量比1︰0.08进行配料,搅拌至流塑状,装入料斗投入转炉炉内,迅速摇动转炉炉体,使所述修补料铺满修补部位。
本实施例1所制得的高温熔炼炉修补料烧结时间短,使用寿命>48次。体积密度和抗折强度见表1所示。
表1
实施例2
一种高温熔炼炉修补料及其使用方法。所述高温熔炼炉修补料由甲组份和乙组份组成,其中:
甲组份是以47wt%的镁砂颗粒、16wt%的镁橄榄石颗粒、19wt%的镁砂细粉、10wt%的碳化硅粉、3wt%的碳化锆粉、2wt%的碳化钛粉、0.6wt%的碳化钽粉、1.7wt%的碳化铌粉、0.25wt%的碳化铪粉和0.45wt%的α-Al2O3微粉为原料,再外加所述原料0.10wt%的有机纤维、0.05wt%的碳酸钠和0.08wt%的聚羧酸减水剂,混合3分钟,装袋备用。
乙组份是将水性酚醛树脂(河南郑州亨通;2122型号)和水按质量比为1︰8混合,封装备用。
本实施例所述的高温熔炼炉修补料的使用方法:将甲组份和乙组份按质量比1︰0.05进行配料,搅拌至流塑状,装入料斗投入转炉炉内,迅速摇动转炉炉体,使所述修补料铺满修补部位。
本实施例2所制得的高温熔炼炉修补料烧结时间短,使用寿命>48次。体积密度和抗折强度见表2所示。
表2
由表1和表2看出本发明所制备的产品粘结性强度高、耐冲刷等特点,为加强转炉前后大面维护,降低炉衬的损毁,对于进一步提高转炉炉龄具有十分重要的意义。
实施例3
一种高温熔炼炉修补料及其使用方法。所述高温熔炼炉修补料由甲组份和乙组份组成,其中:
甲组份是以48wt%的镁砂颗粒、16wt%的镁橄榄石颗粒、18wt%的镁砂细粉、9wt%的碳化硅粉、3.5wt%的碳化锆粉、2.5wt%的碳化钛粉、0.7wt%的碳化钽粉、1.6wt%的碳化铌粉、0.25wt%的碳化铪粉和0.45wt%的α-Al2O3微粉为原料,再外加所述原料0.10wt%的有机纤维、0.05wt%的碳酸钠和0.08wt%的聚羧酸减水剂,混合3分钟,装袋备用。
乙组份是将水性酚醛树脂(河南郑州亨通;2122型号)和水按质量比为1︰9混合,封装备用。
本实施例所述的高温熔炼炉修补料的使用方法:将甲组份和乙组份按质量比1︰0.06进行配料,搅拌至流塑状,装入料斗投入转炉炉内,迅速摇动转炉炉体,使所述修补料铺满修补部位。
本实施例3所制得的高温熔炼炉修补料烧结时间短,使用寿命>48次。体积密度和抗折强度见表3所示。
表3
由表1和表2、表3看出本发明所制备的产品粘结性强度高、耐冲刷等特点,为加强转炉前后大面维护,降低炉衬的损毁,对于进一步提高转炉炉龄具有十分重要的意义。
Claims (10)
1.一种高温熔炼炉修补料,其特征在于使用时由甲组份和乙组份按质量比1:(0.05-0.08)混合而成;
所述甲组份是以40~65wt%的镁砂颗粒、10~20wt%的镁橄榄石颗粒、15~25wt%的镁砂细粉、5~15wt%的碳化硅粉、2~5wt%的碳化锆粉、1~3wt%的碳化钛粉、0.5~2wt%的碳化钽粉、0.5~2wt%的碳化铌粉、0.2~1.5wt%的碳化铪粉和0.5~2.5wt%的α-Al2O3微粉为原料,再外加所述原料0.05~0.15wt%的有机纤维、0.05~0.15wt%的碳酸盐和0.05~0.1wt%的聚羧酸减水剂,混合1~3分钟制得;
所述乙组份是将水性树脂和水按质量比为1︰(8~10)混合制得。
2.如权利要求1所述高温熔炼炉修补料,其特征在于所述镁砂颗粒的MgO含量>95wt%,粒径为3~0.088mm。
3.如权利要求1所述高温熔炼炉修补料,其特征在于所述镁橄榄石颗粒的MgO含量>40wt%,SiO2含量<40wt%,Fe2O3含量<10wt%;颗粒粒径为1~0.088mm。
4.如权利要求1所述高温熔炼炉修补料,其特征在于所述镁砂细粉的MgO含量>98wt%,粒径<0.088mm;所述碳化硅粉的SiC含量>98.5wt%,粒径<0.001mm。
5.如权利要求1所述高温熔炼炉修补料,其特征在于所述碳化锆粉的ZrC含量>97wt%,粒径<0.001mm;所述碳化钛粉的TiC含量>97wt%,粒径<0.01mm。
6.如权利要求1所述高温熔炼炉修补料,其特征在于碳化钽粉的TaC含量>98wt%,粒径<0.01mm;所述碳化铌粉NbC含量为>96wt%,粒径<0.001mm。
7.如权利要求1所述高温熔炼炉修补料,其特征在于所述碳化铪粉HfC含量为>96wt%,粒径<0.001mm;所述α-Al2O3微粉的Al2O3含量>99wt%,粒径<0.001mm。
8.如权利要求1所述高温熔炼炉修补料,其特征在于所述碳酸盐为碳酸钠、碳酸钾、碳酸铵、碳酸钙中的一种或混合。
9.如权利要求1所述高温熔炼炉修补料,其特征在于所述有机纤维为聚乙烯,长度4mm。
10.如权利要求1所述高温熔炼炉修补料,其特征在于所述水性树脂为水性酚醛树脂。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20191105 |
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