CN110668799A - 一种rh精炼炉喷补料 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种RH精炼炉喷补料，由主料和外加剂组成，所述主料包括如下重量百分比的组分：电熔白刚玉和电熔致密刚玉中的一种或两种占主料总重的50～75%、电熔镁砂粉占主料总重的1～10%、烧结尖晶石颗粒占主料总重的1～10%、超细尖晶石微粉占主料总重的1～10%、活性氧化铝粉占主料总重的5～10%，所述外加剂为氧化锆溶胶，占主料总重的5～20%。本发明的铝镁质喷涂料，其粘接强度高、附着力大，抗渣侵蚀性强，使用后能有效修补RH浸渍管，增加RH精炼炉浸滞管的使用寿命，减少喷补频率，增加RH精炼炉的作业率。

Description

一种RH精炼炉喷补料
技术领域
本发明涉及一种喷补材料，具体涉及一种RH精炼炉铝镁质喷涂料。
背景技术
RH精炼炉是炉外精炼过程中生产高质量钢材不可或缺的重要设备之一。RH精炼炉主要由真空室、底部槽、浸滞管等重要部位构成，其中浸滞管是制约RH炉寿命的关键部件。目前浸滞管的结构基本一致，钢壳结构，内衬一般用镁铬砖或镁尖晶石砖砌筑，外壳则是浇注料通过锚固件与钢结构相连。由于浸渍管工作条件及其恶劣，除直接与钢液、熔渣接触外，还在间歇式操作过程中经受极冷极热双重考验，因此浸滞管的耐材消耗较快，需要定期对其进行喷补来延长使用寿命。特别是冶炼某些品种钢时，喷补频率甚至达到每炉喷补一次，每次喷补都花费较多时间，这样使得RH精炼炉设备周转周期变长，设备作业率下降，间接提高了钢水的生产成本。
公开号为CN 106588034 A的中国发明专利，公开了一种RH浸滞管热态喷补用修补料及其使用方法，其中组成为：白刚玉或板状刚玉50～70％、烧结尖晶石或电熔尖晶石20～40％、氧化铝微粉8～15％。另外加入修补料总重量8～15％的硅溶胶作为喷补润湿介质和结合剂，采用半干法工艺喷补，提高了修补料与基体材料的相容性和一致性，解决了现有RH喷补料需长时间烘烤，易炸裂等缺陷，提高了RH浸滞管的耐侵蚀性能及使用寿命。
公开号为CN 106966739 A的中国发明专利涉及一种改良的RH喷补料，其组成为：重烧镁砂颗粒、中档镁砂颗粒、中档镁砂细粉、CA-50水泥、膨润土、六偏磷酸钠、磷酸二氢钠、硅酸钠、羧甲基纤维素、高温沥青粉和氧化锆粉。先对重烧镁砂和中档镁砂进行防水化预处理，时期颗粒表面产生覆膜效果，保证喷补料的使用效果。
发明内容
本发明在目的在于克服目前喷补料粘接强度不够而导致喷补频率较高的问题，提供一种粘接强度较高、抗渣性能较好的喷补料。
本发明是这样实现的：
一种RH精炼炉喷补料，由主料和外加剂组成：
所述主料包括如下重量百分比的组分：
电熔白刚玉和电熔致密刚玉中的一种或两种占主料总重的50～75％、电熔镁砂粉占主料总重的1～10％、
烧结尖晶石颗粒占主料总重的1～10％、
超细尖晶石微粉占主料总重的1～10％、
活性氧化铝粉占主料总重的5～10％，
所述外加剂为氧化锆溶胶，占主料总重的5～20％。
更进一步的方案是：
所述电熔白刚玉中各种颗粒的大小及占电熔白刚玉总重量百分比为：1＜粒度≤3mm占20～30％；0.1＜粒度≤1mm占20～40％；粒度≤0.01mm占10～30％。
更进一步的方案是：
所述电熔致密刚玉中，各种颗粒的大小及占电熔致密刚玉总重量百分比为：1＜粒度≤3mm占30～40％；0.1＜粒度≤1mm占30～40％。
更进一步的方案是：
所述电熔镁砂粉的粒度≤0.1mm。
更进一步的方案是：
所述烧结尖晶石颗粒的粒度为0～1mm。
更进一步的方案是：
所述超细尖晶石微粉的粒度≤25μm。
更进一步的方案是：
所述活性氧化铝粉的粒度≤0.1mm。
更进一步的方案是：
所述氧化锆溶胶的粒度≤25μm，固含量≥20％。
本发明的喷补料，各组分的选择和重量百分含量控制的原理在于：
本发明的RH精炼炉用喷补料，由电熔白刚玉与电熔致密刚玉复合组成骨料，由于电熔致密刚玉的显气孔率低于电熔白刚玉，引入部分电熔致密刚玉作为骨料，可以使得喷补料的致密性提高、气孔率降低。其中，加入的电熔致密刚玉占总量的10～25％，不易过多或过少，过少起不到提高性能的作用，过多则增加生产成本。本发明采用电熔白刚玉细粉、电熔镁砂粉、烧结尖晶石颗粒、超细的尖晶石微粉、活性氧化铝粉组成喷补料基质，其中，加入的电熔镁砂细粉能与原料中的氧化铝反应原位生成镁铝尖晶石，在喷补料内部形成微裂纹从而提高喷补料的抗热震性，但原位生成的尖晶石过多会导致微裂纹数量过多从而导致喷补料的强度下降，因此，本发明通过控制电熔镁砂细粉的加入量来控制喷补料中原位成的尖晶石的含量从而控制喷补料中微裂纹的数量，加入的电熔镁砂细粉为1～10％、粒度≤0.1mm；通过控制加入的烧结尖晶石颗粒、超细尖晶石微粉的含量来控制喷补料中尖晶石的总含量，本发明中使用的，粒度≤25μm的超细尖晶石微粉，可促进烧结，增强喷补料的致密性和高温强度，这样能同时提高喷补料的抗热震性和强度。另外，本发明的喷补料以氧化锆溶胶作为结合剂及喷补润湿介质，氧化锆溶胶的粘结性强、比表面积大、熔点高，加入占总重量5～20％的氧化锆溶胶能使骨料和基质材料紧密结合，提高喷补料的粘接强度和抗渣性能，此外，氧化锆溶胶还能与浸滞管外壁挂渣中的氧化钙在高温下反应生成致密的锆酸钙，提高喷补料的抗渣侵蚀性能。
实践证明，喷补料进行粒度配级对喷补料性能有重要影响，喷补料中大颗粒骨料过多不利于喷补工艺，而大颗粒骨料过少又会降低喷补料的强度，本发明通过严格控制所述电熔白刚玉、致密刚玉、及各种细粉的总重量百分比，形成连续颗粒紧密堆积，使喷补料具备较高的粘接强度，能在喷补中与浸滞管的挂渣层在较短时间内粘接，起到修补的作用，修补后形成的尖晶石层和锆酸钙能有效阻挡渣的侵蚀，从而延长浸滞管的使用寿命。
本发明采用电熔白刚玉和致密刚玉为主料，加入电熔镁砂及尖晶石，喷涂后可形成一定粒度梯度的尖晶石层，再加上采用氧化锆溶胶作为结合剂和喷补润湿介质，能使骨料和基质材料紧密结合，提高喷补料的粘接强度和抗渣性能。本发明的铝镁质喷涂料，其粘接强度高、附着力大，抗渣侵蚀性强，使用后能有效修补RH浸渍管，增加RH精炼炉浸滞管的使用寿命，减少喷补频率，增加RH精炼炉的作业率。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步的说明。
实施例一
一种RH精炼炉浸渍管用喷补料，包括主料和外加剂，其组份按重量百分比为：
主料中
电熔白刚玉占60％；
电熔致密刚玉占15％；
电熔镁砂粉占7％、
烧结尖晶石颗粒5％
超细尖晶石微粉占8％、
活性氧化铝粉占5％
外加剂氧化锆溶胶占主料总重的15％
其中：电熔镁砂的粒度≤0.1mm，尖晶石微粉的粒度≤25μm，活性氧化铝粉的粒度≤0.1mm，电熔白刚玉中各种颗粒的大小及占电熔白刚玉总重量百分比为：1＜粒度≤3mm占40％；0.1＜粒度≤1mm占30％；粒度≤0.01mm占30％；电熔致密刚玉中，各种颗粒的大小及占电熔致密刚玉总重量百分比为：1＜粒度≤3mm占40％；0.1＜粒度≤1mm占60％。
实施例二
一种RH精炼炉浸渍管用喷补料，包括主料和外加剂，其组份按重量百分比为：
主料中
电熔白刚玉占50％；
电熔致密刚玉占10％；
电熔镁砂粉占10％、
烧结尖晶石颗粒10％
超细尖晶石微粉占10％、
活性氧化铝粉占10％
外加剂氧化锆溶胶占主料总重的15％
其中：电熔镁砂的粒度≤0.1mm，尖晶石微粉的粒度≤25μm，活性氧化铝粉的粒度≤0.1mm，电熔白刚玉中各种颗粒的大小及占电熔白刚玉总重量百分比为：1＜粒度≤3mm占40％；0.1＜粒度≤1mm占30％；粒度≤0.01mm占30％；电熔致密刚玉中，各种颗粒的大小及占电熔致密刚玉总重量百分比为：1＜粒度≤3mm占40％；0.1＜粒度≤1mm占60％。
实施例三
一种RH精炼炉浸渍管用喷补料，包括主料和外加剂，其组份按重量百分比为：
主料中
电熔白刚玉占45％；
电熔致密刚玉占25％；
电熔镁砂粉占8％；
烧结尖晶石颗粒7％
超细尖晶石微粉占7％；
活性氧化铝粉占8％
外加剂氧化锆溶胶占主料总重的20％
其中：电熔镁砂的粒度≤0.1mm，尖晶石微粉的粒度≤25μm，活性氧化铝粉的粒度≤0.1mm，电熔白刚玉中各种颗粒的大小及占电熔白刚玉总重量百分比为：1＜粒度≤3mm占35％；0.1＜粒度≤1mm占35％；粒度≤0.01mm占30％；电熔致密刚玉中，各种颗粒的大小及占电熔致密刚玉总重量百分比为：1＜粒度≤3mm占60％；0.1＜粒度≤1mm占40％。
实施例四
一种RH精炼炉浸渍管用喷补料，包括主料和外加剂，其组份按重量百分比为：
主料中
电熔白刚玉占55％；
电熔致密刚玉占20％；
电熔镁砂粉占6％、
烧结尖晶石颗粒8％
超细尖晶石微粉占6％、
活性氧化铝粉占5％
外加剂氧化锆溶胶占主料总重的18％
其中：电熔镁砂的粒度≤0.1mm，尖晶石微粉的粒度≤25μm，活性氧化铝粉的粒度≤0.1mm，电熔白刚玉中各种颗粒的大小及占电熔白刚玉总重量百分比为：1＜粒度≤3mm占50％；0.1＜粒度≤1mm占20％；粒度≤0.01mm占30％；电熔致密刚玉中，各种颗粒的大小及占电熔致密刚玉总重量百分比为：1＜粒度≤3mm占35％；0.1＜粒度≤1mm占65％。
实施例五
一种RH精炼炉浸渍管用喷补料，包括主料和外加剂，其组份按重量百分比为：
主料中
电熔白刚玉占50％；
电熔致密刚玉占20％；
电熔镁砂粉占6％、
烧结尖晶石颗粒8％
超细尖晶石微粉占8％、
活性氧化铝粉占8％
外加剂氧化锆溶胶占主料总重的10％
其中：电熔镁砂的粒度≤0.1mm，尖晶石微粉的粒度≤25μm，活性氧化铝粉的粒度≤0.1mm，电熔白刚玉中各种颗粒的大小及占电熔白刚玉总重量百分比为：1＜粒度≤3mm占40％；0.1＜粒度≤1mm占20％；粒度≤0.01mm占40％；电熔致密刚玉中，各种颗粒的大小及占电熔致密刚玉总重量百分比为：1＜粒度≤3mm占65％；0.1＜粒度≤1mm占35％。
实施例六
一种RH精炼炉浸渍管用喷补料，包括主料和外加剂，其组份按重量百分比为：
主料中
电熔白刚玉占30％；
电熔致密刚玉占25％；
电熔镁砂粉占9％、
烧结尖晶石颗粒8％
超细尖晶石微粉占8％、
活性氧化铝粉占10％
外加剂氧化锆溶胶占主料总重的15％
其中：电熔镁砂的粒度≤0.1mm，尖晶石微粉的粒度≤25μm，活性氧化铝粉的粒度≤0.1mm，电熔白刚玉中各种颗粒的大小及占电熔白刚玉总重量百分比为：1＜粒度≤3mm占60％；0.1＜粒度≤1mm占20％；粒度≤0.01mm占20％；电熔致密刚玉中，各种颗粒的大小及占电熔致密刚玉总重量百分比为：1＜粒度≤3mm占45％；0.1＜粒度≤1mm占55％。
按照上述各实施例的组分选择原材料，将骨料和基质材料混匀，氧化锆溶胶搅拌，搅拌过程中插入振动棒振动以利于排气，将喷补料制成40×40×160mm的条状试样，经混料、搅拌、成型、养护后，于110℃下保温24小时进行热处理，制备得到铝镁质喷补料。
采用YB/T 5200-1993测试材料的显气孔率和体积密度；采用GB/T 3001-2007测试材料的常温抗折强度，采用GB/T5072-2008测试材料的耐压强度；采用GB/T 5988-2007测试材料的线变化率；采用GB/T 22459.4-2008测试材料的粘接强度；采用GB/T 8931-2007测试材料的抗渣侵蚀性。
渣侵蚀指数(渣碱度＝3.4)：
采用回转抗渣法将喷补料试样于1500℃回转炉中保温2小时，切开试样横向断面，检测试样的渣侵蚀指数。各配方均实验3条试样取平均值。

Claims (8)

1.一种RH精炼炉喷补料，由主料和外加剂组成，其特征在于：
所述主料包括如下重量百分比的组分：
电熔白刚玉和电熔致密刚玉中的一种或两种占主料总重的50～75%、
电熔镁砂粉占主料总重的1～10%、
烧结尖晶石颗粒占主料总重的1～10%、
超细尖晶石微粉占主料总重的1～10%、
活性氧化铝粉占主料总重的5～10%，
所述外加剂为氧化锆溶胶，占主料总重的5～20%。
2.根据权利要求1所述RH精炼炉喷补料，其特征在于：
所述电熔白刚玉中各种颗粒的大小及占电熔白刚玉总重量百分比为：1＜粒度≤3mm占20～30%；0.1＜粒度≤1mm占20～40%；粒度≤0.01mm占10～30%。
3.根据权利要求1所述RH精炼炉喷补料，其特征在于：
所述电熔致密刚玉中，各种颗粒的大小及占电熔致密刚玉总重量百分比为：1＜粒度≤3mm占30～40%；0.1＜粒度≤1mm占30～40%。
4.根据权利要求1或2或3所述RH精炼炉喷补料，其特征在于：
所述电熔镁砂粉的粒度≤0.1mm。
5.根据权利要求1或2或3所述RH精炼炉喷补料，其特征在于：
所述烧结尖晶石颗粒的粒度为0～1mm。
6.根据权利要求1或2或3所述RH精炼炉喷补料，其特征在于：
所述超细尖晶石微粉的粒度≤25μm。
7.根据权利要求1或2或3所述RH精炼炉喷补料，其特征在于：
所述活性氧化铝粉的粒度≤0.1mm。
8.根据权利要求1或2或3所述RH精炼炉喷补料，其特征在于：
所述氧化锆溶胶的粒度≤25μm，固含量≥20%。
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