CN111099902B - 一种转炉遥控湿式自流喷注料 - Google Patents

一种转炉遥控湿式自流喷注料 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种转炉遥控湿式自流喷注料，其由主料55‑85份、辅料5‑10份和液体结合剂1‑2.5份组成；主料中，MgO和SiO2+Al2O3的含量分别≥88wt％和5wt％，辅料包括0.05‑0.15份防爆纤维和3‑8份1.0‑2.0μm氧化铝超微粉，液体结合剂为含氯化镁、氯化钙、氯化铝、硫酸镁和硫酸铝中的一种或多种的饱和溶液。本发明选用的液体结合剂与含氧化铝超微粉的辅料相配合，可实现其高热自流性和瞬间凝固，使其在高温热态环境下泵送和喷射成为可能；选用无机物的饱和溶液为液体结合剂，在炉内烧结过程中不产生有毒害烟气且不增碳无污染，绿色环保；该喷注料得到的喷补层结构致密，抗冲刷和耐侵蚀性能好。

Description

一种转炉遥控湿式自流喷注料
技术领域
本发明涉及转炉修补用耐火材料技术领域，具体涉及一种转炉遥控湿式自流喷注料。
背景技术
为了延长转炉的炉役，对转炉炉衬进行喷补维护已经有近50年的历史，喷补技术在实践中不断得到改进，喷补方法先后出现过传统湿法、干法、半干法和火焰喷补法。
传统湿法喷补技术由于喷补料浆水分太高，既对炽热砖衬有损害，又因水分快速挥发导致喷补层气孔率高、强度低、抗渣性差等，基本已被半干法取代。
干法喷补料以沥青或树脂等有机物做结合剂，并加入抗氧化剂，无需加水，直接喷补到热的炉衬上即可达到良好的粘接效果，可以解决传统湿法和半干法水分过多和添加无机盐带来的不良影响，但存在沥青或树脂烧结过程中烟气毒害问题，严重污染现场车间环境，且烧结时间过长，使用寿命也难以满足转炉生产需要。
半干法喷补的设备简单，操作方便，目前国内转炉喷补大多为此方法；然而，该方法所使用的喷补料多以磷酸盐或硅酸盐作为结合剂，导致材料高温性能劣化，耐侵蚀性能差，需要频繁进行炉况维护，影响耐火材料消耗和转炉作业率，同时，半干法也存在和传统湿法喷补同样的需水过多、加水量的不确定性等问题，导致材料与水拌和时间短、不均匀，材料结构疏松产生气隙与低强，另外，由于其喷补料粒度偏细、抗剥落性差，致使寿命不高难以满足转炉使用要求。
火焰喷补技术克服了含水喷补料中水分对炽热炉衬的损坏作用，具有附着率高、耐蚀性、抗渣性好等优点，同时也避免了烧结过程的烟气毒害问题；且迄今为止，尚未见到有关火焰喷补用转炉遥控湿式自流喷注料的相关报道。
基于此，特提出本发明。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明提供了一种转炉遥控湿式自流喷注料。
为达到上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种转炉遥控湿式自流喷注料，由主料55-85份、辅料5-10份和液体结合剂1-2.5份组成；
在所述主料中，MgO含量≥88wt％，SiO2+Al2O3含量≥5wt％；
所述辅料包括防爆纤维和氧化铝超微粉，所述防爆纤维的添加量为0.05-0.15份，所述氧化铝超微粉的粒径为1.0-2.0μm，其添加量为3-8份；
所述液体结合剂为含氯化镁、氯化钙、氯化铝、硫酸镁和硫酸铝中的一种或多种的饱和溶液。
在上述技术方案中，所述液体结合剂为含质量比为(1-3)：(1-3)：(1-3)：(2-4)：(2-4)的氯化镁、氯化钙、氯化铝、硫酸镁和硫酸铝的饱和水溶液，其黏度为1-15cP。
优选地，在上述技术方案中，所述液体结合剂为含质量比为1.28：2.12：1.64：2.56：3.28的氯化镁、氯化钙、氯化铝、硫酸镁和硫酸铝的饱和水溶液。
在上述技术方案中，所述辅料还包括分散剂0.1-0.5份和外加剂0.1-2.5份。
具体地，在上述技术方案中，所述分散剂为聚羧酸高效分散剂，优选为SD80、PC100、FS10和A1中的一种或多种。
具体地，在上述技术方案中，所述外加剂为石墨粉、铝粉、硅粉和羧甲基纤维素中的一种或多种。
进一步地，在上述技术方案中，所述主料由质量比为(2.2-3.6)：(1.8-3.5)：(2-3.2)的烧结镁砂、电熔镁砂和大结晶镁砂组成。
具体地，在上述技术方案中，所述烧结镁砂的粒度为：3mm≤粒度D≤10mm。
具体地，在上述技术方案中，所述电熔镁砂由粒度D＜1mm和1mm≤粒度D≤8mm混合而成，且粒度D＜1mm和1mm≤粒度D≤8mm在电熔镁砂中的质量百分比含量如下：
粒度D＜1mm电熔镁砂 30-65wt％
1mm≤粒度D≤8mm电熔镁砂 35-72wt％。
具体地，在上述技术方案中，所述大结晶镁砂中，MgO含量大于97wt％。
在一个优选实施方式中，所述转炉遥控湿式自流喷注料由以下重量份的组分组成：
Figure BDA0002331703260000031
本发明又一方面还提供了上述转炉遥控湿式自流喷注料在遥控喷射修补转炉中的应用。
本发明所提供的转炉遥控湿式自流喷注料的具体制备工艺如下：按照配比准确称取主料和辅料的各原料，倒入搅拌机内，干混均匀后装袋；同时，按配比称取液体结合剂所需原料配置其饱和溶液，得到液体结合剂。本发明所提供的转炉遥控湿式自流喷注料的具体使用方法如下：将主料和辅料的混合物加水搅拌均匀后，通过高压气体输送，在遥控喷枪的管道内与汇入的液体结合剂相混合，并经过喷嘴喷射到待喷补的转炉炉衬上，即可。
本发明的优点：
(1)本发明所提供的转炉遥控湿式自流喷注料通过选用含氯化镁、氯化钙、氯化铝、硫酸镁和硫酸铝中的一种或多种的饱和溶液作为液体结合剂，与含氧化铝超微粉的辅料相配合，可实现其高热自流性和瞬间凝固，使其在高温热态环境下泵送和喷射成为可能
(2)本发明所提供的转炉遥控湿式自流喷注料所选用的液体结合剂为无机物的饱和溶液，在炉内烧结过程中，不产生任何有毒害烟气，不增碳无污染，绿色环保；
(3)本发明所提供的转炉遥控湿式自流喷注料的临界粒度最大颗粒可达10mm，使其喷补层结构致密，密度接近浇注料，使其喷补层更加均匀，抗冲刷性能和耐侵蚀性能好；
(4)本发明所提供的转炉遥控湿式自流喷注料可预先搅拌均匀，流动性能好，可作业使用时间长，不偏析，从而可配合实现遥控喷注的高效作业，具有很强的市场竞争力和广阔的应用前景，经济效益和社会效益明显。
具体实施方式
下面结合具体实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。
以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的保护范围，本发明的保护范围以权利要求书为准。
若未特别指明，本发明实施例中所用的实验试剂和材料等均可市售获得。
若未具体指明，本发明实施例中所用的技术手段均为本领域技术人员所熟知的常规手段。
实施例1
制备转炉遥控湿式自流喷注料，采用的原料及其重量份组成如下：
Figure BDA0002331703260000051
制备方法包括：
按照配比准确称取主料和辅料的各原料，倒入搅拌机内，干混均匀后装袋；同时，配制氯化铝的饱和水溶液作为液体结合剂。
具体使用方法如下：
将主料和辅料的混合物加水搅拌均匀后，通过高压气体输送，在遥控喷枪的管道内与汇入的液体结合剂相混合，并经过喷嘴喷射到待喷补的转炉炉衬上，即可。
实施例2
制备转炉遥控湿式自流喷注料，采用的原料及其重量份组成如下：
Figure BDA0002331703260000052
Figure BDA0002331703260000061
制备方法包括：
按照配比准确称取主料和辅料的各原料，倒入搅拌机内，干混均匀后装袋；同时，按比例配制含氯化镁、氯化钙、氯化铝、硫酸镁和硫酸铝的饱和水溶液作为液体结合剂。
具体使用方法如下：
将主料和辅料的混合物加水搅拌均匀后，通过高压气体输送，在遥控喷枪的管道内与汇入的液体结合剂相混合，并经过喷嘴喷射到待喷补的转炉炉衬上，即可。
实施例3
制备转炉遥控湿式自流喷注料，采用的原料及其重量份组成如下：
Figure BDA0002331703260000062
制备方法包括：
按照配比准确称取主料和辅料的各原料，倒入搅拌机内，干混均匀后装袋；同时，按比例配制含氯化镁、氯化钙、氯化铝、硫酸镁和硫酸铝的饱和水溶液作为液体结合剂。
具体使用方法如下：
将主料和辅料的混合物加水搅拌均匀后，通过高压气体输送，在遥控喷枪的管道内与汇入的液体结合剂相混合，并经过喷嘴喷射到待喷补的转炉炉衬上，即可。
对比例1
制备转炉遥控湿式自流喷注料，采用的原料及其重量份组成如下：
Figure BDA0002331703260000071
制备方法和具体使用方法与实施例1类似。
对比例2
制备转炉遥控湿式自流喷注料，采用的原料及其重量份组成如下：
Figure BDA0002331703260000072
Figure BDA0002331703260000081
制备方法和具体使用方法与实施例1类似。
对本发明实施例和对比例的转炉遥控湿式自流喷注料的理化性能进行检测，结果如下表1所示。
表1本发明实施例和对比例的转炉遥控湿式自流喷注料的理化性能测试结果
Figure BDA0002331703260000082
对本发明实施例和对比例的转炉遥控湿式自流喷注料的实际使用效果进行检测，结果如下表2所示。
表2本发明实施例和对比例的转炉遥控湿式自流喷注料的实际使用效果
Figure BDA0002331703260000083
Figure BDA0002331703260000091
最后，以上仅为本发明的较佳实施方案，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种转炉遥控湿式自流喷注料，其特征在于，由主料55-85份、辅料5-10份和液体结合剂1-2.5份组成；
在所述主料中，MgO含量≥88wt％，SiO2+Al2O3含量≥5wt％，所述主料由质量比为(2.2-3.6)：(1.8-3.5)：(2-3.2)的烧结镁砂、电熔镁砂和大结晶镁砂组成；
所述辅料包括防爆纤维和氧化铝超微粉，所述防爆纤维的添加量为0.05-0.15份，所述氧化铝超微粉的粒径为1.0-2.0μm，其添加量为3-8份；
所述液体结合剂为含质量比为(1-3)：(1-3)：(1-3)：(2-4)：(2-4)的氯化镁、氯化钙、氯化铝、硫酸镁和硫酸铝的饱和水溶液，其黏度为1-15cP。
2.根据权利要求1所述的转炉遥控湿式自流喷注料，其特征在于，所述液体结合剂为含质量比为1.28：2.12：1.64：2.56：3.28的氯化镁、氯化钙、氯化铝、硫酸镁和硫酸铝的饱和水溶液。
3.根据权利要求1所述的转炉遥控湿式自流喷注料，其特征在于，所述辅料还包括分散剂0.1-0.5份和外加剂0.1-2.5份。
4.根据权利要求3所述的转炉遥控湿式自流喷注料，其特征在于，所述分散剂为聚羧酸高效分散剂。
5.根据权利要求4所述的转炉遥控湿式自流喷注料，其特征在于，所述分散剂为SD80、PC100、FS10和A1中的一种或多种。
6.根据权利要求3所述的转炉遥控湿式自流喷注料，其特征在于，所述外加剂为石墨粉、铝粉、硅粉和羧甲基纤维素中的一种或多种。
7.根据权利要求1所述的转炉遥控湿式自流喷注料，其特征在于，所述烧结镁砂的粒度为：3mm≤粒度D≤10mm。
8.根据权利要求7所述的转炉遥控湿式自流喷注料，其特征在于，所述电熔镁砂由粒度D＜1mm和1mm≤粒度D≤8mm混合而成，且粒度D＜1mm和1mm≤粒度D≤8mm在电熔镁砂中的质量百分比含量如下：
粒度D＜1mm电熔镁砂 30-65wt％
1mm≤粒度D≤8mm电熔镁砂 35-72wt％。
9.根据权利要求1所述的转炉遥控湿式自流喷注料，其特征在于，所述大结晶镁砂中，MgO含量大于97wt％。
10.根据权利要求1所述的转炉遥控湿式自流喷注料，其特征在于，由以下重量份的组分组成：
Figure FDA0003499498680000021
11.权利要求1-10任一项所述的转炉遥控湿式自流喷注料在遥感喷射修补转炉中的应用。
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