CN112794700A - 一种转炉修补料及其生产方法 - Google Patents

Abstract

一种转炉修补料及其生产方法，是由下列重量份数的原料制备而成：200目重烧镁砂73‑100份；1‑3mm大结晶电熔镁砂20～30份、200目大结晶电熔镁砂20～30份；金属铝粉2‑5份、氧化锆粉2‑5份、镁铝尖晶石2‑5份、方解石粉2‑4份、钾长石粉2‑4份、镁橄榄石粉3‑5份；沥青5‑10份、油酸钠5‑8份、三硅酸镁5‑12份。本发明减少了沥青造成的环境污染，既保留了沥青高温流动性好、铺展性好的特点，同时烧结时间短，粘结强度高。本发明的转炉修补料既能适用于碱度较低的钢水浇注作业同时也能适用于碱度较高的钢水浇注作业。本发明流动性好，致密度高，烧结时间短，使用寿命长。

Description

一种转炉修补料及其生产方法

技术领域

本发明涉及耐火材料生产技术领域，尤其涉及一种转炉修补料及其生产方法。

背景技术

转炉炉龄是转炉炼钢中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。提高转炉炉龄不仅可以提高转炉的生产效率，降低耐材消耗，确保连铸机的作业率，同时又可以发挥高炉、炼钢、轧钢等系统的综合效益。

转炉溅渣护炉技术是近十几年来转炉炼钢生产工艺中最重要的技术创新之一。由于该技术的普及推广，转炉炉龄普遍提高了3-4倍，转炉利用系数和作业率也都有较大幅度的提高，补炉料与炉村砖的消耗都有较大的降低。溅渣护炉技术应用之前，炉帽、耳轴等部位侵蚀过快是制约炉龄提高的因素。应用溅渣护炉技术之后，转炉炉村的侵蚀情况也发生了变化，转炉前后大面侵蚀过快已成为影响转炉炉龄提高的关键因素。因此，加强转炉前后大面维护，以使炉村达到均衡侵蚀，降低耐火材料消耗，进一步提高转炉炉龄具有十分重要的意义。

转炉大面(装料侧和出钢侧)作业条件较为恶劣，它不仅受到装铁水、废钢时的机械碰撞，还受到钢液和炉渣强烈搅拌所产生的冲刷作用、钢渣的化学侵蚀作用及转炉作业时的急冷急热所产生的热震损毁作用等，各种蚀损因素综合作用会导致转炉大面超前损毁。因此，控制转炉局部超前蚀损是提高转炉使用寿命的根本措施。

根据转炉生产的特点及大面蚀损原因的分析，要求大面修补料应具有如下的一些性能：

1)修补料高温流动性好，易流人蚀损的凹槽中，且表面光滑平整相；

2)修补料硬化时间短，以缩短补炉时间，提高转炉作业率；

3)修补料与原砖衬粘接强度高；

4)修补料体积密度大，强度高，抗渣性好，耐急冷急热能力强。

转炉大面修补料的结合剂是决定其流动性和粘结强度的主要因素之一，现有技术一般采用沥青结合镁碳质修补料，但是由于沥青加热分解和聚合反应需要较长的时间，因而其烧结补炉时间较长，降低了转炉生产效率，而且由于沥青在使用过程中会造成有害物质的挥发及烟雾的产生而污染环境，这些因素都限制了沥青结合镁碳质补炉料在刚厂的进一步推广和应用。

发明内容

本发明的目的是提供一种转炉修补料及其生产方法，采用含结晶水的无机盐联合沥青作为结合剂，降低了结合剂中沥青的使用量，减少了沥青造成的环境污染，既保留了沥青高温流动性好、铺展性好的特点，同时兼具干法水系结合剂的烧结时间短，粘结强度高的优点。另外，本发明的转炉修补料既能适用于碱度较低的钢水浇注作业同时也能适用于碱度较高的钢水浇注作业。本发明流动性好，致密度高，烧结时间短，使用寿命长。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案实现：

一种转炉修补料，是由下列重量份数的原料制备而成：

骨料：200目重烧镁砂73-100份；1-3mm大结晶电熔镁砂20～30份、200目大结晶电熔镁砂20～30份；

配料：粒径为200目的金属铝粉2-5份、180目氧化锆粉2-5份、180目镁铝尖晶石 2-5份、方解石粉2-4份、钾长石粉2-4份、镁橄榄石粉3-5份；

结合剂：沥青5-10份、油酸钠5-8份、三硅酸镁5-12份。

所述的大结晶电熔镁砂中MgO≥96wt％，体积密度≥3.0g/cm³。

一种转炉修补料的生产方法，包括如下步骤：

1)按照上述重量份数配料，将骨料重烧镁砂、1-3mm大结晶电熔镁砂、200目大结晶电熔镁砂用碾轮式混练机混合搅拌3-5min，然后加入沥青、三硅酸镁，搅拌30min以上；

2)将金属铝粉、180目氧化锆粉、180目镁铝尖晶石、方解石粉、钾长石粉、镁橄榄石粉和油酸钠，预先用双螺旋锥形预混器混合15-30分钟，作为预混粉待用；

3)将步骤2)得到预混粉投入到步骤1)的混练机中继续混炼30min以上，然后出料。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1)本发明采用含结晶水的无机盐联合沥青作为结合剂，降低了结合剂中沥青的使用量，减少了沥青造成的环境污染，既保留了沥青高温流动性好、铺展性好的特点，同时兼具干法水系结合剂的烧结时间短，粘结强度高的优点。

本发明结合剂中添加含结晶水的无机盐三硅酸镁，其受热熔化成液态而成为流体，结合熔化的沥青，可带动修补料其余部分流动，随着温度的升高，修补料很快便能产生陶瓷烧结而硬化，烧结时间短，粘结强度高。

而油酸钠与修补料中含有的钙(方解石)、镁盐类生成不溶性的钙、镁沉淀，更利于修补料的高温烧结效果。

2)本发明由于添加了三硅酸镁，使本发明的镁质修补料以MgO-SiO₂-H₂O系方式结合，流动性更好，致密度高，烧结时间短，使用寿命长(经验证寿命可达72炉以上)。

3)本发明中的氧化锆材料，偏中性，高温时体积有收缩，抗冲刷性强，一般适用于碱度较低的钢水浇注作业；尖晶石材料，偏碱性，高温时发生体积膨胀，抗渣性好，一般适用于碱度较高的钢水浇注作业；本发明科学计算氧化锆和尖晶石两种材料的体积变化率，合理调整两种材料的粒度比例，得出同时使用尖晶石-氧化锆-碳材质材料的有效比例，使本发明的转炉修补料既能适用于碱度较低的钢水浇注作业同时也能适用于碱度较高的钢水浇注作业。

4)本发明首次将钾长石+镁橄榄石复合材质引进到转炉修补料中，根据氧化镁-氧化钙-氧化硅三元相图，合理的调整修补料的熔点、粘度，可以有效的增强修补料与原砖衬的粘接强度。

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：

实施例1：

一种转炉修补料，是由下列重量份数的原料制备而成：

骨料：200目重烧镁砂80份；1-3mm大结晶电熔镁砂25份、200目大结晶电熔镁砂 25份；

配料：粒径为200目的金属铝粉3份、180目氧化锆粉3份、180目镁铝尖晶石3份、方解石粉3份、钾长石粉3份、镁橄榄石粉4份；

结合剂：沥青5份、油酸钠5份、三硅酸镁5份。

一种转炉修补料的生产方法，包括如下步骤：

1)按照上述重量份数配料，将骨料重烧镁砂、1-3mm大结晶电熔镁砂、200目大结晶电熔镁砂用碾轮式混练机混合搅拌3-5min，然后加入沥青、三硅酸镁，搅拌30min以上；

2)将金属铝粉、180目氧化锆粉、180目镁铝尖晶石、方解石粉、钾长石粉、镁橄榄石粉和油酸钠，预先用双螺旋锥形预混器混合15-30分钟，作为预混粉待用；

3)将步骤2)得到预混粉投入到步骤1)的混练机中继续混炼30min以上，然后出料。

本实施例炉衬修补使用寿命为72炉。

实施例2：

一种转炉修补料，是由下列重量份数的原料制备而成：

骨料：200目重烧镁砂85份；1-3mm大结晶电熔镁砂28份、200目大结晶电熔镁砂 28份；

配料：粒径为200目的金属铝粉4份、180目氧化锆粉4份、180目镁铝尖晶石4份、方解石粉2份、钾长石粉2份、镁橄榄石粉3份；

结合剂：沥青6份、油酸钠6份、三硅酸镁6份。

一种转炉修补料的生产方法与实施例1相同，本实施例炉衬修补使用寿命为73炉。

实施例3：

一种转炉修补料，是由下列重量份数的原料制备而成：

骨料：200目重烧镁砂90份；1-3mm大结晶电熔镁砂22份、200目大结晶电熔镁砂 22份；

配料：粒径为200目的金属铝粉2份、180目氧化锆粉5份、180目镁铝尖晶石5份、方解石粉2份、钾长石粉4份、镁橄榄石粉5份；

结合剂：沥青8份、油酸钠7份、三硅酸镁11份。

一种转炉修补料的生产方法与实施例1相同，本实施例炉衬修补使用寿命为73炉。

实施例4：

一种转炉修补料，是由下列重量份数的原料制备而成：

骨料：200目重烧镁砂95份；1-3mm大结晶电熔镁砂26份、200目大结晶电熔镁砂 26份；

配料：粒径为200目的金属铝粉2份、180目氧化锆粉2份、180目镁铝尖晶石2份、方解石粉2份、钾长石粉2份、镁橄榄石粉3份；

结合剂：沥青7份、油酸钠6份、三硅酸镁10份。

一种转炉修补料的生产方法与实施例1相同，本实施例炉衬修补使用寿命为75炉

实施例5：

一种转炉修补料，是由下列重量份数的原料制备而成：

骨料：200目重烧镁砂89份；1-3mm大结晶电熔镁砂27份、200目大结晶电熔镁砂 27份；

配料：粒径为200目的金属铝粉3份、180目氧化锆粉3份、180目镁铝尖晶石5份、方解石粉4份、钾长石粉4份、镁橄榄石粉5份；

结合剂：沥青6份、油酸钠6份、三硅酸镁10份。

一种转炉修补料的生产方法与实施例1相同，本实施例炉衬修补使用寿命为72炉。

Claims (3)

1.一种转炉修补料，其特征在于，是由下列重量份数的原料制备而成：

骨料：200目重烧镁砂73-100份；1-3mm大结晶电熔镁砂20～30份、200目大结晶电熔镁砂20～30份；

配料：粒径为200目的金属铝粉2-5份、180目氧化锆粉2-5份、180目镁铝尖晶石2-5份、方解石粉2-4份、钾长石粉2-4份、镁橄榄石粉3-5份；

结合剂：沥青5-10份、油酸钠5-8份、三硅酸镁5-12份。

2.根据权利要求1所述的一种转炉修补料，其特征在于，所述的大结晶电熔镁砂中MgO≥96wt％，体积密度≥3.0g/cm³。

3.一种如权利要求1或2所述的转炉修补料的生产方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)按照上述重量份数配料，将骨料重烧镁砂、1-3mm大结晶电熔镁砂、200目大结晶电熔镁砂用碾轮式混练机混合搅拌3-5min，然后加入沥青、三硅酸镁，搅拌30min以上；

2)将金属铝粉、180目氧化锆粉、180目镁铝尖晶石、方解石粉、钾长石粉、镁橄榄石粉和油酸钠，预先用双螺旋锥形预混器混合15-30分钟，作为预混粉待用；

3)将步骤2)得到预混粉投入到步骤1)的混练机中继续混炼30min以上，然后出料。