CN114195483B - 一种矿热炉用补炉料及其施工方法 - Google Patents

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Abstract

一种矿热炉用补炉料及其施工方法，补炉料包括扒炉渣、沥青、焦油，扒炉渣中各原料组分及含量按重量百分比计包括：30‑55％的氧化镁、10‑33％的二氧化硅、5‑14％的氧化铝、5‑12％的三氧化二铬、5‑10％的氧化钙、5‑10％的氧化铁以及余量的杂质；施工方法包括以下步骤：①将补炉料在铁筒内混合好待其凝固成固体；②矿热炉出铁完毕后，从出铁口将制备好的补炉料投至凹坑区域附近；③开启矿热炉后随着炉料下沉和铁水上涨运动，补炉料被挤压并向炉膛缺损处运动，最终黏附在炉墙缺损区域。本发明能够及时修补矿热炉出铁口附近及内部炉膛的凹坑区域，保证矿热炉冶炼的正常稳定进行。

Description

一种矿热炉用补炉料及其施工方法
技术领域
本发明涉及一种补炉料，具体是一种矿热炉用补炉料及其施工方法，属于铁合金技术领域。
背景技术
在铬铁合金冶炼及出铁过程中，矿热炉炉膛内炉衬的耐火材料会经受高温熔体的熔蚀作用、化学侵蚀及物理损毁等破坏，并且上述情况在矿热炉出铁口附近尤为突出，由于需要频繁进行出铁作业，该区域的炉衬耐火材料损耗更为严重，若不及时处理，严重时可能出现炉壁局部温度过高，甚至造成烧穿炉膛的生产安全事故。
在生产过程中，一旦炉衬被炉渣严重侵蚀或被铁水频繁冲刷而造成局部耐火材料出现较大缺损时，往往只能停炉检修维护，对炉膛缺损处耐火材料进行更换或修补，如此便会中断正常的冶炼生产，对企业造成巨大的经济损失；另外，矿热炉的扒炉渣正受到国家环保部门的严格排放管控监察，若随意排放则其内部的多种物质会对环境产生巨大的危害。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明提供一种矿热炉用补炉料及其施工方法，能够及时修补矿热炉出铁口附近及炉膛内部出现的凹坑或破损区域，从而阻止铬铁合金熔体及炉渣对炉膛内部的进一步冲刷侵蚀，保证矿热炉冶炼的正常稳定进行，且能够对扒炉渣再次利用。
为解决上述技术问题，本发明提供一种矿热炉用补炉料，包括扒炉渣、沥青、焦油，所述扒炉渣、沥青、焦油之间的质量比为8:2:3，扒炉渣来自矿热炉停炉检修过程中从炉内清出的混合粉料，扒炉渣中各原料组分及含量按重量百分比计包括：30-55％的氧化镁、10-33％的二氧化硅、5-14％的氧化铝、5-12％的三氧化二铬、5-10％的氧化钙、5-10％的氧化铁以及余量的杂质。
作为本发明的进一步改进，扒炉渣中各原料组分及含量按重量百分比计包括：40-45％的氧化镁、20-23％的二氧化硅、9-10％的氧化铝、8-9％的三氧化二铬、7-8％的氧化钙、7-8％的氧化铁以及余量的杂质。
一种矿热炉用补炉料的施工方法，包括以下步骤：
①将上述补炉料按配方比例在铁筒内混合好后，静置1-2h，待其凝固成固体；
②矿热炉出铁完毕后，若出铁口附近及炉膛内部耐火材料侵蚀严重而出现凹坑或破损区域，将制备好的大块补炉料投至凹坑或破损区域附近；
③启动矿热炉后随着炉料下沉和铁水上涨运动，大块补炉料被挤压并向炉膛缺损处运动，最终黏附在炉墙缺损区域，完成炉墙的修补工作。
本发明补炉料包括扒炉渣、沥青、焦油，沥青、焦油作为通用粘结剂使用，扒炉渣来自矿热炉停炉检修过程中从炉内清出的混合粉料，对于这部分扒炉渣，已经经过了一定时长的高温冶炼过程，其理化特性已经发生了一定程度的改变，物料体系已经具备了一定的内能，和入炉的生料相比，具有更加良好的冶炼特性；并且由于炉料中尚有一定的渗漏金属、大量未反应的硅石、蛇纹石、青石以及大量的镁基质、硅基质耐火材料，这些成分也同样能起到调节炉况、保护炉衬，延长矿热炉使用寿命的积极作用；本发明能够对扒炉渣再次利用，降低成本，可以防止将扒炉渣随意排放对环境造成的危害；且本发明的补炉料施工方法是在矿热炉正常冶炼的出铁的过程中，该操作属于热态补炉，无需停炉停产即可完成对矿热炉的日常维护和修补；并且由于补炉料的配方原料特性，本发明可以在高温状态下有效的完成黏附和补炉工作，不会对冶炼产品和矿热炉正常运行造成任何不良影响。
具体实施方式
下面对本发明做进一步说明。
实施例一
一种矿热炉用补炉料，包括扒炉渣、沥青、焦油，所述扒炉渣、沥青、焦油之间的质量比为8:2:3，扒炉渣来自矿热炉停炉检修过程中从炉内清出的混合粉料，扒炉渣中各原料组分及含量按重量百分比计包括：55％的氧化镁、10％的二氧化硅、14％的氧化铝、5％的三氧化二铬、10％的氧化钙、5％的氧化铁以及1％的杂质；
一种矿热炉用补炉料的施工方法，包括以下步骤：
①将上述补炉料按配方比例在铁筒内混合好后，静置1h，待其凝固成具有一定强度的固体；
②矿热炉出铁完毕后，若出铁口附近及炉膛内部耐火材料侵蚀严重而出现凹坑或破损区域，将制备好的大块补炉料投至侵蚀严重的凹坑或破损区域附近；
③再次启动矿热炉后随着炉料下沉和铁水上涨运动，大块补炉料被挤压并向炉膛缺损处运动，最终黏附在炉墙缺损区域，完成炉墙的修补工作。
补炉料用量为100kg/m2。
实施例二
一种矿热炉用补炉料，包括扒炉渣、沥青、焦油，所述扒炉渣、沥青、焦油之间的质量比为8:2:3，扒炉渣来自矿热炉停炉检修过程中从炉内清出的混合粉料，扒炉渣中各原料组分及含量按重量百分比计包括：45％的氧化镁、20％的二氧化硅、10％的氧化铝、8％的三氧化二铬、8％的氧化钙、7％的氧化铁以及2％的杂质。
一种矿热炉用补炉料的施工方法，包括以下步骤：
①将上述补炉料按配方比例在铁筒内混合好后，静置1.5h，待其凝固成具有一定强度的固体；
②矿热炉出铁完毕后，若出铁口附近及炉膛内部耐火材料侵蚀严重而出现凹坑或破损区域，从出铁口将制备好的大块补炉料投至侵蚀严重的凹坑或破损区域附近；
③再次开启矿热炉后随着炉料下沉和铁水上涨运动，大块补炉料被挤压并向炉膛缺损处运动，最终黏附在炉墙缺损区域，完成炉墙的修补工作。
本发明补炉料用量为100kg/m2。
实施例三
一种矿热炉用补炉料，包括扒炉渣、沥青、焦油，所述扒炉渣、沥青、焦油之间的质量比为8:2:3，扒炉渣来自矿热炉停炉检修过程中从炉内清出的混合粉料，扒炉渣中各原料组分及含量按重量百分比计包括：30％的氧化镁、33％的二氧化硅、5％的氧化铝、12％的三氧化二铬、5％的氧化钙、10％的氧化铁以及5％的杂质。
一种矿热炉用补炉料的施工方法，包括以下步骤：
①将上述补炉料按配方比例在铁筒内混合好后，静置1.8h，待其凝固成具有一定强度的固体；
②矿热炉出铁完毕后，若出铁口附近及炉膛内部耐火材料侵蚀严重而出现凹坑或破损区域，从出铁口将制备好的大块补炉料投至侵蚀严重的凹坑或破损区域附近；
③再次启动矿热炉后随着炉料下沉和铁水上涨运动，大块补炉料被挤压并向炉膛缺损处运动，最终黏附在炉墙缺损区域，完成炉墙的修补工作。
本发明补炉料用量为100kg/m2。
实施例四
一种矿热炉用补炉料，包括扒炉渣、沥青、焦油，所述扒炉渣、沥青、焦油之间的质量比为8:2:3，扒炉渣来自矿热炉停炉检修过程中从炉内清出的混合粉料，扒炉渣中各原料组分及含量按重量百分比计包括：40％的氧化镁、23％的二氧化硅、9％的氧化铝、9％的三氧化二铬、7％的氧化钙、8％的氧化铁以及4％的杂质。
一种矿热炉用补炉料的施工方法，包括以下步骤：
①将上述补炉料按配方比例在铁筒内混合好后，静置2h，待其凝固成具有一定强度的固体；
②矿热炉出铁完毕后，观察出铁口附近及炉膛内部耐火材料侵蚀严重而出现凹坑或破损区域，从出铁口将制备好的大块补炉料投至侵蚀严重的凹坑或破损区域附近；
③再次开启矿热炉后随着炉料下沉和铁水上涨运动，大块补炉料被挤压并向炉膛缺损处运动，最终黏附在炉墙缺损区域，完成炉墙的修补工作。
本发明补炉料用量为100kg/m2。
实施例五
一种矿热炉用补炉料，包括扒炉渣、沥青、焦油，所述扒炉渣、沥青、焦油之间的质量比为8:2:3，扒炉渣来自矿热炉停炉检修过程中从炉内清出的混合粉料，扒炉渣中各原料组分及含量按重量百分比计包括：43.63％的氧化镁、21.15％的二氧化硅、9.5％的氧化铝、8.34％的三氧化二铬、7.52％的氧化钙、7.2％的氧化铁以及2.66％的杂质。
一种矿热炉用补炉料的施工方法，包括以下步骤：
①将上述补炉料按配方比例在铁筒内混合好后，静置1.9h，待其凝固成具有一定强度的固体；
②矿热炉出铁完毕后，观察出铁口附近及炉膛内部耐火材料侵蚀严重而出现凹坑或破损区域，从出铁口将制备好的大块补炉料投至侵蚀严重的凹坑或破损区域附近；
③再次开启矿热炉后随着炉料下沉和铁水上涨运动，大块补炉料被挤压并向炉膛缺损处运动，最终黏附在炉墙缺损区域，完成炉墙的修补工作。
本发明补炉料用量为100kg/m2。
现有技术中补炉料添加剂中所使用的工业镁砂、白云石矿以及添加的金属铝粉或Al2O3、Fe2O3、Cr2O3的粉末均为在售工业产品以及现有耐火材料的合成制备原料，所以存在着补炉料原材料成本高的问题；本发明的补炉料主要成分均来自于冶炼铬铁合金的矿热炉扒炉渣，在不同元素成分含量上受到铬铁冶炼工艺的影响，具有一定的特殊性；其特殊性体现在：
1、原料成本大幅降低，本发明采用的补炉料主要成分扒炉渣属于工业冶炼渣，本发明将其再次利用作为补炉料的主要成分，能够降低企业固废处理成本及炉膛修补成本，同时还兼具一定的环保效益；
2、合适的原料适应性：本发明补炉料中主要成分扒炉渣属于铬铁冶炼过程的最终产物，用其作为铬铁矿热炉修补材料，其主要成分于炉内冶炼环境具有很好的适应性，不会引入新的杂质元素，对冶炼产品质量无影响，并且其在热态下对于沥青、焦油等其他添加剂具有良好的粘附性，可以在高温下有完成补炉工作，不会对矿热炉正常运行造成任何不良影响。

Claims (3)

1.一种矿热炉用补炉料，其特征在于，包括扒炉渣、沥青、焦油，所述扒炉渣、沥青、焦油之间的质量比为8:2:3，扒炉渣中各原料组分及含量按重量百分比计包括：30-55％的氧化镁、10-33％的二氧化硅、5-14％的氧化铝、5-12％的三氧化二铬、5-10％的氧化钙、5-10％的氧化铁以及余量的杂质。
2.根据权利要求1所述的一种矿热炉用补炉料，其特征在于，扒炉渣中各原料组分及含量按重量百分比计包括：40-45％的氧化镁、20-23％的二氧化硅、9-10％的氧化铝、8-9％的三氧化二铬、7-8％的氧化钙、7-8％的氧化铁以及余量的杂质。
3.根据权利要求1或2任一项所述的一种矿热炉用补炉料的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：
①将上述补炉料按配方比例在铁筒内混合好后，静置1-2h后凝固成固体；
②矿热炉出铁完毕后，若出铁口附近及炉膛内部出现凹坑或破损区域，将制备好的大
块补炉料投至凹坑或破损区域附近；
③再次启动矿热炉后随着炉料下沉和铁水上涨运动，大块补炉料被挤压并向炉膛缺损
处运动，最终黏附在炉墙缺损区域，完成炉墙的修补工作。
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