CN115925396B - 一种延长镁碳砖寿命的渣线修补料 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及钢包冷修耐材技术领域，具体公开了一种延长镁碳砖寿命的渣线修补料，所述渣线修补料由以下原材料按照质量百分比均匀混合而成：粒径为3～5mm的再生铝碳化硅碳砖骨料占比15～22％；粒径为1～3mm的再生铝碳化硅碳砖骨料占比16～21％；粒径为0～1mm的烧结镁粉占比14～21％；粒径≤0.09mm的烧结镁粉占比7％～12％；粒径＜0.074mm的矾土粉占比15～21％；粒径＜0.074mm的氮化硼占比3％～8％；粒径≤0.09mm的白泥占比5％～7％；粒径≤0.01mm的三氧化二铝微粉占比5％～8％；粒径＜0.074mm的硅微粉占比0.5～2％；粒径＜0.088mm的水泥占比5％～8％；粒径＜0.074mm的硼砂占比0.5～1％；粒径＜0.074mm的六偏磷酸钠占比0.1～0.15％；纤维占比0.05～0.1％，可以较大程度提高镁碳砖的使用寿命。
Description
技术领域
本申请涉及钢包冷修耐材技术领域，具体公开了一种延长镁碳砖寿命的渣线修补料。
背景技术
镁碳砖是以高熔点碱性氧化物氧化镁(熔点2800℃)和难以被炉渣侵润的高熔点碳素材料作为原料，添加各种非氧化物添加剂。用炭质结合剂结合而成的不烧碳复合耐火材料。镁碳砖主要用于转炉、交流电弧炉、直流电弧炉的内衬，钢包的渣线等部位。
炼钢钢包是盛放钢水的直接容器，在实际生产过程中，镁碳砖极容易受到损伤，这是因为在渣线部位含碳的耐火材料－渣面－金属液交界处构成了原电池，对耐火材料的损伤以电化学腐蚀为主，从而减少镁碳砖寿命，因此，发明人有鉴于此，提供了一种延长镁碳砖寿命的渣线修补料，以便解决上述问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种延长镁碳砖寿命的渣线修补料，以提高镁碳砖的使用寿命。
为了达到上述目的，本发明的基础方案提供一种延长镁碳砖寿命的渣线修补料，所述渣线修补料由以下原材料按照质量百分比均匀混合而成：
粒径为3～5mm的再生铝碳化硅碳砖骨料占比15～22％；粒径为1～3mm的再生铝碳化硅碳砖骨料占比16～21％；粒径为0～1mm的烧结镁粉占比14～21％；粒径≤0.09mm的烧结镁粉占比7％～12％；粒径＜0.074mm的矾土粉占比15～21％；粒径＜0.074mm的氮化硼占比3％～8％；粒径≤0.09mm的广西白泥占比5％～7％；粒径≤0.01mm的三氧化二铝微粉占比5％～8％；粒径＜0.074mm的硅微粉占比0.5～2％；粒径＜0.088mm的铝酸钙系赛卡71水泥占比5％～8％；粒径＜0.074mm的硼砂占比0.5～1％；粒径＜0.074mm的六偏磷酸钠占比0.1～0.15％；纤维占比0.05～0.1％。
进一步，所述再生铝碳化硅碳砖由经过回收铝碳化硅碳砖后，破碎磁选出杂质，再通过梯形磨粉机研磨至粒径为3～5mm、1～3mm的骨料制成。
进一步，所述渣线修补料的化学成分按重量百分比计为：Al2O3+MgO≥70％，SiC+C≥3％，BN≥3％。
进一步，所述铝酸钙系赛卡71水泥的Al2O3含量≥70％。
进一步，所述纤维为防爆纤维。
进一步，所述再生铝碳化硅碳砖按重量计含Al2O3≥70％、C+SiC≥10％、H2O≤0.5％、Fe2O3≤1％，其粒度为3～5mm、1～3mm；其体密≥2.7g/cm3。
进一步，所述烧结镁粉按重量计含MgO＞93％、H2O≤0.5％，其粒度为≤0.09mm，1-3mm；其体密为2.5-3.5g/cm3。
进一步，所述矾土粉按重量计含Al2O3≥88％，SiO2≤10％，H2O≤0.5％，其粒度为＜0.074mm。
进一步，所述氮化硼按重量计含BN≥99％，其粒度为＜0.074mm；所述广西白泥按重量计含Al2O3≥46％，其粒度为＜0.09mm。
进一步，所述三氧化二铝微粉为α-Al2O3微粉按重量记含Al2O3≥98％，其粒度为＜0.01mm，α-Al2O3≥93％，所述硅微粉按重量计含SiO2≥94％，其粒度为＜0.074mm。
本方案的原理及效果在于：
1、本发明采用铝再生铝碳化硅碳砖骨料为主体，利用其中的SiC和C提高耐渣线修补料的抗渣性和抗粘渣性，同时节约资源，减少生产成本。利用烧结镁粉和铝再生铝碳化硅碳砖中的Al烧结形成镁铝尖晶石相，进一步提高修补料的性能，利用矾土粉与SiO2烧结形成莫来石相来平衡修补料烧后体积，利用氮化硼增加烧结后耐火材料的内阻，减轻耐火材料－渣面－金属液的腐蚀电流，减少对耐火材料的电化学腐蚀提高耐火材料寿命。利用广西白泥可使渣线修补料拥有较好的黏度使渣线砖与渣线修补料结合性上升，此外广西白泥可改善渣线修补料的涂抹性能，方便人员施工。
2、本发明利用活性三氧化二铝微粉和硅微粉结合使用可以提升渣线修补料的施工性能，并且硅微粉的加入可以缓冲膨胀应力，提高渣线修补料的强度、抗渣性及高温体积稳定性。水泥采用铝酸钙系赛卡71水泥，其中氧化铝含量在70％左右的均可作为本发明使用的水泥，这类水泥水化性能稳定，机械强度优异，而且强度提升合适，适于作为镁碳砖修砌提供前期施工强度。
3、本发明采用硼砂、六偏磷酸钠和防爆纤维作为添加剂，硼砂可降低渣线修补料的烧结温度，使渣线修补料在使用过程中烧结性能更好，六偏在少量加水的条件下形成分散性的凝胶，加强浇注料的施工强度同时减少渣线修补料的加水量。防爆纤维，细小纤维状物质，其贯穿于浇注料的各个缝隙中，能在钢包罐烘烤过程中疏导水蒸气的排出，避免水蒸气无法排出，爆裂产生气孔，同时提高修补料抗折强度。
4、与现有技术相比，本发明利用氮化硼增加含碳耐火材料的内阻，减轻耐火材料－渣面－金属液的腐蚀电流，减少对耐火材料的电化学腐蚀，利用氧化镁为主要材料可以捕获钢渣中的三氧化二铝，现场镁铝尖晶石提高修补料的烧结性能和机械强度，可以较大程度提高镁碳砖的使用寿命。
具体实施方式
为更进一步阐述本发明为实现预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。
本发明为镁碳砖施工提供一种耐渣线修补料料，其原料由下述重量百分比的组分组成，为了避免重复，先将本具体实施方式涉及到的原料统一描述如下，实施例中将不再赘述：
再生铝碳化硅碳砖未按重量计含Al2O3≥70％、C+SiC≥10％、H2O≤0.5％、Fe2O3≤1％，其粒度为3～5mm、1～3mm；其体密≥2.7g/cm3；
烧结镁粉按重量计含MgO＞93％、H2O≤0.5％，其粒度为≤0.09mm，1-3mm；其体密为2.5-3.5g/cm3；
矾土粉按重量计含Al2O3≥88％，SiO2≤10％，H2O≤0.5％，其粒度为＜0.074mm；
氮化硼按重量计含BN≥99％，其粒度为＜0.074mm；
广西白泥按重量计含Al2O3≥46％，其粒度为＜0.09mm；
三氧化二铝微粉为α-Al2O3微粉按重量记含Al2O3≥98％，其粒度为＜0.01mm，αAl2O3≥93％；
硅微粉按重量计含SiO2≥94％，其粒度为＜0.074mm；
高铝水泥为赛卡71水泥，按重量计含Al2O3≥70％，CaO＜25％，其粒度为＜0.088mm；
硼砂执行GB/T 537-2009标准，无水硼砂含量≥95％；
六偏磷酸钠的CAS号为：10124-56-8；
防爆纤维对应的牌号为JX-3-3。
具体浇注料粒径为3～5mm再生铝碳化硅碳砖骨料15～22％；粒径为1～3mm的再生铝碳化硅碳砖骨料16～21％；粒径为0～1mm的烧结镁粉14～21％；粒径为≤0.09mm的烧结镁粉7％～12％；粒径为＜0.074mm的矾土粉15～21％；粒径为＜0.074mm的氮化硼3％～8％；粒径为≤0.09mm的广西白泥5％～7％；粒径为≤0.01mm的三氧化二铝微粉5％～8％；粒径为＜0.074mm的硅微粉0.5～2％；粒径为＜0.088mm的赛卡71水泥5％～8％；粒径为＜0.074mm的硼砂0.5～1％；粒径为＜0.074mm的六偏磷酸钠0.1～0.15％；防爆纤维0.05～0.1％。先将原料按重量百分比加入搅拌机中，混合均匀包装即可。
钢包渣线用耐渣线修补料满足以下理化指标。
下面结合实施例对本发明做进一步描述，但并不因此将本发明限制在所述的实施条例范围之中。
实施例1
将检验合格的17重量份粒径3～5mm的再生铝碳化硅碳砖骨料、16重量份粒径1～3mm的再生铝碳化硅碳砖骨料、15重量份粒径0～1mm的烧结镁粉、12重量份粒径≤0.09mm的烧结镁粉、19重量份粒径＜0.074mm的矾土粉、3重量份粒径为＜0.074mm的氮化硼、5重量份粒径≤0.09mm的广西白泥、6重量份粒径≤0.01mm的三氧化二铝微粉、2重量份粒径＜0.074mm的硅微粉、5重量份粒径为＜0.088mm的赛卡71水泥，外加0.8重量份的硼砂、0.1重量份的六偏磷酸钠、0.08重量份的防爆纤维。送入滚筒式搅拌机内进行混合搅拌，经混合搅拌4min后，将混匀的物料通过三通阀放料装置放进干燥的吨袋包装袋内，按500kg/袋进行包装，系好开口标识入库备用。取样检测渣线修补料的理化指标(检测结果见表1)，检测合格后再运至某炼钢厂修砌作业区。
表1实施例1渣线修补料
本实施例钢包渣线修补料，其作为钢包渣线修砌时的耐火材料，送往某炼钢厂修砌作业区，将混合均匀的散装料加入搅拌机，加入水7.5wt％，搅拌3～4min，具有较好的涂抹性，修砌镁碳砖后，室温养护24～48h，可上线烘烤使用。
应用钢包2个，耐渣线修补料料用量1吨，从施工得到的反馈来看，该耐渣线修补料料使用方便施工性能良好，黏度适中。到大修下线收集的数据来看，平均寿命在镁碳砖开始掉落次数从平均131次提升至平均137次，渣线砖寿命略有提升。
实施例2
将检验合格的19重量份粒径3～5mm的再生铝碳化硅碳砖骨料、18重量份粒径1～3mm的再生铝碳化硅碳砖骨料、14重量份粒径0～1mm的烧结镁粉、10重量份粒径≤0.09mm的烧结镁粉、16重量份粒径＜0.074mm的矾土粉、5重量份粒径为＜0.074mm的氮化硼、5重量份粒径≤0.09mm的广西白泥、6重量份粒径≤0.01mm的三氧化二铝微粉、2重量份粒径＜0.074mm的硅微粉、5重量份粒径为＜0.088mm的赛卡71水泥，外加0.8重量份的硼砂、0.1重量份的六偏磷酸钠、0.08重量份的防爆纤维。送入滚筒式搅拌机内进行混合搅拌，经混合搅拌4min后，将混匀的物料通过三通阀放料装置放进干燥的吨袋包装袋内，按500kg/袋进行包装，系好开口标识入库备用。取样检测钢包包盖微孔浇注料的理化指标(检测结果见表1)，检测合格后再运至某炼钢厂修砌作业区。
表2实施例2钢包渣线用耐渣线修补料
| 项目 | 检测结果 |
| Al2O3+MgO，％ | 72.13 |
| SiC+C，％ | 3.56 |
| BN，％ | 4.81 |
| 耐火度，℃ | 1761 |
| 体积密度，g/cm3(110*24h) | 2.7 |
| 抗折强度，MPa(1200*3h) | 6.9 |
| 线变化率，％(1200*3h) | 0.18 |
本实施例钢包渣线用耐渣线修补料，其作为镁碳砖修砌时的耐火材料，送往某炼钢厂修砌作业区，将混合均匀的散装料加入搅拌机，加入水7.5wt％，搅拌3～4min，具有较好的涂抹性，修砌镁碳砖后，室温养护24～48h，可上线烘烤使用。
应用钢包3个，耐渣线修补料料用量1.5吨，从施工得到的反馈来看，该耐渣线修补料料使用方便施工性能良好，黏度略微偏大。到大修下线收集的数据来看，渣线砖镁碳砖开始掉落次数从平均136次提升至平均144次，渣线砖寿命有所提升。
根据本发明的背景技术以及实施例1、2的内容可以得出：本发明钢包渣线用耐渣线修补料在镁碳砖修砌时的应用情况良好、施工良好，在线使用寿命明显增长，本发明的应用能有效缓解镁碳砖在线使用过程中出现剥落的现象，延长了镁碳砖寿命，为炼钢厂节能减排、降低成本带来了有利影响，应用前景广阔。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限定本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简介修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
Claims (7)
1.一种延长镁碳砖寿命的渣线修补料，其特征在于：所述渣线修补料由以下原材料按照质量百分比均匀混合而成：
粒径为3～5mm的再生铝碳化硅碳砖骨料占比15～22％；粒径为1～3mm的再生铝碳化硅碳砖骨料占比16～21％；粒径为0～1mm的烧结镁粉占比14～21％；粒径≤0.09mm的烧结镁粉占比7％～12％；粒径＜0.074mm的矾土粉占比15～21％；粒径＜0.074mm的氮化硼占比3％～8％；粒径≤0.09mm的白泥占比5％～7％；粒径≤0.01mm的三氧化二铝微粉占比5％～8％；粒径＜0.074mm的硅微粉占比0.5～2％；粒径＜0.088mm的水泥占比5％～8％；粒径＜0.074mm的硼砂占比0.5～1％；粒径＜0.074mm的六偏磷酸钠占比0.1～0.15％；纤维占比0.05～0.1％；
所述渣线修补料的化学成分按重量百分比计为：Al2O3+MgO≥70％，SiC+C≥3％，BN≥3％；
所述再生铝碳化硅碳砖按重量计含Al2O3≥70％、C+SiC≥10％、H2O≤0.5％、Fe2O3≤1％，其粒度为3～5mm、1～3mm；其体密≥2.7g/cm3；
所述烧结镁粉按重量计含MgO＞93％、H2O≤0.5％，其粒度为≤0.09mm，1-3mm；其体密为2.5-3.5g/cm3。
2.根据权利要求1所述的一种延长镁碳砖寿命的渣线修补料，其特征在于，所述再生铝碳化硅碳砖由经过回收铝碳化硅碳砖后，破碎磁选出杂质，再通过梯形磨粉机研磨至粒径为3～5mm、1～3mm的骨料制成。
3.根据权利要求1所述的一种延长镁碳砖寿命的渣线修补料，其特征在于，所述水泥的Al2O3含量≥70％。
4.根据权利要求1所述的一种延长镁碳砖寿命的渣线修补料，其特征在于，所述纤维为防爆纤维。
5.根据权利要求1所述的一种延长镁碳砖寿命的渣线修补料，其特征在于，所述矾土粉按重量计含Al2O3≥88％，SiO2≤10％，H2O≤0.5％，其粒度为＜0.074mm。
6.根据权利要求5所述的一种延长镁碳砖寿命的渣线修补料，其特征在于，所述氮化硼按重量计含BN≥99％，其粒度为＜0.074mm；所述白泥按重量计含Al2O3≥46％，其粒度为＜0.09mm。
7.根据权利要求6所述的一种延长镁碳砖寿命的渣线修补料，其特征在于，所述三氧化二铝微粉为α-Al2O3微粉按重量记含Al2O3≥98％，其粒度为＜0.01mm，α-Al2O3≥93％，所述硅微粉按重量计含SiO2≥94％，其粒度为＜0.074mm。
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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