CN1238137C - 防止炼钢容器粘渣的氧化钙涂料 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种防止炼钢容器粘渣的氧化钙(CaO)，属于冶金工艺材料，它主要包括石灰石85-95%、消石灰1-8%、SiO₂微粉1.5-5%、三聚1.5-5%、水玻璃0.5-5%、纸纤维0.1-1%，要求石灰石临界颗粒≤2mm，CaCO₃≥85%，可有效防止钢包和精炼炉浸渍管的粘渣。其维持钢包不粘渣的炉数较佳方案可达7炉。采用本发明CaO涂料可用手工或喷涂一层在钢包壁上便可收到好的效果。

Description

防止炼钢容器粘渣的氧化钙涂料

技术领域

本发明涉及一种防止炼钢容器粘渣的氧化钙涂料，属于冶金工艺材料。

背景技术

由于连铸比逐年提高、钢种等因素、耐火材料和其它因素的影响，连铸钢包的包壁和RH浸渍管存在粘渣现象。粘渣造成钢包容积减小，高炉和转炉的产量将会减少；钢包重量会增加，影响吊运行车的运行安全；粘渣还使钢包包龄缩短，耐火材料消耗增加；粘渣也使RH浸渍管的直径减小，直接影响RH精炼处理能力的有效发挥。

目前，为减轻钢包粘渣的措施是：采取加快钢包周转，受钢前钢包预热，钢包内加石灰和及时清理钢包口结渣等办法。加快钢包周转和钢包预热对减轻粘渣有一定的作用，但往往是这两种方法采用后钢包仍继续粘渣。加石灰后有较好的效果，但需要连续几炉加石灰才有明显效果，因此会增加炼钢成本，并且石灰对耐材有侵蚀作用。清理钢包口结渣只是一般性措施，对减轻粘渣没有大的作用。

据查，日本4-116117专利，采用10-80wt％萤石和90-20wt％石灰石为主原料的粘渣防止剂，并采取四种不同的施工方式。此专利存在的缺点是：当含有萤石的粘渣防止剂作为喷涂料直接喷涂在钢包壁耐材上或粘渣层上时，由于萤石会显著降低涂料的熔点和粘度，因此涂层在低于炼钢温度时就会流淌，难以对粘渣层产生反应侵蚀作用。

上述日本专利，如将粘渣防止剂预先加入钢包然后受钢，则高萤石含量的粘渣防止剂不仅会对钢包底的耐材产生侵蚀作用，而后进入钢包渣中粘渣防止剂还会对渣线产生侵蚀作用。萤石对钢水质量也不利。

另外，中国专利1068282公开了一种防粘钢粘渣的高温涂料，由Al₂O₃、Cr₂O₃、SiC、石墨和结合剂磷酸铝溶液、木质磺酸钠溶液组成。该涂料耐高温，抗渣性好，具有防粘渣性能。涂料涂刷一次可使用7-10次。然而，为了生产高品质钢，钢铁企业都在努力降低钢中的杂质含量，纯净钢、超低碳钢将占据越来越多的比例。该专利的缺点是：涂料中SiC55％、石墨5％，会对钢水产生增碳(SiC和石墨中的碳进入钢水)，增硅(SiC氧化后，生成SiO₂进入钢水)的负面影响，这些都不利于纯净钢、低碳钢和超低碳钢的冶炼。

发明内容

本发明的目的是提供一种防止炼钢容器粘渣的涂料，该种涂料对减轻钢包和RH浸渍管的粘渣，减少因粘渣带来的负面影响以及稳定炼钢生产具有显著效果。

本发明的目的是这样达到的，针对于粘渣的原因，采取在包壁上用手工涂抹或喷涂一层氧化钙(CaO)涂料，使渣的主要成分为Al₂O₃和涂料CaO反应，生成CA、C₁₂A₇和C₂AS等低熔物，而不容易粘渣。

本发明的防止炼钢容器粘渣的氧化钙涂料，其组分和重量百分比为：

石灰石           85-95％

消石灰           1-8％

SiO₂微粉        1.5-5％

三聚磷酸钠       1.5-5％

水玻璃           0.5-5％

纸纤维           0.1-1％；

其中，上述的石灰石的临界颗粒≤2mm，CaCO₃的含量≥85％，SiO₂微粉中SiO₂含量≥90％，粒度＜5μm；所述的纸纤维为外加。

其组分和重量百分比还可为：

石灰石               90-93％

消石灰               1-3％

SiO₂微粉            2-4％

三聚磷酸钠           2-4％

水玻璃               1-4％

纸纤维               0.5-0.8％；

其中，所述的纸纤维为外加。

石灰石中要求CaCO₃含量要＞85％，临界颗粒要求≤2mm。临界颗粒过大不利于石灰石充分分解，加入一定量的消石灰利于增强涂料的粘附性，提高附着率，范围在1-8％，少于1％时，涂料的附着性不足，超过8％时，一方面涂料的需水量显著增加，脱水后涂料的气孔率增加，影响涂料本身的耐侵蚀性；另一方面，涂料的粘性太强，喷涂时涂料会在喷嘴处粘结，使喷枪口缩小，严重时会堵塞喷枪。SiO₂微粉起增强和减水作用，还能提高涂料的致密度，加入量1.5-5％，少于1.5％作用不明显，超过5％时，相应降低了涂料中起防止粘渣作用的CaO含量，削弱了防粘渣效果，并且会明显增加涂料成本。要求SiO₂微粉中SiO₂含量≥90％，粒度＜5μm。水玻璃有利改善涂料中、低温的粘性和强度，提高附着率，加入量为0.5-5％，小于0.5％作用不明显，大于5％粘性太强，并且减弱涂料的耐侵蚀性。三聚磷酸钠有助提高涂料中、高温强度，加入量为1.5-5％，小于1.5％作用不明显，大于5％会增加涂料成本。要求水玻璃和三聚磷酸钠均为工业一级品，粒度＜0.15mm。加入纸纤维对改善涂料的施工涂抹性能和烘烤排水有一定作用。

本发明的效果：以手工涂抹方式为例，涂层厚度10-20mm，冶炼多品种钢，维持钢包不粘渣的炉数与现有技术相比，增加一倍以上，有明显的防粘渣效果。

具体实施方式

本发明的CaO涂料，具体施工方法有两种：手工涂抹和机械喷涂。如果现场设备和施工条件允许，最好采用机械喷涂。由于CaO涂料与渣反应后，涂层会逐渐变薄直至侵蚀掉，因此最好每炼5炉钢左右喷涂一次，这样能始终保证粘渣与CaO涂料接触，可确保一个小修周期内钢包基本不粘渣。

机械喷涂在周转的热钢包中进行，利用热钢包的热量使涂料中的石灰石分解成游离CaO。喷涂厚度10-20mm。一般情况新钢包不粘渣，第一次小修后开始出现粘渣，因此，要求机械喷涂在钢包轻度粘渣时就进行，这样从一开始就控制粘渣。对于RH浸渍管，适合采用喷涂施工。

手工涂抹方法时，需要先将CaO涂料加水搅拌成泥料，加水要适中，水少则泥料缺少粘性和塑性，水多时泥料在涂抹时会流淌。涂抹的厚度仍控制在10-20mm。如果现场条件只能用手工涂抹施工时，最好从第一次小修就开始。由于钢包小修后的热状态较差，钢包容易粘渣，CaO涂料对抑制小修后几炉的粘渣具有明显的作用。最好从钢包前期就对粘渣进行控制。

实施例

按表1配制各实施例1，2，3和比较例1，2的涂料。其中比较例1中石灰石∶萤石为80∶20，与对比文献(日本专利4-116117)的实施例的配比一致。

                 表1  CaO涂料的配比(重量％)

项目		比较例1	比较例2	实施例1	实施例2	实施例3
							石灰石	2-0.088	50		60	60	60.5
＜0.088	30		26	30	33
						焦宝石3-0.088			60
特级矾土＜0.088			28
						广西泥			4
蓝晶石			3

消石灰		1	6	3	1
						CaF2(萤石)	20
SiO2微粉	外加适量结合剂	1	2.5	2	1.5
						三聚磷酸钠	2	2	1.5	2.5
水玻璃		1	3.5	3.5	1.5
						纸纤维(外加)	0.2	0.2	0.2	0.2

本发明实施例、对比例制得涂料的性能如表2所示。

                         表2  涂料的性能

涂料名称		比较例2	实施例1	实施例2	实施例3
						抗折强度(MPa)	110℃×24h	3.2	3.4	3.0	2.5
耐压强度(MPa)	16	14.8	13.2	9.2
					抗折强度(MPa)	1500℃×3h		8.4	2.7	2.6	2.6
耐压强度(MPa)	56	9.0	7.7	8.3
					线变化率(％)		+0.9	-1.6	-1.8	-1.9

                           表3  本发明的使用效果

项目	比较例1	比较例2	实施例1	实施例2	实施例3
						钢包容量，t	涂料在1000℃就出现液相流淌，剩余涂料强度很差。不能起到防止粘渣的作用。	300	300	300	300
涂料施工方式	手工涂抹	手工涂抹	手工涂抹	手工涂抹
					包壁涂层厚度，mm	10-20		10-20	10-20	10-20
冶炼钢种	AP，GR	AP，GR	AP，GR	AP，GR
					维持钢包不粘渣的炉数	3		5	5	7

AP为铝镇静钢，GR为铝硅镇静钢

由表3可发现比较例1由于较低温度下就出现大量液相，而且剩余得涂料气孔率高、强度很差，炼钢温度下很快会被侵蚀掉，因此不可能产生防止粘渣得作用。而本发明3个实施例维持钢包不粘渣得炉数均大于比较例2，分别为5炉、5炉和7炉。

Claims (4)

1.防止炼钢容器粘渣的氧化钙涂料，其组分和重量百分比为：

石灰石                 85-95％

消石灰                 1-8％

SiO₂微粉              1.5-5％

三聚磷酸钠             1.5-5％

水玻璃                 0.5-5％

纸纤维                 0.1-1％；

其中，所述的石灰石CaCO₃的含量≥85％；所述的SiO₂微粉中SiO₂含量≥90％；所述的纸纤维为外加。

2.根据权利要求1所述的防止炼钢容器粘渣的氧化钙涂料，其特征在于，其组分和重量百分比为：

石灰石                 90-93％

消石灰                 1-3％

SiO₂微粉              2-4％

三聚磷酸钠             2-4％

水玻璃                 1-4％

纸纤维                 0.5-0.8％

其中，所述的纸纤维为外加。

3.根据权利要求1或2所述的防止炼钢容器粘渣的氧化钙涂料，其特征在于，所述的石灰石的临界颗粒≤2mm。

4.根据权利要求1或2所述的防卜炼钢容器粘渣的氧化钙涂料，其特征在于，所述的SiO₂微粉中SiO₂粒度＜5μm。