CN1760160A - 用于潜入式铁水脱硫器具的快速修补料 - Google Patents

Abstract

本发明涉及铁水脱硫预处理潜入式铁水脱硫器具用耐火材料。其解决目前存在的修补层缩裂剥落、结合强度低、热震稳定性差、价格昂贵等不足。技术措施：用于潜入式铁水脱硫器具的快速修补料，在于主要组成及重量百分比为：焦宝石45～55、特级高铝粉20～30、耐火粘土15～30，外加结合剂5～10，分散剂0.3～0.8，防爆剂0.5～2.0。本发明的优点在于热震稳定性能高、结合力强、抗剥落强、耐冲蚀、成本低廉、原材料易得、水冷次数高、使产品的使用寿命增加。

Description

用于潜入式铁水脱硫器具的快速修补料

技术领域

本发明涉及铁水脱硫预处理潜入式铁水脱硫器具用耐火材料，具体地说是一种用于铁水喷吹或搅拌脱硫的喷枪或搅拌器用的快速修补料。

背景技术

为了满足市场对钢铁产品质量的要求、不断降低钢铁产品生产成本与提高钢铁企业的市场竞争能力，国内外许多钢铁企业都对炼钢入炉铁水进行脱硫预处理，以优化冶炼工艺、降低生产成本，即使是普通碳素钢的生产，也要求入炉铁水的硫含量＜0.020％，以改善钢材产品的最终质量。由此可见，铁水脱硫是生产纯净钢的需要，也是市场与企业发展的需要。为此，作为铁水脱硫预处理的两种主导性的脱硫工艺即铁水搅拌式脱硫与喷吹脱硫，正快速地在国内钢铁企业得到推广应用。然而，这两种脱硫工艺均需要采用潜入式铁水脱硫器具，由于铁水的剧烈冲刷以及频繁的急冷急热作用，导致器具耐火材料衬体冲蚀、剥落，严重地制约了脱硫器具的使用寿命和脱硫的技术经济指标，为了有效地延长脱硫器具的使用寿命，国内许多厂家先后采用耐火可塑料进行修补，如中国发明专利公开号CN1161301C公开了可潜入铁水的喷枪修理枪衬用的耐火混合物，其主要成分是莫来石刚玉熟料、含Al₂O₃不小于70％的高氧化铝水泥、耐火粘土，同时，添加化学结合剂为辅助结合剂，以提高耐火混合物的修补结合强度。然而，由于可塑料修补料存在高温收缩，导致修补层缩裂剥落；高温修补条件下水泥结合剂的水化反应不充分，致使修补层结合强度低；热震稳定性差，导致修补层热剥落；价格昂贵等不足。

发明内容

本发明的目的在于克服上述技术中的不足，提供一种热震稳定性能高、结合力强、抗剥落强、耐冲蚀、成本低廉、原材料易得的用于潜入式铁水脱硫器具的快速修补料。

实现上述目的的技术措施：

用于潜入式铁水脱硫器具的快速修补料，其在于主要组成及重量百分比为：焦宝石45～55、特级高铝粉20～30、耐火粘土15～30，外加结合剂5～10，分散剂0.3～0.8，防爆剂0.5～2.0。

其在于结合剂为水玻璃或磷酸二氢铝。

其在于分散剂为三聚氰胺或木质磺酸钙。

其在于防爆剂为硅酸铝纤维碎棉或乳酸铝。

其在于还可有重量百分比为0～8的蓝晶石和0～3的黄糊精。

其在于蓝晶石粒度为150目。

其在于主要原料粒度为：焦宝石0.15～3mm，特级高铝熟料粉料为180目，耐火粘土为180目。

其在于粒度为1～3mm的焦宝石占其焦宝石加入总重量百分比的46～60％，余量为粒度0.15～1mm的焦宝石。

本发明中各组分的作用及机理：

潜入式铁水脱硫器具耐火材料衬体是在脱硫铁水温度为1250～1440℃状态下工作，其主要破损形式为冲蚀、开裂与热应力剥落。因此，要求潜入式铁水脱硫器具所用修补料应具有较高的粘结强度、较强的抗冲刷性能、优良的热震稳定性能、合适的烧结性能、较高的防爆温度、良好的可塑性能和挤压流变性能等。

上述所采用原材料的作用：

焦宝石为骨料。由于焦宝石骨料具有显气孔率高、耐火度适中、矿物岩相结构缺陷较多的特点，这些特点能改善修补料的烧结性能和热震稳定性能；

耐火粘土能改善修补料的可塑性能；

特级高铝粉为主要粉料，依此改善修补料的抗冲刷性能，提高修补料的结合强度，并通过高温下二次莫来石形成产生的体积膨胀改善修补料的高温收缩；

硅酸铝纤维碎棉或乳酸铝为修补料的防爆添加剂，以提高修补料的防爆温度，改善热震稳定性能；

磷酸二氢铝或水玻璃为结合剂，通过化学反应与凝胶聚胶过程，使修补料快速粘结；

木质磺酸钙或三聚氰胺为分散剂，以改善修补料的挤压流变性能；

黄糊精能进一步改善修补料的可塑性，提高常温结合强度。

蓝晶石能进一步改善修补料的收缩性能。

本发明具有如下优点：

1.本发明潜入式铁水脱硫器具用快速修补料具有较高的粘结强度、较强的抗冲刷性能、优良的热震稳定性能、合适的烧结性能、较高的防爆温度、良好的可塑性能和挤压流变性能等技术性能，可满足不同结构形式的潜入式铁水脱硫器具的快速修补要求。

2.本发明所用的原材料来源广阔，价格低廉。

具体实施方式

下面结合实施例作进一步详述：

实施例1：

制备0.5吨快速修补料，修补料的组分按重量百分数为：粒度为1～3mm的焦宝石30，粒度为0.15～1mm的焦宝石20，粒度为180目的特级高铝熟料25，粒度为180目的耐火粘土25，外加磷酸二氢铝9，三聚氰胺0.7，硅酸铝纤维碎棉1。采用脱硫喷枪用普通修补料和本发明修补料，在实验室进行对比修补实验和1200℃水冷热震实验，结果表明，与普通修补料相比，本发明修补料具有施工性能优良、粘结强度大、防爆温度大于550℃，1200℃水冷次数提高5倍，本发明修补料的修补层使用寿命比原来提高2倍。

实施例2：

制备2吨快速浇注料，修补料的组分按重量百分数为：粒度为1～3mm的焦宝石28，粒度为0.15～1mm的焦宝石20，粒度为180目的特级高铝熟料28，粒度为180目的耐火粘土24，外加水玻璃8，木质磺酸钙0.7，硅酸铝纤维碎棉1，黄糊精2。经进行工业性试验，单支喷枪使用寿命均稳定在110次/支和浸泡时间稳定在1000分钟以上。

实施例3：制备0.1吨修补料，修补料的组分按重量百分数为：粒度为1～3mm的焦宝石25，粒度为0.15～1mm的焦宝石29，粒度为180目的特级高铝熟料21，粒度为180目的耐火粘土19，粒度为150目的蓝晶石6，外加磷酸二氢铝8，黄糊精2，木质磺酸钙0.4，乳酸铝0.5。采用脱硫搅拌器用普通修补料和本发明修补料，在实验室进行对比修补实验和1200℃水冷热震实验。实验结果表明，与普通修补料相比，本发明修补料具有施工性能优良、粘结强度大、防爆温度大于550℃，1100℃水冷次数提高3倍。

实施例4：制备0.1吨快速修补料，修补料的组分按重量百分数为：粒度为1～3mm的焦宝石25，粒度为0.15～1mm的焦宝石20，粒度为180目的特级高铝熟料25，粒度为180目的耐火粘土25，粒度为150目的蓝晶石5，外加磷酸二氢铝6，三聚氰胺0.5，硅酸铝纤维碎棉1.3，乳酸铝0.5。采用脱硫喷枪用普通修补料和本发明修补料，在实验室进行对比修补实验和1200℃水冷热震实验，结果表明，与普通修补料相比，本发明修补料具有施工性能优良、粘结强度大、防爆温度大于550℃，1100℃水冷次数提高2倍。

Claims (8)

1、用于潜入式铁水脱硫器具的快速修补料，其特征在于主要组成及重量百分比为：焦宝石45～55、特级高铝粉20～30、耐火粘土15～30，外加结合剂5～10，分散剂0.3～0.8，防爆剂0.5～2.0。

2.根据权利要求1所述的用于潜入式铁水脱硫器具的快速修补料，其特征在于结合剂为水玻璃或磷酸二氢铝。

3.根据权利要求1所述的用于潜入式铁水脱硫器具的快速修补料，其特征在于分散剂为三聚氰胺或木质磺酸钙。

4.根据权利要求1所述的用于潜入式铁水脱硫器具的快速修补料，其特征在于防爆剂为硅酸铝纤维碎棉或乳酸铝。

5.根据权利要求1所述的用于潜入式铁水脱硫器具的快速修补料，其特征在于还含有重量百分比为0～8的蓝晶石和0～3的黄糊精。

6.根据权利要求5所述的用于潜入式铁水脱硫器具的快速修补料，其特征在于蓝晶石粒度为150目。

7、根据权利要求1所述的用于潜入式铁水脱硫器具的快速修补料，其特征在于主要原料粒度为：焦宝石0.15～3mm，特级高铝熟料粉料为180目，耐火粘土为180目。

8、根据权利要求7所述的用于潜入式铁水脱硫器具的快速修补料，其特征在于粒度为1～3mm的焦宝石占其焦宝石加入总重量百分比的46～60％，余量为粒度0.15～1mm的焦宝石。