專利名稱：利用Al₂O₃-MgO-CaO合成耐火原料生產(chǎn)轉(zhuǎn)爐修補(bǔ)料的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及耐火材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種采用Al2O3-MgO-CaO合成耐火原料生產(chǎn)轉(zhuǎn)爐修補(bǔ)料的方法。
背景技術(shù)：
轉(zhuǎn)爐是煉鋼生產(chǎn)所使用的主要設(shè)備，轉(zhuǎn)爐在使用過程中，由于長期在高溫狀態(tài)下受到機(jī)械力沖擊以及鋼液侵蝕，所以轉(zhuǎn)爐的爐底以及其它特定部位的耐火材料容易受損， 從而影響了轉(zhuǎn)爐的正常運(yùn)行。另外，可能由于轉(zhuǎn)爐操作的不穩(wěn)定因素，轉(zhuǎn)爐的某些部位也會過早地出現(xiàn)損毀，這時，就需要對轉(zhuǎn)爐進(jìn)行修補(bǔ)。轉(zhuǎn)爐的修補(bǔ)是延長轉(zhuǎn)爐壽命、平衡轉(zhuǎn)爐損毀、降低生產(chǎn)成本的有力墻施。修補(bǔ)料是提高轉(zhuǎn)爐壽命的一種重要材料，轉(zhuǎn)爐修補(bǔ)料應(yīng)具備的性能是高溫流動性好、燒結(jié)時間短、使用壽命長。目前，現(xiàn)場使用的修補(bǔ)料的主要組成為鎂砂、煤焦油浙青、 液態(tài)結(jié)合劑及添加劑。當(dāng)前普遍使用的轉(zhuǎn)爐熱修補(bǔ)材料一般都采用浙青或樹脂結(jié)合，為了提高修補(bǔ)料的流動性，修補(bǔ)料生產(chǎn)廠家一般都加大浙青的加入量(有的加入量達(dá)到20%或甚至更高)，并輔加低熔點(diǎn)的無機(jī)鹽。這些物質(zhì)在高溫狀態(tài)下?lián)]發(fā)，產(chǎn)生大量的有害煙塵，從而污染環(huán)境，并會在修補(bǔ)襯體內(nèi)留下大量氣孔，使得修補(bǔ)襯體疏松，收得率低，影響了使用壽命ο因此，在本領(lǐng)域中，需要一種能夠生產(chǎn)出能夠滿足轉(zhuǎn)爐正常運(yùn)作要求、成本低且對環(huán)境友好的修補(bǔ)料的方法。

發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術(shù)存在的以上缺點(diǎn)，本發(fā)明提供了一種利用Al2O3-MgO-CaO合成耐火原料生產(chǎn)轉(zhuǎn)爐修補(bǔ)料的方法，所述方法以Al2O3-MgO-CaO合成耐火原料為主要原料，通過加入一定量的礬土骨料、鎂砂粉和添加劑，生產(chǎn)出了一種無污染、燒結(jié)速度快、結(jié)構(gòu)致密、收得率高的轉(zhuǎn)爐修補(bǔ)料。根據(jù)本發(fā)明，一種利用Al2O3-MgO-CaO合成耐火原料生產(chǎn)轉(zhuǎn)爐修補(bǔ)料的方法包括以下步驟(1)將30wt% 70wt %&A1203-Mg0-Ca0合成耐火原料顆粒、0 40wt%的礬土顆粒、20wt% 30wt%的鎂砂細(xì)粉和0 10wt%的添加劑混合，以得到混合物；(2)將所述混合物在混碾機(jī)中混煉，得到轉(zhuǎn)爐修補(bǔ)料。所述Al2O3-MgO-CaO合成耐火原料顆粒的成分為=Al2O3含量為55wt% 68wt%， MgO含量為15wt % ^wt %，CaO含量不超過12wt %，SiO2含量不超過4wt %，F(xiàn)e2O3含量不超過2wt %，以及其它不可避免的雜質(zhì)。所述礬土顆粒的成分為=Al2O3含量為大于75wt%且小于100wt%，SiO2含量不超過23wt%，!^e2O3含量不超過2. 5wt%，以及其它不可避免的雜質(zhì)。所述鎂砂細(xì)粉的成分為MgO含量為大于88wt%且小于IOOwt %，SiO2含量不超過 IOwt %，CaO含量不超過2. 2wt %，F(xiàn)e2O3含量不超過2. 5wt %，以及其它不可避免的雜質(zhì)。
所述添加劑為剛玉粉、α -Al2O3微粉、硅微粉中的一種以上。另外，所述Al2O3-MgO-CaO合成耐火原料顆粒的粒度在5mm以下，所述礬土顆粒的粒度在2mm以下，所述鎂砂細(xì)粉的粒度小于180目。本發(fā)明主要采用Al2O3-MgO-CaO合成耐火原料作為主要原料，通過加入一定量的礬土骨料、鎂砂粉和添加劑，來生產(chǎn)轉(zhuǎn)爐修補(bǔ)料。由于在本發(fā)明的方法中沒有采用浙青，所以根據(jù)本發(fā)明的轉(zhuǎn)爐修補(bǔ)料在使用過程中不會產(chǎn)生有害氣體，從而不會污染環(huán)境。同時，按照本發(fā)明的方法制得的修補(bǔ)料燒結(jié)時間短，抗侵蝕性能良好，使用壽命長。
具體實(shí)施例方式下面通過具體實(shí)施例詳細(xì)描述本發(fā)明，以使本發(fā)明的上述目的和優(yōu)點(diǎn)更加明了。根據(jù)本發(fā)明的利用Al2O3-MgO-CaO合成耐火原料生產(chǎn)轉(zhuǎn)爐修補(bǔ)料的方法包括以下步驟(1)將30wt% 粒度在5mm以下的Al2O3-MgO-CaO合成耐火原料顆粒、 0 40襯％的粒度在2mm以下的礬土顆粒、20wt% 30wt%的粒度小于180目的鎂砂細(xì)粉和0 IOwt %的添加劑混合，以得到混合物；(2)將所述混合物在混碾機(jī)中混煉，得到轉(zhuǎn)爐修補(bǔ)料。所述Al2O3-MgO-CaO合成耐火原料顆粒的成分為=Al2O3含量為55wt% 68wt%， MgO含量為15wt % ^wt %，CaO含量不超過12wt %，SiO2含量不超過4wt %，F(xiàn)e2O3含量不超過2wt%。所述礬土顆粒的成分為=Al2O3含量為大于75wt%且小于100wt%，SiO2含量不超過23wt %，F(xiàn)e2O3含量不超過2. 5wt %。所述鎂砂細(xì)粉的成分為MgO含量為大于88wt%且小于IOOwt %，SiO2含量不超過 IOwt %，CaO含量不超過2. 2wt %，F(xiàn)e2O3含量不超過2. 5wt %。所述添加劑為剛玉粉、α -Al2O3微粉、硅微粉中的一種以上。下面，參照具體的實(shí)施例對本發(fā)明的利用Al2O3-MgO-CaO合成耐火原料來生產(chǎn)轉(zhuǎn)爐修補(bǔ)料的方法進(jìn)行詳細(xì)說明。實(shí)施例1利用Al2O3-MgO-CaO合成耐火原料生產(chǎn)轉(zhuǎn)爐修補(bǔ)料。首先，將Al2O3-MgO-CaO合成耐火原料制備成粒度在5mm以下的顆粒，將礬土制備成粒度在2mm以下的顆粒，鎂砂制備成粒度小于180目的細(xì)粉。然后，混合30wt%的粒度在5mm以下的Al2O3-MgO-CaO合成耐火原料顆粒、40wt%的粒度在2mm以下的礬土顆粒、20wt%的小于180目的鎂砂細(xì)粉以及10wt% 的添加劑。然后，將得到的混合物在混碾機(jī)中混煉3 Smin出料，經(jīng)包裝得到轉(zhuǎn)爐修補(bǔ)料。Al2O3-MgO-CaO合成耐火原料成分為=Al2O3含量為55. 02wt %，MgO含量為 28. 12wt%, CaO 含量為 11. 2wt%, SiO2 含量為 3. 56wt%，F(xiàn)e2O3 含量為 0. 89wt%，以及其它不可避免的雜質(zhì)。鞏土成分為=Al2O3含量 83. 26wt %，SiO2 含量為 9. 56wt %，F(xiàn)e2O3 含量為 1. 84wt %， 以及其它不可避免的雜質(zhì)。鎂砂成分為=MgO含量為88. 13wt%, SiO2含量為9. 84wt %，CaO含量為0. 56wt %， I^e2O3含量為0. 83wt%，以及其它不可避免的雜質(zhì)。
添加劑為剛玉粉、硅微粉。實(shí)施例2利用Al2O3-MgO-CaO合成耐火原料生產(chǎn)轉(zhuǎn)爐修補(bǔ)料。首先，將Al2O3-MgO-CaO合成耐火原料制備成粒度在5mm以下的顆粒，將鎂砂制備成小于180目的細(xì)粉。然后，混合70wt% 的粒度在5mm以下的Al2O3-MgO-CaO合成耐火原料顆粒、30wt%的粒度小于180目的鎂砂細(xì)粉。然后將得到的混合物在混碾機(jī)中混煉3 Smin出料，經(jīng)包裝得到轉(zhuǎn)爐修補(bǔ)料。Al2O3-MgO-CaO合成耐火原料成分為=Al2O3含量為61. 23wt %，MgO含量為 22. 83wt %，CaO 含量為 10. 43wt %，SiO2 含量為 2. 56wt %，F(xiàn)e2O3 含量為 1. 34wt %，以及其它不可避免的雜質(zhì)。鎂砂成分為MgO含量為92. 36wt%，SiO2含量為3. 28wt%，Ca0含量為2. 13wt%, I^e2O3含量為2. Hwt %，以及其它不可避免的雜質(zhì)。實(shí)施例3利用Al2O3-MgO-CaO合成耐火原料生產(chǎn)轉(zhuǎn)爐修補(bǔ)料。首先，將Al2O3-MgO-CaO合成耐火原料制備成粒度在5mm以下的顆粒，將礬土制備成粒度在2mm以下的顆粒，將鎂砂制備成粒度小于180目的細(xì)粉。然后，混合50wt%的粒度在5mm以下的Al2O3-MgO-CaO合成耐火原料顆粒、20襯％的粒度在2mm以下的礬土顆粒、25wt%的粒度小于180目的鎂砂細(xì)粉以及 5wt%的添加劑。然后將混合物在混碾機(jī)中混煉3 Smin出料，經(jīng)包裝得到轉(zhuǎn)爐修補(bǔ)料。Al2O3-MgO-CaO合成耐火原料成分為=Al2O3含量為67. 86wt %，MgO含量為 15. 15wt%,CaO 含量為 11. 47wt%，SiO2 含量為 3. 56wt%，F(xiàn)e2O3 含量為 1. 24wt%，以及其它不可避免的雜質(zhì)。鞏土成分為=Al2O3含量 88. 26wt %，SiO2 含量為 7. 23wt %，F(xiàn)e2O3 含量為 1. 32wt %， 以及其它不可避免的雜質(zhì)。鎂砂成分為MgO含量為94. 56wt %，SiO2含量為2. 38wt %，CaO含量為1. 83wt %， I^e2O3含量為1. 17wt%，以及其它不可避免的雜質(zhì)。添加劑為α -Al2O3微粉、硅微粉。實(shí)施例4利用Al2O3-MgO-CaO合成耐火原料生產(chǎn)轉(zhuǎn)爐修補(bǔ)料。首先將Al2O3-MgO-CaO合成耐火原料制備成粒度在5mm以下的顆粒，將礬土制備成粒度在2mm以下的顆粒，將鎂砂制備成粒度小于180目的細(xì)粉。然后混合40wt%的粒度在5mm以下的Al2O3-MgO-CaO合成耐火原料顆粒、30襯％的粒度在2mm以下的礬土顆粒、25wt%的粒度小于180目的鎂砂細(xì)粉以及 5wt %的添加劑。將得到的混合物在混碾機(jī)中混煉3 Smin出料，經(jīng)包裝得到轉(zhuǎn)爐修補(bǔ)料。Al2O3-MgO-CaO合成耐火原料成分為=Al2O3含量為61. 73wt %，MgO含量為 22. 74wt %，CaO 含量為 8. 37wt %，SiO2 含量為 2. 34wt %，F(xiàn)e2O3 含量為 1. 92wt %，，以及其它不可避免的雜質(zhì)。礬土成分為=Al2O3 含量 75. 46wt %, SiO2 含量為 22. 95wt %, Fe2O3 含量為 1. 52wt%，以及其它不可避免的雜質(zhì)。鎂砂成分為=MgO含量為97. 26wt %，SiO2含量為0. 76wt %，CaO含量為1. 56wt %， I^e2O3含量為0. 36wt%，以及其它不可避免的雜質(zhì)。添加劑為硅微粉。
實(shí)施例5利用Al2O3-MgO-CaO合成耐火原料生產(chǎn)轉(zhuǎn)爐修補(bǔ)料。首先，將Al2O3-MgO-CaO合成耐火原料制備成粒度在5mm以下的顆粒，將礬土制備成粒度在2mm以下的顆粒，將鎂砂制備成粒度小于180目的細(xì)粉。然后，混合35wt%的粒度在5mm以下的Al2O3-MgO-CaO合成耐火原料顆粒、35襯％的粒度在2mm以下的礬土顆粒、27wt%的小于180目的鎂砂細(xì)粉以及 3wt%的添加劑。然后將得到的混合物在混碾機(jī)中混煉3 Smin出料，經(jīng)包裝得到轉(zhuǎn)爐修補(bǔ)料。Al2O3-MgO-CaO合成耐火原料成分為=Al2O3含量為59. 67wt %，MgO含量為 26. 53wt %，CaO 含量為 9. 23wt %，SiO2 含量為 2. 34wt %，F(xiàn)e2O3 含量為 0. 87wt %，以及其它不可避免的雜質(zhì)。礬土成分為=Al2O3含量 86. 69wt %，SiO2 含量為 7. 78wt %，F(xiàn)e2O3 含量為 1. 23wt %， 以及其它不可避免的雜質(zhì)。鎂砂成分為:MgO含量為95. 23wt%，Si02含量為1. 72wt%，CaO含量為1. 84wt%, I^e2O3含量為0. 77wt%，以及其它不可避免的雜質(zhì)。添加劑為α -Al2O3微粉。本發(fā)明采用由廢棄的冶金爐渣-剛玉渣生產(chǎn)的Al2O3-MgO-CaO合成耐火原料為主要原料，生產(chǎn)出了一種無污染、燒結(jié)速度快、結(jié)構(gòu)致密、收得率高的轉(zhuǎn)爐修補(bǔ)料。由于在本發(fā)明的方法中沒有采用浙青，所以根據(jù)本發(fā)明的轉(zhuǎn)爐修補(bǔ)料在使用過程中不會產(chǎn)生有害氣體，從而不會污染環(huán)境。由于采用了廢棄的冶金爐渣-剛玉S來生產(chǎn)Al2O3-MgO-CaO合成耐火材料，所以避免了資源浪費(fèi)，實(shí)現(xiàn)了在耐火材料領(lǐng)域中的再利用，為資源再循環(huán)開辟了一條新途徑，取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益、社會效益和環(huán)境效益。
權(quán)利要求
1.一種利用Al2O3-MgO-CaO合成耐火原料生產(chǎn)轉(zhuǎn)爐修補(bǔ)料的方法，所述方法包括以下步驟將30wt% Al2O3-MgO-CaO合成耐火原料顆粒、Owt % 40wt%的礬土顆粒、20wt% 30wt%的鎂砂細(xì)粉和0 IOwt%的添加劑混合，以得到混合物；將所述混合物在混碾機(jī)中混煉，得到轉(zhuǎn)爐修補(bǔ)料。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用Al2O3-MgO-CaO合成耐火原料生產(chǎn)轉(zhuǎn)爐修補(bǔ)料的方法， 其中，所述Al2O3-MgO-CaO合成耐火原料顆粒包括A1203、MgO、CaO、SiO2和F%03。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用Al2O3-MgO-CaO合成耐火原料生產(chǎn)轉(zhuǎn)爐修補(bǔ)料的方法， 其中，所述礬土顆粒包括ai203、SiO2和F%03。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用Al2O3-MgO-CaO合成耐火原料生產(chǎn)轉(zhuǎn)爐修補(bǔ)料的方法， 其中，所述鎂砂細(xì)粉包括MgO、SiO2、CaO和1 。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用Al2O3-MgO-CaO合成耐火原料生產(chǎn)轉(zhuǎn)爐修補(bǔ)料的方法， 其中，所述添加劑包括剛玉粉、α -Al2O3微粉、硅微粉中的一種或多種。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用Al2O3-MgO-CaO合成耐火原料生產(chǎn)轉(zhuǎn)爐修補(bǔ)料的方法， 其中，所述Al2O3-MgO-CaO合成耐火原料顆粒的粒度在5mm以下，所述礬土顆粒的粒度在2mm 以下，所述鎂砂細(xì)粉的粒度小于180目。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種利用Al2O3-MgO-CaO合成耐火原料生產(chǎn)轉(zhuǎn)爐修補(bǔ)料的方法，所述方法包括以下步驟將30wt％～70wt％的Al2O3-MgO-CaO合成耐火原料顆粒、0wt％～40wt％的礬土顆粒、20wt％～30wt％的鎂砂細(xì)粉和0～10wt％的添加劑混合，以得到混合物；將所述混合物在混碾機(jī)中混煉，得到轉(zhuǎn)爐修補(bǔ)料。根據(jù)本發(fā)明的方法制得的修補(bǔ)料燒結(jié)時間短，抗侵蝕性能良好，使用壽命長，同時成本低，并且對環(huán)境友好。
文檔編號C04B35/66GK102180692SQ201110058530
公開日2011年9月14日 申請日期2011年3月11日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月11日
發(fā)明者萬紅伶, 李冬梅, 楊強(qiáng), 段大福, 王懷斌, 王長民 申請人:攀鋼冶金材料有限責(zé)任公司