專利名稱：一種煉鋼爐用干式噴補(bǔ)料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及鋼鐵冶金用耐火材料領(lǐng)域，特別涉及一種煉鋼爐補(bǔ)爐用干式噴補(bǔ)料。
背景技術(shù)：
為提高煉鋼爐冶煉效率，縮短爐襯修整和補(bǔ) 爐時(shí)間，自上世紀(jì)80年代開始，煉鋼爐在線噴補(bǔ)技術(shù)得以推廣，噴補(bǔ)料的需求量非常大；目前，作為煉鋼爐噴補(bǔ)料的主要材料是鎂砂，鎂砂的抗渣侵蝕能力強(qiáng)，但其堆角小，附著性差，噴補(bǔ)層的強(qiáng)度低，容易發(fā)生剝落而導(dǎo)致噴補(bǔ)層失效并污染鋼液，最初選用單ー鎂砂作噴補(bǔ)料，主要是考慮鎂砂的耐火度高，鎂砂能抵抗高溫鋼渣的侵蝕，且當(dāng)時(shí)煉鋼造渣采用螢石、氧化鐵作助熔劑，鎂砂噴補(bǔ)層起到很好的保護(hù)作用；隨著噴補(bǔ)技術(shù)的推廣，鎂砂的應(yīng)用量越來越大，鎂砂的價(jià)格也越來越高；中國發(fā)明專利(申請(qǐng)?zhí)?00910097752. 3)公開了ー種轉(zhuǎn)爐用噴補(bǔ)料配方，提出采用鎂橄欖砂、白云石加促燒促凝劑和結(jié)合劑作噴補(bǔ)料，鎂橄欖砂具有較高的耐火度和穩(wěn)定性，可以替代部分鎂砂，而且鎂橄欖砂抵抗鋼渣中SiO2的侵蝕能力比鎂砂還強(qiáng)，因此，鎂橄欖砂可以作為噴補(bǔ)料的組成之一；但是，隨著煉鋼造渣采用的助熔劑由螢石(主要成分CaF2)逐步被鐵礬土(主要成分是Al2O3 .Fe2O3)取代，煉鋼渣中Al2O3含量提高，由単一的鎂砂、鎂橄欖砂或兩者組成的噴補(bǔ)料形成的噴補(bǔ)層抵抗渣中A1203、SiO2的侵蝕能力差，導(dǎo)致噴補(bǔ)層的壽命低；另外，現(xiàn)有的鎂砂、鎂橄欖石構(gòu)成的噴補(bǔ)層對(duì)目前鎂碳質(zhì)耐火材料的粘附性差、強(qiáng)度低，也是造成噴補(bǔ)層壽命低、噴補(bǔ)料利用率低的主要原因。綜上所述，目前由單ー鎂砂或鎂橄欖石及兩者組成的噴補(bǔ)料已經(jīng)不能滿足目前煉鋼造渣對(duì)護(hù)爐、補(bǔ)爐的要求，需要開發(fā)ー種新的煉鋼爐噴補(bǔ)料，既能提高噴補(bǔ)層抵抗現(xiàn)代煉鋼渣中A1203、SiO2的侵蝕能力，提高噴補(bǔ)層壽命；同時(shí)提高噴補(bǔ)料對(duì)爐襯的附著性能，從而提高噴補(bǔ)層的壽命和噴補(bǔ)料的利用率；同吋，降低價(jià)格較高的鎂砂的使用量，降低噴補(bǔ)料成本。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是發(fā)明ー種比單一鎂砂或鎂橄欖砂組成的噴補(bǔ)料抵抗渣中A1203、SiO2等侵蝕能力更強(qiáng)、在鎂碳質(zhì)耐火材料上附著性更強(qiáng)，噴補(bǔ)層強(qiáng)度更高、壽命更長(zhǎng)、成本更低的噴補(bǔ)料，解決目前鎂砂或鎂橄欖石作噴補(bǔ)料存在的問題和不足。實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的技術(shù)方案是
一種煉鋼爐補(bǔ)爐用干式噴補(bǔ)料，其特征在于該噴補(bǔ)料的組成按照重量百分?jǐn)?shù)計(jì)算為鎂砂70-80%，鎂橄欖砂5-20%，鋁鎂尖晶石5-20%，莫來石3_10%，粘結(jié)劑3_10%。
本發(fā)明的噴補(bǔ)料可以用相應(yīng)的礦物經(jīng)粉碎、篩分調(diào)整粒級(jí)后充分混勻即可待用，為達(dá)到噴補(bǔ)料的充分混合和保證噴補(bǔ)料的可噴補(bǔ)性能，本發(fā)明的噴補(bǔ)料的粒度控制在小于3_的粒度級(jí)別，特別的，對(duì)于每種原料的粒度要求如下鎂砂粒度小于1mm，鎂橄欖砂粒度小于1_，招鎂尖晶石粒度l-3mm,莫來石粒度l-3mm,粘結(jié)劑粒度小于0. 5mm ;本發(fā)明中所采用的粘結(jié)劑為エ業(yè)級(jí)別的三聚磷酸鈉、六偏磷酸鈉、偏硅酸鈉中的一種或其中兩種或三種按任意質(zhì)量比混合的組合物。本發(fā)明中鎂砂的重量百分?jǐn)?shù)為70-80%，鎂砂是目前耐火度最好的耐火材料，而且鎂砂抵抗堿性鋼渣侵蝕的能力較強(qiáng)，但是，單ー鎂砂抵抗煉鋼渣中Al203、Si02組元侵蝕的能力不足，且單ー鎂砂的在鎂碳磚上的附著性差，在耐火材料噴補(bǔ)料中，鎂砂添加量在70-80%能達(dá)到耐火度要求。本發(fā)明中添加鎂橄欖砂的重量百分?jǐn)?shù)為5-20%，鎂橄欖砂熔點(diǎn)高，可達(dá)1890°C，耐火度高達(dá)1710°C，從常溫至熔點(diǎn)之間不發(fā)生晶型轉(zhuǎn)變，晶型穩(wěn)定無相變，有利于提高噴補(bǔ)層的穩(wěn)定性，還可以提高噴補(bǔ)層抵抗鋼渣中SiO2等組元侵蝕的能力；而且，鎂橄欖砂比鎂砂有更好的附著性，噴補(bǔ)料的附著率高、抗剝落性好，有利于提高噴補(bǔ)層的壽命。本發(fā)明中添加鋁鎂尖晶石的重量百分?jǐn)?shù)為5-20%，鎂鋁尖晶具有良好的抗侵蝕 能力、抗磨蝕能力，熱震穩(wěn)定性好，特別是在本發(fā)明中，鋁鎂尖晶石作為氧化鋁和氧化鎂的復(fù)合產(chǎn)物，即提高了噴補(bǔ)層抵抗鋼渣中Al2O3侵蝕的能力，又提高了噴補(bǔ)料的粘附性，有利于提高附著率和噴補(bǔ)層的抗蝕抗沖刷能力。本發(fā)明中還添加重量分?jǐn)?shù)3-10%的莫來石，莫來石的耐火度高可以達(dá)到1800°C，并且它具有膨脹均勻、熱震穩(wěn)定性極好、荷重軟化點(diǎn)高、高溫蠕變值小等優(yōu)點(diǎn)；在本發(fā)明中，莫來石的重要作用是提高噴補(bǔ)層抵抗渣中A1203、SiO2組元侵蝕的能力，這是因?yàn)槟獊硎茿l2O3-SiO2 ニ元系中常壓下唯一穩(wěn)定存在的ニ元化合物，化學(xué)式為3Al203-2Si02 ;另外，莫來石還可以提高噴補(bǔ)層抵抗鋼渣沖刷、沖蝕能力。另外，本發(fā)明中需要添加高溫粘結(jié)劑，根據(jù)本發(fā)明的噴補(bǔ)料主要骨料組成，所采用的粘結(jié)劑為エ業(yè)級(jí)別的三聚磷酸鈉、六偏磷酸鈉、偏硅酸鈉中的ー種或任意兩種或三種的組合物，考慮到本發(fā)明仍然是以MgO為主的噴補(bǔ)料，粘結(jié)劑優(yōu)先采用三聚磷酸鈉。與現(xiàn)有技術(shù)相比本發(fā)明的主要優(yōu)點(diǎn)如下
(I)、與單ー鎂砂、鎂橄欖砂及兩者組合物構(gòu)成的噴補(bǔ)料相比，本發(fā)明具有粘附率高、抗剝落性好、耐侵蝕、抗沖刷、高溫膨脹小的優(yōu)點(diǎn)，因此，噴補(bǔ)層的壽命提高。(2)、具體使用數(shù)據(jù)方面在電爐上進(jìn)行噴補(bǔ)實(shí)驗(yàn)表明噴補(bǔ)料的附著率高于90%，耐用性大于5爐，而在相同條件下使用現(xiàn)有技術(shù)的噴補(bǔ)料，附著率為80-85%，耐用爐次平均在3爐左右；在轉(zhuǎn)爐上進(jìn)行噴補(bǔ)實(shí)驗(yàn)表明，噴補(bǔ)料的附著率高于90%，耐用性大于10爐，而在相同條件下使用現(xiàn)有技術(shù)的噴補(bǔ)料，附著率為85%左右，耐用爐次平均在8爐左右。(3)、本發(fā)明使用的原料來源廣，價(jià)格低廉，與単一采用鎂砂相比，具有節(jié)約重要資源的作用，還降低了噴補(bǔ)料的制造成本，節(jié)約噴補(bǔ)料成本約20%左右。(4)、本發(fā)明的噴補(bǔ)料抗沖刷性能、抗剝落性能提高，不僅提高噴補(bǔ)層壽命、節(jié)約噴補(bǔ)料，還有利于提高生產(chǎn)效率、縮短修爐補(bǔ)爐時(shí)間、減小補(bǔ)爐次數(shù)。(5)、采用本發(fā)明，有利于提高鋼液質(zhì)量，減少鋼中的夾雜物。
具體實(shí)施例方式實(shí)施實(shí)例I :
以鎂砂、鎂橄欖砂、鋁鎂尖晶石、莫來石、三聚磷酸鈉為原料，按照如下組成(重量百分?jǐn)?shù))配制煉鋼爐噴補(bǔ)料鎂砂70%，鎂橄欖砂15%，鋁鎂尖晶石5%，莫來石7%，三聚磷酸鈉3% ；各種原料經(jīng)粉碎、篩分后，選取原料的粒度范圍為鎂砂粒度小于1mm，鎂橄欖砂粒度小于Imm,招鎂尖晶石粒度l_3mm,莫來石粒度l_3mm,三聚磷酸鈉粒度小于0. 5mm,所有原料稱量后充分混勻即制得本發(fā)明的煉鋼爐噴補(bǔ)料。本實(shí)施例制得的噴補(bǔ)料在電爐煉鋼出鋼后需要補(bǔ)爐時(shí)使用，噴補(bǔ)層厚度控制20-30mm,實(shí)際噴補(bǔ)結(jié)果表明噴補(bǔ)料的附著率91%，耐用性5爐；在煉鋼轉(zhuǎn)爐出鋼后需要補(bǔ)爐時(shí)使用，噴補(bǔ)層厚度控制30-35mm，實(shí)際噴補(bǔ)結(jié)果表明，噴補(bǔ)料的附著率高于90%，一次噴補(bǔ)層的耐用性大于10爐。
實(shí)施實(shí)例2:
以鎂砂、鎂橄欖砂、鋁鎂尖晶石、莫來石、六偏磷酸鈉為原料，按照如下組成(重量百分?jǐn)?shù))配制煉鋼爐噴補(bǔ)料鎂砂80%，鎂橄欖砂9%，鋁鎂尖晶石5%，莫來石3%，六偏磷酸鈉3% ；各種原料經(jīng)粉碎、篩分后，選取原料的粒度范圍為鎂砂的粒度小于1mm，鎂橄欖砂的粒度小于1mm，鋁鎂尖晶石的粒度為l_3mm，莫來石的粒度為l-3mm，六偏磷酸鈉的粒度小于
0.5mm，所有原料稱量后充分混勻即制得本發(fā)明的煉鋼爐噴補(bǔ)料。本實(shí)施例制得的噴補(bǔ)料在電爐煉鋼出鋼后需要補(bǔ)爐時(shí)進(jìn)行噴補(bǔ)實(shí)驗(yàn)，噴補(bǔ)層的厚度控制在20-30mm，噴補(bǔ)結(jié)果表明噴補(bǔ)料的附著率達(dá)到90%，耐用性達(dá)5爐；在煉鋼轉(zhuǎn)爐出鋼后需要補(bǔ)爐時(shí)使用，噴補(bǔ)層的厚度控制在25-30mm，噴補(bǔ)料的附著率高于90%，耐用性大于10爐。實(shí)施實(shí)例3
以鎂砂、鎂橄欖砂、鋁鎂尖晶石、莫來石、偏硅酸鈉為原料，按照如下組成(重量百分?jǐn)?shù))配制煉鋼爐噴補(bǔ)料鎂砂80%，鎂橄欖砂9%，鋁鎂尖晶石5%，莫來石3%，偏硅酸鈉3% ;各種原料經(jīng)粉碎、篩分后，選取原料的粒度范圍為鎂砂的粒度小于1mm，鎂橄欖砂的粒度小于1mm，鋁鎂尖晶石的粒度范圍為l_3mm，莫來石的粒度范圍為l-3mm，偏硅酸鈉的粒度小于
0.5mm，所有原料稱量后充分混勻即制得本發(fā)明的煉鋼爐噴補(bǔ)料。本實(shí)施例制得的噴補(bǔ)料在電爐煉鋼出鋼后需要補(bǔ)爐時(shí)進(jìn)行噴補(bǔ)實(shí)驗(yàn)，噴補(bǔ)層的厚度控制在20-30mm，噴補(bǔ)結(jié)果表明噴補(bǔ)料的附著率達(dá)到90%，耐用性達(dá)5爐；在煉鋼轉(zhuǎn)爐出鋼后需要補(bǔ)爐時(shí)使用，噴補(bǔ)層的厚度控制在25-30mm，噴補(bǔ)料的附著率高于90%，耐用性大于10爐。實(shí)施實(shí)例4
以鎂砂、鎂橄欖砂、鋁鎂尖晶石、莫來石、三聚磷酸鈉和六偏磷酸鈉為原料，按照如下組成(重量百分?jǐn)?shù))配制煉鋼爐噴補(bǔ)料鎂砂80%，鎂橄欖砂9%，鋁鎂尖晶石5%，莫來石3%，三聚磷酸鈉和六偏磷酸鈉按質(zhì)量比I: I的混合物3% ;各種原料經(jīng)粉碎、篩分后，選取原料的粒度范圍為鎂砂的粒度小于1_，鎂橄欖砂的粒度小于1_，鋁鎂尖晶石的粒度范圍為1_3_，莫來石的粒度范圍為1_3_，混合粘結(jié)劑的粒度小于0. 5_，所有原料稱量后充分混勻即制得本發(fā)明的煉鋼爐噴補(bǔ)料。本實(shí)施例制得的噴補(bǔ)料在電爐煉鋼出鋼后需要補(bǔ)爐時(shí)進(jìn)行噴補(bǔ)實(shí)驗(yàn)，噴補(bǔ)層的厚度控制在20-30mm，噴補(bǔ)結(jié)果表明噴補(bǔ)料的附著率達(dá)到90%，耐用性達(dá)5爐；在煉鋼轉(zhuǎn)爐出鋼后需要補(bǔ)爐時(shí)使用，噴補(bǔ)層的厚度控制在25-30mm，噴補(bǔ)料的附著率高于90%，耐用性大于10爐。實(shí)施實(shí)例5
以鎂砂、鎂橄欖砂、鋁鎂尖晶石、莫來石、三聚磷酸鈉和偏硅酸鈉為原料，按照如下組成(重量百分?jǐn)?shù))配制煉鋼爐噴補(bǔ)料鎂砂70%，鎂橄欖砂10%，鋁鎂尖晶石10%，莫來石5%，三聚磷酸鈉和偏硅酸鈉按質(zhì)量比I :4的混合物5% ;各種原料經(jīng)粉碎、篩分后，選取原料的粒度范圍為鎂砂的粒度小于1mm，鎂橄欖砂的粒度小于1mm，鋁鎂尖晶石的粒度范圍為l_3mm，莫來石的粒度范圍為1_3_，混合粘結(jié)劑的粒度小于0. 5mm,所有原料稱量后充分混勻即制得本發(fā)明的煉鋼爐噴補(bǔ)料。本實(shí)施例制得的噴補(bǔ)料在電爐煉鋼出鋼后需要補(bǔ)爐時(shí)進(jìn)行噴補(bǔ)實(shí)驗(yàn)，噴補(bǔ)層的厚度控制在20-30mm，噴補(bǔ)結(jié)果表明噴補(bǔ)料的附著率達(dá)到91%以上，耐用性達(dá)5爐；在煉鋼轉(zhuǎn)爐出鋼后需要補(bǔ)爐時(shí)使用，噴補(bǔ)層的厚度控制在25-30mm，噴補(bǔ)料的附著率高于92%，耐用性大于11爐。實(shí)施實(shí)例6
以鎂砂、鎂橄欖砂、鋁鎂尖晶石、莫來石為骨料，粘結(jié)劑采用三聚磷酸鈉、六偏磷酸鈉和 偏硅酸鈉按質(zhì)量比I :1 1組成的混合物，按照如下組成(重量百分?jǐn)?shù))配制煉鋼爐噴補(bǔ)料鎂砂75%，鎂橄欖砂5%，鋁鎂尖晶石10%，莫來石3%，粘結(jié)劑7% ;各種原料經(jīng)粉碎、篩分后，選取原料的粒度范圍為鎂砂的粒度小于1mm，鎂橄欖砂的粒度小于1mm，鋁鎂尖晶石的粒度范圍為1-3_，莫來石的粒度范圍是1-3_，混合粘結(jié)劑的粒度小于0.5_，所有原料稱量后充分混勻即制得本發(fā)明的煉鋼爐噴補(bǔ)料。本實(shí)施例制得的噴補(bǔ)料在電爐煉鋼出鋼后需要補(bǔ)爐時(shí)進(jìn)行噴補(bǔ)實(shí)驗(yàn)，噴補(bǔ)層的厚度控制在20-30mm，噴補(bǔ)結(jié)果表明噴補(bǔ)料的附著率達(dá)到91%以上，耐用性達(dá)6爐；在煉鋼轉(zhuǎn)爐出鋼后需要補(bǔ)爐時(shí)使用，噴補(bǔ)層的厚度控制在30-35mm，噴補(bǔ)料的附著率高于92%，耐用性大于12爐。
權(quán)利要求
1.一種煉鋼爐補(bǔ)爐用干式噴補(bǔ)料，其特征在于該噴補(bǔ)料的組成按照重量百分?jǐn)?shù)計(jì)算為鎂砂70-80%，鎂橄欖砂5-20%，鋁鎂尖晶石5-20%，莫來石3_10%，粘結(jié)劑3_10%。
2.如權(quán)利要求I所述的ー種煉鋼爐補(bǔ)爐用干式噴補(bǔ)料，其特征在于所述噴補(bǔ)料的粒度控制在小于3mm的粒度級(jí)別。
3.如權(quán)利要求I所述的ー種煉鋼爐補(bǔ)爐用干式噴補(bǔ)料，其特征在于鎂砂粒度小于Imm,鎂橄欖砂粒度小于Imm,招鎂尖晶石粒度莫來石粒度粘結(jié)劑粒度小于.0. Omm0
4.如權(quán)利要求I所述的ー種煉鋼爐補(bǔ)爐用干式噴補(bǔ)料，其特征在于所述粘結(jié)劑為エ業(yè)級(jí)別的三聚磷酸鈉、六偏磷酸鈉、偏硅酸鈉中的一種或其中兩種或三種按任意質(zhì)量比混合的組合物。
全文摘要
本發(fā)明涉及鋼鐵冶金用耐火材料領(lǐng)域，特別涉及一種煉鋼爐補(bǔ)爐用干式噴補(bǔ)料。該噴補(bǔ)料的組成按照重量百分?jǐn)?shù)計(jì)算為鎂砂70-80%，鎂橄欖砂5-20%，鋁鎂尖晶石5-20%，莫來石3-10%，粘結(jié)劑3-10%；所述粘結(jié)劑為工業(yè)級(jí)別的三聚磷酸鈉、六偏磷酸鈉、偏硅酸鈉中的一種或任意兩種或三種的組合物。本發(fā)明具有的突出優(yōu)勢(shì)是附著性強(qiáng)、附著率高、且燒結(jié)迅速、強(qiáng)度高、耐鋼鐵沖蝕和渣鐵侵蝕性強(qiáng)，噴補(bǔ)層的壽命提高。另外，該發(fā)明的原料來源廣，成本低，可以有效提高補(bǔ)爐效率和降低煉鋼成本。
文檔編號(hào)C04B35/66GK102653472SQ20121015396
公開日2012年9月5日 申請(qǐng)日期2012年5月18日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月18日
發(fā)明者曹磊, 李桂榮, 楊麗莉, 王宏明, 趙加愛, 趙玉濤 申請(qǐng)人:江蘇大學(xué)