專利名稱：防止煉鋼容器粘渣的氧化鈣涂料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種防止煉鋼容器粘渣的氧化鈣涂料，屬于冶金工藝材料。
目前，為減輕鋼包粘渣的措施是采取加快鋼包周轉(zhuǎn)，受鋼前鋼包預(yù)熱，鋼包內(nèi)加石灰和及時(shí)清理鋼包口結(jié)渣等辦法。加快鋼包周轉(zhuǎn)和鋼包預(yù)熱對減輕粘渣有一定的作用，但往往是這兩種方法采用后鋼包仍繼續(xù)粘渣。加石灰后有較好的效果，但需要連續(xù)幾爐加石灰才有明顯效果，因此會增加煉鋼成本，并且石灰對耐材有侵蝕作用。清理鋼包口結(jié)渣只是一般性措施，對減輕粘渣沒有大的作用。
據(jù)查，日本4-116117專利，采用10-80wt％螢石和90-20wt％石灰石為主原料的粘渣防止劑，并采取四種不同的施工方式。此專利存在的缺點(diǎn)是當(dāng)含有螢石的粘渣防止劑作為噴涂料直接噴涂在鋼包壁耐材上或粘渣層上時(shí)，由于螢石會顯著降低涂料的熔點(diǎn)和粘度，因此涂層在低于煉鋼溫度時(shí)就會流淌，難以對粘渣層產(chǎn)生反應(yīng)侵蝕作用。
上述日本專利，如將粘渣防止劑預(yù)先加入鋼包然后受鋼，則高螢石含量的粘渣防止劑不僅會對鋼包底的耐材產(chǎn)生侵蝕作用，而后進(jìn)入鋼包渣中粘渣防止劑還會對渣線產(chǎn)生侵蝕作用。螢石對鋼水質(zhì)量也不利。
另外，中國專利1068282公開了一種防沾鋼粘渣的高溫涂料，由Al2O3、Cr2O3、SiC、石墨和結(jié)合劑磷酸鋁溶液、木質(zhì)磺酸鈉溶液組成。該涂料耐高溫，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，為了生產(chǎn)高品質(zhì)鋼，鋼鐵企業(yè)都在努力降低鋼中的雜質(zhì)含量，純凈鋼、超低碳鋼將占據(jù)越來越多的比例。該專利的缺點(diǎn)是涂料中SiC55％、石墨5％，會對鋼水產(chǎn)生增碳(SiC和石墨中的談進(jìn)入鋼水)，增硅(SiC氧化后，生成SiO2進(jìn)入鋼水)的負(fù)面影響，這些都不利于純凈鋼、低碳鋼和超低碳鋼的冶煉。
本發(fā)明的目的是這樣達(dá)到的。針對于粘渣的原因，采取在包壁上用手工涂抹或噴涂一層氧化鈣(CaO)涂料，使渣的主要成分為Al2O3和涂料CaO反應(yīng)，生成CA、C12A7和C2AS等低熔物，而不容易粘渣。
這種防止煉鋼容器粘渣的氧化鈣涂料，其組份和重量百分比為石灰石 85-95％消石灰 1-8％SiO2微粉 1.5-5％三聚磷酸鈉 1.5-5％水玻璃 0.5-5％紙纖維 0.1-1％其組份和重量百分比還可為石灰石 90-93％消石灰 3-5％
SiO2微粉 2-4％三聚磷酸鈉2-4％水玻璃1-4％紙纖維0.5-0.8％上述的石灰石的臨界顆粒≤2mm，CaCO3的含量≥85％，SiO2微粉中SiO2含量≥90％，粒度＜5μm。
石灰石中要求CaCO3含量要＞85％，臨界顆粒要求≥2mm。臨界顆粒過大不利于石灰石充分分解，加入一定量的消石灰利于增強(qiáng)涂料的粘附性，提高附著率，范圍在1-8％，少于1％時(shí)，涂料的附著性不足，超過8％時(shí)，一方面涂料的需水量顯著增加，脫水后涂料的氣孔率增加，影響涂料本身的耐侵蝕性；另一方面，涂料的粘性太強(qiáng)，噴涂時(shí)涂料會在噴嘴處粘結(jié)，使噴槍口縮小，嚴(yán)重時(shí)會堵塞噴槍。SiO2微粉起增強(qiáng)和減水作用，還能提高涂料的致密度，加入量1.5-5％，少于1.5％作用不明顯，超過5％時(shí)，相應(yīng)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，并且會明顯增加涂料成本。要求SiO2微粉中SiO2含量≥90％，粒度＜5μm。水玻璃有利改善涂料中、低溫的粘性和強(qiáng)度，提高附著率，加入量為0.5-5％，小于0.5％作用不明顯，大于5％粘性太強(qiáng)，并且減弱涂料的耐侵蝕性。三聚磷酸鈉有助提高涂料中、高溫強(qiáng)度，加入量為1.5-5％，小于1.5％作用不明顯，大于5％會增加涂料成本。要求水玻璃和三聚磷酸鈉均為工業(yè)一級品，粒度＜0.15mm。加入紙纖維對改善涂料的施工涂抹性能和烘烤排水有一定作用。
本發(fā)明的效果以手工涂抹方式為例，涂層厚度10-20mm，冶煉多品種鋼，維持鋼包不粘渣的爐數(shù)與現(xiàn)有技術(shù)相比，增加一倍以上，有明顯的防粘渣效果。
本發(fā)明的CaO涂料，具體施工方法有兩種手工涂抹和機(jī)械噴涂。如果現(xiàn)場設(shè)備和施工條件允許，最好采用機(jī)械噴涂。由于CaO涂料與渣反應(yīng)后，涂層會逐漸變薄直至侵蝕掉，因此最好每煉5爐鋼左右噴涂一次，這樣能始終保證粘渣與CaO涂料接觸，可確保一個(gè)小修周期內(nèi)鋼包基本不粘渣。
機(jī)械噴涂在周轉(zhuǎn)的熱鋼包中進(jìn)行，利用熱鋼包的熱量使涂料中的石灰石分解成游離CaO。噴涂厚度10-20mm。一般情況新鋼包不粘渣，第一次小修后開始出現(xiàn)粘渣，因此，要求機(jī)械噴涂在鋼包輕度粘渣時(shí)就進(jìn)行，這樣從一開始就控制粘渣。對于RH浸漬管，適合采用噴涂施工。
手工涂抹方法時(shí)，需要先將CaO涂料加水?dāng)嚢璩赡嗔?，加水要適中，水少則泥料缺少粘性和塑性，水多時(shí)泥料在涂抹時(shí)會流淌。涂抹的厚度仍控制在10-20mm。如果現(xiàn)場條件只能用手工涂抹施工時(shí)，最好從第一次小修就開始。由于鋼包小修后的熱狀態(tài)較差，鋼包容易粘渣，CaO涂料對抑制小修后幾爐的粘渣具有明顯的作用。最好從鋼包前期就對粘渣進(jìn)行控制。
實(shí)施例按表1配制各實(shí)施例1，2，3和比較例1，2的涂料。其中比較例1中石灰石∶螢石為80∶20，與對比文獻(xiàn)(日本專利4-116117)的實(shí)施例的配比一致。
表1 CaO涂料的配比(重量％)


本發(fā)明實(shí)施例、對比例制得涂料的性能如表2所示。
表2涂料的性能

表3 本發(fā)明的使用效果

AP為鋁鎮(zhèn)靜鋼，GR為鋁硅鎮(zhèn)靜鋼由表3可發(fā)現(xiàn)比較例1由于較低溫度下就出現(xiàn)大量液相，而且剩余得涂料氣孔率高、強(qiáng)度很差，煉鋼溫度下很快會被侵蝕掉，因此不可能產(chǎn)生防止粘渣得作用。而本發(fā)明3個(gè)實(shí)施例維持鋼包不粘渣得爐數(shù)均大于比較例2，分別為5爐、5爐和7爐。
權(quán)利要求
1.一種防止煉鋼容器粘渣的氧化鈣涂料，其組份和重量百分比為石灰石 85-95％消石灰 1-8％SiO2微粉 1.5-5％三聚磷酸鈉 1.5-5％水玻璃 0.5-5％紙纖維 0.1-1％
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防止煉鋼容器粘渣的氧化鈣涂料，其特征在于，其組份和重量百分比為石灰石 90-93％消石灰 3-5％SiO2微粉 2-4％三聚磷酸鈉 2-4％水玻璃 1-4％紙纖維 0.5-0.8％
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的防止煉鋼容器粘渣的氧化鈣涂料，其特征在于，所述的石灰石的臨界顆粒≤2mm，CaCO3的含量≥85％。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的防止煉鋼容器粘渣的氧化鈣涂料，其特征在于，所述的SiO2微粉中SiO2含量≥90％，粒度＜5μm。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種防止煉鋼容器粘渣的氧化鈣(CaO)，屬于冶金工藝材料，它主要包括石灰石85－95％、消石灰1－8％、SiO
文檔編號B22D41/02GK1429677SQ0114558
公開日2003年7月16日 申請日期2001年12月29日 優(yōu)先權(quán)日2001年12月29日
發(fā)明者姚金甫, 田守信, 沈強(qiáng) 申請人:寶山鋼鐵股份有限公司