CN101284736A - 炼钢用防粘涂抹料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种炼钢用防粘涂抹料及其制备方法，其特征在于所述的涂抹料的质量百分组成为0－3mm废镁碳砖粉65－80％，废镁碳砖粉为10－30％，电熔镁粉5－30％；二氧化硅微粉1－4％，α－Al2O3微粉1－4％，六偏磷酸钠0.1－1％，木质素磺酸钙0.1－0.8％，软质粘土1－5％，本发明提供的涂抹料利用废镁碳砖中的石墨的润滑特性，可阻止熔渣渗透，表面不易挂渣，不仅有效利用废弃镁碳砖而且又延长涂抹料的使用寿命，降低了成本。
Description
技术领域
本发明涉及一种炼钢用防粘涂抹料及其制备方法。主要用于RH精炼炉、LF精炼炉等炼钢用高温热工设备的衬体表面涂层。属于不定型耐火材料范畴。
背景技术
耐火涂抹料是不定型耐火材料中的重要品种之一，在我国较早使用，为最近十几年发展较快的一种材料。在窑炉及热工设备上，该类材料可用于涂抹新衬体，也可用于已使用衬体的涂层，或用于修补砖衬局部损坏处，以保护原衬体。因其施工简单、经济效益良好而得到广泛使用。
目前，该类产品主要以镁质刚玉质、硅质为原料，种类繁多。但在实际使用中，耐火涂抹料毁损严重，导致使用时间较短，涂抹料的使用寿命普遍低于10h，从而使每生产一吨钢材所消耗的耐火材料量增大，在一定程度上增加了成本。
研究开发能提高耐火涂抹料自身使用寿命，从而提高衬体使用寿命的课题，已成为耐火行业工作者努力功关的方向。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种炼钢用防粘涂抹料及其制备方法。对废弃镁碳砖进行开发利用，节约宝贵的耐火材料资源。产品使用寿命在10h以上，显著提高涂抹料的使用寿命，达到有效保护原衬体的目的。
为所要解决的技术问题提供的技术方案是：
1、原料的选择：
以粒度为0-3mm的废镁碳砖颗粒料作为骨料。废弃镁碳砖砂颗粒各组分的质量百分数(wt％)应满足以下条件：MgO≥80％，C≥12％。体积密度≥3.20g/cm3。
废镁碳砖粉要求的细度＜0.088mm，各组分的质量百分数为：C≥14.00％，MgO≥78％
电熔镁粉要求其各组分的质量分数(wt％)应满足以下条件：MgO≥97.00％，CaO≤1.50％，SiO2≤1.0％，灼减≤0.3％。
软质粘土要求其各组分的质量百分数(wt％)应满足以下条件SiO2≥50.00％，Al2O3≥30.00％，Fe2O3≤1.50％，，灼减≤10.0％。耐火度≥1730℃。
二氧化硅微粉、α-Al2O3微粉、六偏磷酸钠、木质素磺酸钙等原料的纯度≥95％。
2、本发明提供的炼钢用防粘涂抹料组成的具体原料的质量百分数是：
废镁碳砖砂骨料 0-3mm 65-80％
废镁碳砖粉 ＜0.088mm 10-30％
电熔镁粉 ＜0.088mm 5-30％
二氧化硅微粉 ≤45μm 1-4％
α-Al2O3微粉 ≤45μm 1-4％
六偏磷酸钠 0.1-1％
木质素磺酸钙 0.1-0.8％
软质粘土 1-5％
3、本发明提供的炼钢用防粘涂抹料的颗粒级配是骨料的质量百分比65％-80％，粉料35％-20％。
4、本发明提供的炼钢用防粘涂抹料的具体制备工艺是：
废弃镁碳砖经人工手选，剔除废砖蚀变层。用颚式破碎机破碎，滚筒式碾压机碾压，以消除假颗粒。再经多层直线振动筛分级，得到主原料。然后按所提供的组合进行配比称量。首先将细粉类放入混料机中进行预混合10——15min，加入0-3mm废镁碳砖砂颗粒料搅拌混匀。总混练时间为20——25min以后出料、取样检验、称量、包装、入库。
由以上的技术方案可以看出：本发明提供的炼钢用防粘涂抹料的特点是：(1)、大量使用废弃镁碳砖为原料，使用量占配料重量百分比可高达80％，节约成本。(2)、充分利用回收料中石墨具有优良的润滑性和抗侵蚀性及热振稳定性等特性，使涂抹料在高温使用环境中，能有效地阻止渣液的侵入，使涂抹料表面不易挂渣，起到防粘渣的效果。(3)、引入氧化物微粉SiO2和α-Al2O3。施工时，在木质素磺酸钙的和六偏磷酸钠的复合分散作用下，有效填充空隙，减少拌时的用水量，起到提高体积密度和显著降低气孔率的作用，以此提高产品的强度、增强耐蚀性和耐磨性。微粉的加入，同时也增大了涂抹料的流动性，有利于改善产品的施工性能。高温使用时，微粉因其易于烧结而形成陶瓷结合，其强度随热处理温度的提高而逐渐提高。微粉的加入能增强涂抹料间的反应性和烧结性。SiO2与方镁石反应，形成镁橄榄石。镁橄榄石的高温耐火性、抗渣性以及难烧结性，为延长涂抹料的致密化过程、及涂抹料的逐层烧结以及大于10h的使用寿命创造了优良条件。(4)、结合剂软质粘土和六偏磷酸钠的复合使用，赋予产品优良的施工性能，既能提高产品的附着力，又能保证产品的中、低温强度。
总之，本发明以钢厂废弃镁碳砖为主要原料，使用适当的配料组成，提高耐火涂抹料的使用性能，有效地保护RH精炼炉、LF精炼炉及其它炼钢用热工设备的炉衬，提高炉衬的使用寿命。特别是利用废镁碳砖中石墨的润滑特性，阻止熔渣渗透，使耐火涂抹料的表面不易挂渣，从而延长涂抹料的使用寿命。废弃镁碳砖的利用，节约了资源，减少了成本，产生了良好的经济效益和社会效益。本发明具有生产工艺简单、产品性能优良、强度高、耐磨损、防粘渣、系统节约能源、日产量大等特点，有很好的实用和推广价值(详见实施例3)。
具体实施方式
下面通过具体实施例来进一步阐明本发明的实质性特点和显著的进步。
实施例1
提供炼钢用防粘涂抹料主要化学成分的质量百分含量是：MgO 74.80％，Al2O3 3.11％，CaO 2.13％，C 10.98％，SiO2 3.45％，Fe2O3 1.26％。
各原料的具体配比(重量百分比)是：粒度为0-3mm的废镁碳砂75％，废镁碳粉10％，电熔镁粉6％，硅微粉3.5％，α-Al2O32.0％，六偏磷酸钠0.6％，木质素磺酸钙0.4％，软质粘土2.5％。
按以上重量百分比称量，先将细粉类放入混料机中进行预混合10min，再加入0-3mm颗粒料搅拌混匀。总混练时间为20min以后出料、取样检验、称量包装。备用。
实施例2
提供炼钢用防粘涂抹料主要化学成分的质量百分含量是：MgO 79.16％，Al2O3 3.77％，CaO 1.63％，C 9.08％，SiO2 3.85％，Fe2O3 1.69％。
各原料的具体配比(重量百分比)是：粒度为0-3mm的废镁碳砂70％，废镁碳粉8％，电熔镁粉12％，硅微粉3.0％，α-Al2O33.0％，六偏磷酸钠0.6％，木质素磺酸钙0.4％，软质粘土3.0％
按以上重量百分比称量，先将细粉类放入混料机中进行预混合10min，再加入0-3mm颗粒料搅拌混匀。总混练时间为20min以后出料、取样检验、称量包装。备用。
实施例3
本发明提供的涂抹料与原先使用的涂抹料的性能、应用及经济效益对比：
1、性能对比
取实施例1生产的炼钢用防粘涂抹料适量，加适量水搅拌均匀，成型于160×40×40mm的三联模和内孔尺寸为φ25mm×40mm的坩埚模具中，常温放置24h，脱模，110℃烘24h，检测烘干性能指标。在坩埚内放入30g渣料，在高温炉中进行1500℃φ×3h的热处理，自然冷却，检测渣蚀深度。抗渣试验用渣是攀钢炼钢终渣，实施例2和比较例成型方法同实施例1。比较例是原有的产品。检测指标如下表：
2、应用
(1)根据实施例1生产炼钢用防粘涂抹料2吨，于2007年1月3日在某钢厂RH精炼炉的插入管涂层试用。工作时间为10小时12分，解体性良好，施工性能良好。
(2)根据实施例2生产炼钢用防粘涂抹料2吨，于2007年1月18日在某钢厂LF精炼炉炉盖涂抹试用。工作时间为10小时32分，解体性良好，施工性能良好。
(3)比较例为原有的产品，与实施例1在相同的使用环境下使用，工作时间仅为8小时45分。与实施例2在相同的使用环境下使用，工作时间仅为7小时15分钟。
通过实际试用，达到了本发明预期的效果。
3、经济效益
本产品的主原料废镁碳砖的回收加工成本约1180元/吨，其它同类涂抹料的主原料电熔镁砂每吨成本约1820元/吨。每吨产品仅主原料一项就可节约成本640元。经济效益可观，具有很好的应用前景。
Claims (10)
1、一种炼钢用防粘涂抹料，其特征在于所述的涂抹料的质量百分数为：
废镁碳砖砂管料 0-3mm 65-80％
废镁碳砖粉 ＜0.088mm 10-30％
电熔镁粉 ＜0.088mm 5-30％
二氧化硅微粉 1-4％
α-Al2O3微粉 1-4％
六偏磷酸钠 0.1-1％
木质素磺酸钙 0.1-0.8％
软质粘土 1-5％。
2、按权利要求1所述的炼钢用防粘涂抹料，其特征在于作为骨料的废镁碳砖砂组成质量百分数为MgO≥80％，C≥12％，体积密度≥3.20g/cm3。
3、按权利要求1所述的炼钢用防粘涂抹料，其特征在于所述的废镁碳砖粉的组成质量百分数为C≥14％，MgO≥78％。
4、按权利要求1所述的炼钢用防粘涂抹料，其特征在于所述的电熔镁粉的各组成的质量百分数为MgO≥97％，CaO≥1.5％，SiO2≤1.0％。
5、按权利要求1所述的炼钢用防粘涂抹料，其特征在于所述的软质粘土组成的质量百分数为SiO2≥50％，Al2O3≥30％，Fe2O3≤1.5％。
6、按权利要求1所述的炼钢用防粘涂抹料，其特征在于涂抹料的颗粒级配是骨料的质量百分比为65～80％，粉料质量百分比为35～20％。
7、按权利要求1所述的炼钢用防粘涂抹料，其特征在于二氧化硅微粉和α-Al2O3微粉粒径为≤45μm；纯度≥95％。
8、制备按权利要求1所述的炼钢用防粘涂抹料的方法，其特征在于：
(1)废弃镁碳砖经人工手造，剔除废砖蚀变层；
(2)用颗式破碎机破碎、滚筒式碾压机碾压，再经多层直线振动筛分级，得到废镁碳砖主原料；
(3)然后，按权利要求1中的配比组成称量；
(4)将组成中细粉放入混料机中预混合10～15min，再加入0～3mm的废镁碳砖砂搅拌均匀，总混练时间20～25分钟，混练后出料。
9、按权利要求8所述的炼钢用防粘涂抹料的制备方法，其特征在于混料机中细粉预混时间为10分钟，总混练时间为20分钟。
10、按权利要求1所述的炼钢用防粘涂抹料的应用，其特征在于用于RH精炼炉或LF精炼炉炉衬。
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