CN104355636B - 一种rh炉浸渍管浇注料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种RH炉浸渍管浇注料及其制备方法，其组成原料按重量百分比配比为：主要原料：废铬刚玉-尖晶石捣打料5～55％；刚玉30～80％；活性α-氧化铝粉2～8％；CL370粉2～8％；铝酸钙水泥1～9％；外加原料：减水剂0.2～1.2％；钢纤维0.5～3％；防爆纤维0.01～0.2％；制备方法为制料、配料、混料和成型。本发明中的铬刚玉-尖晶石捣打料主要由刚玉、铝镁尖晶石、氧化铬组成，刚玉具有良好的高温体积稳定性和抗金属熔体侵蚀性，铝镁尖晶石具有良好高温性能外和优良的抗热冲击性和抗侵蚀性，氧化铬具有很好的抗侵蚀性能，因此将铬刚玉-尖晶石捣打料作为部分配料引入浇注料，不仅很好解决了浇注料的抗侵蚀和抗热震性能，提高了RH炉浸渍管的使用寿命，而且变废为宝，节约资源，有利于企业降本增效。

Description

一种RH炉浸渍管浇注料及其制备方法

技术领域

本发明涉及耐火材料技术领域，特别涉及一种RH炉浸渍管浇注料及其制备方法。

背景技术

RH精炼炉是炼钢的重要设备，是用于生产优质钢的钢水精炼工艺装备。在RH精炼炉中，浸渍管的工作环境最为恶劣，是RH炉遭受侵蚀最严重的部位，这主要是由于浸渍管的内壁直接与钢水接触，又受高速气流冲刷以及钢水处理后骤冷骤热的应力冲击，同时浸渍管的外壁又直接与熔渣接触且同样受到骤冷骤热的应力冲击。浸渍管由于浸渍管处的浇注料遭受侵蚀严重导致其使用寿命非常短，那么也就无疑会增加浸渍管的更换次数从而导致RH炉内真空室骤冷骤热次数的增多，缩短了RH炉中部、底部结构的使用寿命，可见，RH炉浸渍管是制约RH炉寿命的关键环节，因此提高RH炉浸渍管的使用寿命至关重要。

从上面的阐述可知，高温钢水和熔渣对浇注料的侵蚀及冲刷作用、温度波动造成的热剥落和结构剥落、浸渍管各材质间热膨胀性能的差异是导致浇注料损毁的主要原因，因此要提高RH炉浸渍管的使用寿命就要提高RH炉浸渍管浇注料的抗侵蚀和抗热震性。目前为了提高RH炉浸渍管浇注料的抗侵蚀和抗热震性，一般采用烧成镁铬砖作为浇注料，但是，传统的烧成镁铬砖制品生产周期长，能耗高，使用中还会造成环境的污染；而且抗碱性渣效果差，易剥落。

为了解决上述问题，本发明提出了一种能提高浸渍管浇注料抗侵蚀和抗热震性能且成本低的RH炉浸渍管浇注料及其制备方法。

发明内容

本发明克服了上述现有技术中存在的不足，提供了一种能提高浸渍管浇注料抗侵蚀和抗热震性能且低成本的RH炉浸渍管浇注料及其制备方法。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种RH炉浸渍管浇注料，该浇注料的组成原料按重量百分比配比为：

所述的废铬刚玉-尖晶石捣打料由刚玉、铝镁尖晶石以及氧化铬组成，且废铬刚玉-尖晶石捣打料中的铝镁尖晶石的重量百分比≥20％，氧化铬的重量百分比≥3％；且废铬刚玉-尖晶石捣打料粒度组成为12～8mm、8～5mm、5～3mm、3～1mm、1～0.088mm、<0.088mm六种规格。

铬刚玉-尖晶石捣打料主要由刚玉、铝镁尖晶石、氧化铬3种物相组成，其中刚玉具有良好的高温体积稳定性和抗金属熔体侵蚀性，铝镁尖晶石不仅具有良好高温性能外还具有优良的抗热冲击性和抗侵蚀性，氧化铬也具有很好的抗侵蚀性能，因此将铬刚玉-尖晶石捣打料作为部分配料引入浇注料中，不仅很好解决了浇注料的抗侵蚀和抗热震性能，提高了RH炉浸渍管的使用寿命，而且变废为宝，节约资源，有利于企业降本增效；活性α-氧化铝粉具有较高的化学稳定性，具有耐酸耐碱机械强度大特点；铝酸钙水泥为结合剂，提供浇注料的结合强度；钢纤维用以增加浇注料抗折强度；防爆纤维用以增加产品透气性，能够防止浇注料的炸裂，可更有效的增强浇注料的抗热震性能。所述的减水剂减少加水量，降低气孔率还有就是增加浇筑料加水搅拌的分散性。所述的防爆纤维用以增加烘烤防爆性能。其中，所述的减水剂、钢纤维以及防爆纤维均外加剂，外加剂的用量大小是随着气候温度变化而相应改变。

作为优选，所述的原料组成中的刚玉为电熔白刚玉、亚白刚玉及板状刚玉组成；且刚玉粒度组成为12～8mm的15％、8～5mm的20％、5～3mm的20％、3～1mm的15％、1～0.5mm的5％、0.5～0.088mm的10％、＜0.088mm的15％七种规格；其中刚玉中含有的Al₂O₃重量百分比≥98.5％。

作为优选，所述的减水剂为FDN、ADS及ADW中的一种或几种任意比例的混合。

FDN为高效复合减水剂，主要成分为β-萘磺酸甲醛缩合物，其减水率高，可大幅度提高浇注料的强度；分散氧化铝ADS和ADW可以广泛用于刚玉浇注料及制品中。

一种RH炉浸渍管浇注料的制备方法，包括以下步骤：

(1)制料：对块状废铬刚玉-尖晶石捣打料经拣选及表面清渣处理后，再依次经过颚式破碎机、对辊式破碎机、圆锥式破碎机进行机械破碎，然后送入球磨机进行细磨，再经过筛网筛分后，制成粒度分别为12～8mm、8～5mm、5～3mm、3～1mm、1～0.088mm、<0.088mm六种规格的分级料；

(2)配料：按照所述的各组成原料的配比关系，分别配置处理后的废铬刚玉-尖晶石捣打料、刚玉、活性α-氧化铝粉、CL370粉、铝酸钙水泥、减水剂、钢纤维、防爆纤维，制备成干料半成品；

(3)混料：将配好的原料送入混料机，直至混合均匀；

(4)成型：在混炼后的原料中加入水，加水量为混合料总量重量百分比的3～7％，其中混料的时间≥5分钟；同时采用振动棒插入振动成型。

其中所述的颚式破碎机是粗破碎，对辊式是细破碎，圆锥式的是再细破碎的；采用振动棒插入振动成型，以利于排气。该浇注料制备方法工艺简单成本低。

采用了上述技术方案的本发明的有益效果是：

本发明涉及一种能提高浸渍管浇注料抗侵蚀和抗热震性能且低成本的RH炉浸渍管浇注料及其制备方法。本发明主要采用中频感应炉用后的铬刚玉-尖晶石捣打料进行处理加工后作为再生料，铬刚玉-尖晶石捣打料主要由刚玉、铝镁尖晶石、氧化铬3种物相组成，其中刚玉具有良好的高温体积稳定性和抗金属熔体侵蚀性，铝镁尖晶石不仅具有良好高温性能外还具有优良的抗热冲击性和抗侵蚀性，氧化铬也具有很好的抗侵蚀性能，因此将铬刚玉-尖晶石捣打料作为部分配料引入浇注料中，不仅很好解决了浇注料的抗侵蚀和抗热震性能，提高了RH炉浸渍管的使用寿命，而且变废为宝，节约资源，有利于企业降本增效。

具体实施方式

本发明的具体实施方式如下：

实施例1：一种RH炉浸渍管浇注料，该浇注料的组成原料按重量百分比配比为：

其中减水剂为ADS和ADW的混合，其质量百分比分别为0.2％和0.5％；所述的减水剂、钢纤维以及防爆纤维均外加剂，外加剂的用量大小总共为2.58％。

具体地说，所述的废铬刚玉-尖晶石捣打料由刚玉、铝镁尖晶石以及氧化铬组成，且废铬刚玉-尖晶石捣打料中的铝镁尖晶石的重量百分比20％，氧化铬的重量百分比3％；且废铬刚玉-尖晶石捣打料粒度组成为12～8mm、8～5mm、5～3mm、3～1mm、1～0.088mm、<0.088mm六种规格。

所述的刚玉为电熔白刚玉、亚白刚玉及板状刚玉组成；且刚玉粒度组成为12～8mm的15％、8～5mm的20％、5～3mm的20％、3～1mm的15％、1～0.5mm的5％、0.5～0.088mm的10％、＜0.088mm的15％七种规格；其中刚玉中含有的Al₂O₃重量百分比98.5％。

一种RH炉浸渍管浇注料的制备方法，包括以下步骤：

(1)制料：对块状废铬刚玉-尖晶石捣打料经拣选及表面清渣处理后，再依次经过颚式破碎机、对辊式破碎机、圆锥式破碎机进行机械破碎，然后送入球磨机进行细磨，再经过筛网筛分后，制成粒度分别为12～8mm、8～5mm、5～3mm、3～1mm、1～0.088mm、<0.088mm六种规格的分级料；

(2)配料：按照所述的各组成原料的配比关系，分别配置处理后的废铬刚玉-尖晶石捣打料、刚玉、活性α-氧化铝粉、CL370粉、铝酸钙水泥、减水剂、钢纤维、防爆纤维，制备成干料半成品；

(3)混料：将配好的料送入混料机，直至混合均匀；

(4)成型：在混炼后的原料中外加入水，加水量为混合料总量重量百分比的5.4％，其中混料的时间8分钟；同时采用振动棒插入振动成型。

采用实施例1所制备的浇注料的指标为：

指标	实施例1
		渣侵蚀指数(碱度＝2.9)	7.5
抗热震性/次(1100℃，水冷)	9

实施例2：一种RH炉浸渍管浇注料，该浇注料的组成原料按重量百分比配比为：

所述的减水剂为FAN；所述的减水剂、钢纤维以及防爆纤维均外加剂，外加剂的用量大小总共为3.2％。

具体地说，所述的废铬刚玉-尖晶石捣打料由刚玉、铝镁尖晶石以及氧化铬组成，且废铬刚玉-尖晶石捣打料中的铝镁尖晶石的重量百分比20％，氧化铬重量百分比3％；且废铬刚玉-尖晶石捣打料粒度组成为12～8mm、8～5mm、5～3mm、3～1mm、1～0.088mm、<0.088mm六种规格。

所述的刚玉为电熔白刚玉、亚白刚玉及板状刚玉组成；且刚玉粒度组成为12～8mm的15％、8～5mm的20％、5～3mm的20％、3～1mm的15％、1～0.5mm的5％、0.5～0.088mm的10％、＜0.088mm的15％七种规格；其中刚玉中含有的Al₂O₃重量百分比98.5％。

一种RH炉浸渍管浇注料的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

(1)制料：对块状废铬刚玉-尖晶石捣打料经拣选及表面清渣处理后，再依次经过颚式破碎机、对辊式破碎机、圆锥式破碎机进行机械破碎，然后送入球磨机进行细磨，再经过筛网筛分后，制成粒度分别为12～8mm、8～5mm、5～3mm、3～1mm、1～0.088mm、<0.088mm六种规格的分级料；

(2)配料：按照所述的各组成原料的配比关系，分别配置处理后的废铬刚玉-尖晶石捣打料、刚玉、活性α-氧化铝粉、CL370粉、铝酸钙水泥、减水剂、钢纤维、防爆纤维，制备成干料半成品；

(3)混料：将配好的料送入混料机，直至混合均匀；

(4)成型：在混炼后的原料中加入水，加水量为混合料总量重量百分比的5.2％，其中混料的时间8分钟；同时采用振动棒插入振动成型。

采用实施例2所制备的浇注料的指标为：

指标	实施例2
		渣侵蚀指数(碱度＝2.9)	4.8
抗热震性/次(1100℃，水冷)	11

渣侵蚀指数：将成品制成40*40*160的条状试样，采用回转抗渣法将试样于1650℃回转炉中并保温2小时；横向切开试样断面，检测试样的渣侵蚀指数；每一配方需3条试样，并取平均值。

抗热震性：将高温炉预加热到1100±10℃并保温15min后，迅速将试样移至炉膛内，保温20min后，迅速将试样浸入5～35℃流动水中，急剧冷却3min后立即取出，在空气中放置时间不少于5min。然后将试样再次放入炉内，重复上述过程，直至试样出现大的裂纹，不能继续实验为止，记录实验次数。每一配方需3条试样，并取平均值。

Claims (4)

1.一种RH炉浸渍管浇注料，其特征在于：该浇注料的组成原料按重量百分比配比为：

所述的废铬刚玉-尖晶石捣打料由刚玉、铝镁尖晶石以及氧化铬组成，且废铬刚玉-尖晶石捣打料中铝镁尖晶石的重量百分比≥20％，氧化铬的重量百分比≥3％；且废铬刚玉-尖晶石捣打料粒度组成为12～8mm、8～5mm、5～3mm、3～1mm、1～0.088mm、<0.088mm六种规格。

2.根据权利要求1所述的一种RH炉浸渍管浇注料，其特征在于：所述的原料组成中的刚玉为电熔白刚玉、亚白刚玉及板状刚玉组成；且刚玉粒度组成为12～8mm的15％、8～5mm的20％、5～3mm的20％、3～1mm的15％、1～0.5mm的5％、0.5～0.088mm的10％、＜0.088mm的15％七种规格；其中刚玉中含有的Al₂O₃重量百分比≥98.5％。

3.根据权利要求1所述的一种RH炉浸渍管浇注料，其特征在于：所述的减水剂为FDN、ADS及ADW中的一种或几种任意比例的混合。

4.一种基于如权利要求1所述的RH炉浸渍管浇注料的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

(1)制料：对块状废铬刚玉-尖晶石捣打料经拣选及表面清渣处理后，再依次经过颚式破碎机、对辊式破碎机、圆锥式破碎机进行机械破碎，然后送入球磨机进行细磨，再经过筛网筛分后，制成粒度分别为12～8mm、8～5mm、5～3mm、3～1mm、1～0.088mm、<0.088mm六种规格的分级料；

(2)配料：按照所述的组成原料的配比关系，分别配置处理后的废铬刚玉-尖晶石捣打料、刚玉、活性α-氧化铝粉、CL370粉、铝酸钙水泥、减水剂、钢纤维、防爆纤维，制备成干料半成品；

(3)混料：将配好的原料送入混料机，直至混合均匀；

(4)成型：在混炼后的原料中加入水，加水量为混合料总量重量百分比的3～7％，其中混料的时间≥5分钟；同时采用振动棒插入振动成型。