無碳精煉鋼包包底座磚的熱態(tài)修補(bǔ)料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種無碳精煉鋼包包底座磚的熱態(tài)修補(bǔ)料及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在鋼鐵冶金行業(yè)里，鋼包最初只是鋼水連鑄作業(yè)線上的傳輸裝置，近年來，隨著爐外精煉和連鑄技術(shù)的發(fā)展，利用鋼包進(jìn)行二次精煉已經(jīng)成為各大鋼廠的主流工藝。鋼包底部的透氣磚及配套的座磚就是實現(xiàn)二次精煉目的的關(guān)鍵部件。
[0003]鋼水進(jìn)入鋼包后，通過使用透氣磚向鋼水中吹入氬氣對鋼水進(jìn)行攪拌，以快速實現(xiàn)冶金過程均化鋼水溫度和化學(xué)成分，去除鋼水中的夾雜物或控制夾雜物的形態(tài)，縮短鋼水精煉時間。通常透氣磚需要與座磚配套使用，由于鋼包是間歇性使用裝備，鋼包在加鋼水、吹氬精煉、出鋼至再加鋼水的重復(fù)循環(huán)過程中存在渣的侵蝕及冷熱交替，在實際使用中不可避免會產(chǎn)生侵蝕損壞及出現(xiàn)剝落、掉塊，甚至開裂的問題。上述問題的直接結(jié)果是座磚的高度與透氣磚的高度不一致，壽命不匹配，嚴(yán)重的會出現(xiàn)滲鋼，漏鋼等問題。因此開發(fā)長壽命透氣磚及座磚材料并針對性開發(fā)修補(bǔ)材料，以適應(yīng)冶煉條件的變化，對于煉鋼的穩(wěn)定性和鋼質(zhì)量具有重要的意義。
中國專利申請“一種外裝透氣座磚用熱補(bǔ)料及其制備方法”(CN103601515 A)公開了以剛玉、鎂砂以及固體水玻璃和氧化鋁微粉等為主料，加入一定量的結(jié)合劑和燒結(jié)劑的外裝透氣座磚用熱補(bǔ)料。其可干法施工，不需加水?dāng)嚢?、無需停爐、施工簡便、安全環(huán)保、可快速熱態(tài)修補(bǔ)。
[0004]中國專利申請“鋼包透氣磚的投補(bǔ)方法”(CN101985672 A)介紹了高溫下修補(bǔ)透氣磚的技術(shù)，其在原透氣磚材質(zhì)基礎(chǔ)之上加入一定量的纖維和黏土等燒結(jié)料，但其未涉及到座磚的修補(bǔ)。
[0005]中國專利“一種鋼包透氣磚熱修補(bǔ)方法”(CN101844224B)介紹了在透氣磚產(chǎn)生凹陷的情況下，采用修補(bǔ)料對凹陷處進(jìn)行修補(bǔ)的方法，其可用于精煉鋼包和非精煉鋼包，但對修補(bǔ)料指標(biāo)要求方面有所差異，也未涉及座磚修補(bǔ)。
[0006]程瑛等所著“鋼包透氣磚座磚修補(bǔ)料的研制與應(yīng)用”(《耐火材料》2004,第5期)介紹了一種座磚修補(bǔ)材料，其特征在于添加含B2O3減水劑，修補(bǔ)料流動性良好，與座磚黏結(jié)良好。
[0007]然而,透氣磚、座磚修補(bǔ)技術(shù)發(fā)展至今仍不夠完善,無論是修補(bǔ)技術(shù)還是修補(bǔ)料的研制都有很大的研發(fā)空間，目前存在的主要問題為修補(bǔ)料的燒結(jié)性能不好、黏結(jié)強(qiáng)度不高，施工質(zhì)量難以保證等。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種無碳精煉鋼包包底座磚的熱態(tài)修補(bǔ)料及其制備方法，本修補(bǔ)料克服了傳統(tǒng)座磚修復(fù)材料的缺陷，本制備方法簡單易行，既可干法施工，又可現(xiàn)場加水成自流材料從而進(jìn)行施工，施工簡便、安全環(huán)保、可快速實現(xiàn)座磚修補(bǔ)，且材料成本較低，使用性能優(yōu)良，施工方式靈活。
[0009]為解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明無碳精煉鋼包包底座磚的熱態(tài)修補(bǔ)料包括50?75wt%&高鋁礬土骨料或剛玉骨料、10?30 wt %的剛玉細(xì)粉、4?10 wt %的鎂砂細(xì)粉、4?10 wt %的尖晶石細(xì)粉、0.5?4 wt %的S12微粉、I?5wt%的a -Al2O3微粉和I?5 wt %的結(jié)合劑。
[0010]進(jìn)一步，所述高鋁礬土骨料和剛玉骨料的粒度不大于8mm，所述高鋁礬土骨料中的Al2O3含量不小于85%,所述剛玉骨料中的Al2O3含量不小于97%。
[0011]進(jìn)一步，所述剛玉細(xì)粉、鎂砂細(xì)粉和尖晶石細(xì)粉的粒度不大于0.088mm。
[0012]進(jìn)一步，所述尖晶石細(xì)粉為70級、78級或90級尖晶石細(xì)粉中的一種，其中，70級尖晶石細(xì)粉的Al2O3含量不小于68%，78級尖晶石細(xì)粉的Al2O3含量不小于75%，90級尖晶石細(xì)粉的Al2O3含量不小于88%。
[0013]進(jìn)一步，所述S12微粉和a -Al2O3微粉的粒度不大于I μ m，其中，所述S12微粉中S12含量不小于91%，所述a -Al2O3微粉中Al2O3的含量不小于98%。
[0014]進(jìn)一步，所述結(jié)合劑為磷酸二氫鋁、硫酸鋁或者鋁酸鹽水泥中的一種或幾種，所述結(jié)合劑中Al2O3含量不小于50%。
[0015]—種無碳精煉鋼包包底座磚的熱態(tài)修補(bǔ)料制備方法，以上述的修補(bǔ)料為原料，添加占修補(bǔ)料重量0.1?0.2wt%的減水劑和I?2wt%的燒結(jié)劑，置于攪拌機(jī)內(nèi)充分?jǐn)嚢杈鶆颍频脽o碳精煉鋼包包底座磚的熱態(tài)修補(bǔ)料。
[0016]進(jìn)一步，所述減水劑為聚竣酸系減水劑。
[0017]進(jìn)一步，所述燒結(jié)劑為硼玻璃粉、聚磷酸鹽或硼酸鹽類物質(zhì)中的一種或幾種。
由于本發(fā)明無碳精煉鋼包包底座磚的熱態(tài)修補(bǔ)料及其制備方法采用了上述技術(shù)方案，即本修補(bǔ)料包括50?75wt%的高鋁礬土骨料或剛玉骨料、10?30 wt %的剛玉細(xì)粉、4?10 Wt %的鎂砂細(xì)粉、4?10 Wt %的尖晶石細(xì)粉、0.5?4 Wt %的S12微粉、I?5wt%的a-Al2O3微粉和I?5 wt %的結(jié)合劑。本制備方法以修補(bǔ)料為原料，添加占修補(bǔ)料重量
0.1?0.2wt%的減水劑和I?2wt%的燒結(jié)劑，置于攪拌機(jī)內(nèi)充分?jǐn)嚢杈鶆颍频脽o碳精煉鋼包包底座磚的熱態(tài)修補(bǔ)料。本修補(bǔ)料克服了傳統(tǒng)座磚修復(fù)材料的缺陷，本制備方法簡單易行，既可干法施工，又可現(xiàn)場加水成自流材料從而進(jìn)行施工，施工簡便、安全環(huán)保、可快速實現(xiàn)座磚修補(bǔ)，且材料成本較低，使用性能優(yōu)良，施工方式靈活。
【具體實施方式】
[0018]本發(fā)明無碳精煉鋼包包底座磚的熱態(tài)修補(bǔ)料包括50?75wt%的高鋁礬土骨料或剛玉骨料、10?30 Wt %的剛玉細(xì)粉、4?10 Wt %的鎂砂細(xì)粉、4?10 wt %的尖晶石細(xì)粉、0.5?4 wt %的S12微粉、I?5wt%的a -Al2O3微粉和I?5 wt %的結(jié)合劑。
[0019]進(jìn)一步，所述高鋁礬土骨料和剛玉骨料的粒度不大于8mm，所述高鋁礬土骨料中的Al2O3含量不小于85%,所述剛玉骨料中的Al2O3含量不小于97%。
[0020]進(jìn)一步，所述剛玉細(xì)粉、鎂砂細(xì)粉和尖晶石細(xì)粉的粒度不大于0.088mm。
[0021]進(jìn)一步，所述尖晶石細(xì)粉為70級、78級或90級尖晶石細(xì)粉中的一種，其中，70級尖晶石細(xì)粉的Al2O3含量不小于68%，78級尖晶石細(xì)粉的Al2O3含量不小于75%，90級尖晶石細(xì)粉的Al2O3含量不小于88%。
[0022]進(jìn)一步，所述S12微粉和ct-Al2O3微粉的粒度不大于Ιμπι，其中，所述S12微粉中S12含量不小于91%，所述a -Al2O3微粉中Al2O3的含量不小于98%。
[0023]進(jìn)一步，所述結(jié)合劑為磷酸二氫鋁、硫酸鋁或者鋁酸鹽水泥中的一種或幾種，所述結(jié)合劑中Al2O3含量不小于50%。
[0024]一種無碳精煉鋼包包底座磚的熱態(tài)修補(bǔ)料制備方法，以上述的修補(bǔ)料為原料，添加占修補(bǔ)料重量0.1?0.2wt%的減水劑和I?2wt%的燒結(jié)劑，置于攪拌機(jī)內(nèi)充分?jǐn)嚢杈鶆颍频脽o碳精煉鋼包包底座磚的熱態(tài)修補(bǔ)料。
[0025]進(jìn)一步,所述減水劑為聚羧酸系減水劑。
[0026]進(jìn)一步，所述燒結(jié)劑為硼玻璃粉、聚磷酸鹽或硼酸鹽類物質(zhì)中的一種或幾種。
[0027]實施例1
以5(T60wt%的高鋁礬土骨料，20~30 wt %的剛玉細(xì)粉，4~10 wt %的70級尖晶石細(xì)粉，4~10 wt % 的鎂砂細(xì)粉，0.5~4 wt % KS12 微粉，1~5 wt %的 a-Al2O3 微粉和 1~5 wt %的鋁酸鹽水泥為原料，外加占原料重量百分比為0.Γ0.2 wt %的聚羧酸系減水劑和1~2.0 wt%的聚磷酸鹽，在攪拌機(jī)內(nèi)充分?jǐn)嚢杈鶆?，制得無碳精煉鋼包包底座磚熱態(tài)修補(bǔ)料。
[0028]本實施例制備的熱態(tài)修補(bǔ)料，其主要物理性能為:110 °C烘干后的黏結(jié)強(qiáng)度為1.0~2.0MPa, IlOO0C中溫保溫1~3小時后的黏結(jié)強(qiáng)度為2.0~4.0MPa, 1600°C高溫保溫1~3小時后的黏結(jié)強(qiáng)度為> 8MPa，熱震(1100°C水冷)三次后的黏結(jié)強(qiáng)度為0.5~1.5MPa。
[0029]實施例2