CN102503491B

CN102503491B - 铁水包扒渣板用浇注料及其生产方法和用途

Info

Publication number: CN102503491B
Application number: CN201110354258.8A
Authority: CN
Inventors: 郑吉红; 童健; 田先明; 洪学勤; 王志强; 姚亚双; 余其文; 蔡长秀
Original assignee: Wuhan Iron and Steel Group Corp
Current assignee: Wuhan Iron and Steel Group Corp
Priority date: 2011-11-10
Filing date: 2011-11-10
Publication date: 2014-02-26
Anticipated expiration: 2031-11-10
Also published as: CN102503491A

Abstract

本发明公开了一种铁水包扒渣板用浇注料及其生产方法和用途，该铁水包扒渣板用浇注料按重量由以下组份组成：莫来石50～70份、红柱石10～20份、矾土粉10～20份，纯铝酸钙水泥3～5份，氧化铝微粉4～6份，碳化硅微粉3～5份，复合添加剂2～3份；其中，所述复合添加剂为有机纤维、钢纤维、三聚磷酸钠或六偏磷酸钠中的两种或两种以上的组合。将其浇注在铁水包扒渣板外表可用于延长铁水包扒渣板使用寿命、降低生产成本。同时该铁水包扒渣板用浇注料的生产方法简单，容易操作。

Description

铁水包扒渣板用浇注料及其生产方法和用途

技术领域

本发明属于钢铁冶炼领域中所使用的耐火材料，具体地指一种铁水包扒渣板用浇注料及其生产方法和用途。

背景技术

硫是钢中的有害元素，要生产高质量的钢尤其是特殊用途和高附加值的钢，就必须降低钢中硫的含量，相对于炼钢脱硫或精炼脱硫而言，铁水脱硫预处理工艺更为简单，是降低炼钢脱硫负担、简化操作和提高炼钢技术经济指标的有效途径之一。但铁水脱硫预处理后的铁水熔渣含硫量很高，如果这部分熔渣进入炼钢炉，就会增加石灰的用量，而且硫也可能从熔渣进人钢液中，使铁水脱硫预处理的效果明显降低，对炼钢过程以及钢的品质十分有害。因此，在铁水脱硫预处理后需增加扒渣工序，以除去铁水表面的熔渣。扒渣工序需要使用扒渣机进行扒渣处理。铁水包扒渣板设置在扒渣机前端用于扒渣，是扒渣工艺过程中易损的工艺器具。发明人分析了目前国内外生产应用的铁水包扒渣板使用工艺及其损毁机理，其损毁主要是由于长时间侵泡在铁水中受到高温熔蚀，同时在扒渣过程中受到铁水熔渣的侵蚀以及在扒渣时与铁水包包沿碰撞等几个方面。目前市场上通用的铁水包扒渣板是采用一整块钢板制成，使用一段时间后扒渣板前端就快速地熔损变短，通常在使用15～20炉后残余长度即不能满足使用要求，需做下线处理，这样造成维修频繁，影响生产速度和造成生产成本增加。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述现有技术所存在的不足，提供一种能够浇注在铁水包扒渣板外表用于延长铁水包扒渣板使用寿命、降低生产成本的铁水包扒渣板用浇注料及其生产方法和用途。

为实现上述目的，本发明的铁水包扒渣板用浇注料，按重量由以下组份组成：莫来石50～70份、红柱石10～20份、矾土粉10～20份，纯铝酸钙水泥3～5份，氧化铝微粉4～6份，碳化硅微粉3～5份，复合添加剂2～3份；其中，所述复合添加剂为有机纤维、钢纤维、三聚磷酸钠或六偏磷酸钠中的两种或两种以上的组合。

进一步地，所述莫来石中Al₂O₃的重量百分含量为70～77％，所述红柱石中Al₂O₃的重量百分含量≥55％；所述矾土粉中Al₂O₃的重量百分含量为≥85％；所述纯铝酸钙水泥中Al₂O₃的重量百分含量≥69％；所述氧化铝微粉中Al₂O₃的重量百分含量≥98％；所述碳化硅微粉中SiC的重量百分含量≥90％。

还进一步地，所述莫来石的粒度≤5mm，所述红柱石的粒度为3～1mm，所述矾土粉粒度≤0.088mm。

再进一步地，所述莫来石中各粒度级配及重量百分含量为：3mm＜粒度≤5mm的占30～38％、1mm＜粒度3≤mm的占25～38％、粒度≤1mm的占25～38％。

更进一步地，所述有机纤维的粒度为3～5mm，所述钢纤维的粒度为20～30mm，所述三聚磷酸钠的粒度≤0.088mm，所述六偏磷酸钠的粒度≤0.088mm。

本发明的铁水包扒渣板用浇注料的生产方法，包括以下步骤：先按所述铁水包扒渣板用浇注料的重量组份配置原料，然后将莫来石颗粒和红柱石强制搅拌混合均匀，再加入矾土粉、纯铝酸钙水泥粉、氧化铝微粉、碳化硅微粉和复合添加剂，再次搅拌均匀即可，成品装入吨袋，放在干燥、阴凉处保存。

本发明的铁水包扒渣板用浇注料的用途，包括以下步骤：先将铁水包扒渣板用浇注料加水搅拌调匀，所加水与浇注料的重量比为6～9∶100，然后将调匀的浇注料浇注在铁水包扒渣板外表，自然放置养生18～36h，经200～250℃高温烘烤10～20h，优选为高温烘烤温度控制在200～220℃，烘烤时间控制在10～14h，以确保浇注料中的水分烘干，然后自然冷却即可使用。

本发明的铁水包扒渣板用浇注料各组份及其含量选择原理和有益技术效果为：

所述莫来石具有高熔点、低膨胀性、良好热震稳定性的性能，对提高铁水包扒渣板用浇注料的热震稳定性能起到很大的作用。红柱石在高温下具有一定的膨胀性能，能使在高温时浇注料的热膨胀和钢结构的热膨胀相匹配，尽量减少产品在高温时与钢板相脱离而降低扒渣板使用寿命的因素产生。浇注料中加入碳化硅微粉，在提高浇注料产品的抗热震性能的同时，也能有效提高产品的抗渣性能、不粘渣性能和耐冲刷性能。所述添加剂选择有机纤维、钢纤维、三聚磷酸钠或六偏磷酸钠中的任意两种或两种以上组合而成，复合添加剂起到的作用是保证浇注料的正常施工生产和使用。有机纤维在烘烤过程中不爆裂，保证了浇注料的稳定性和粘结性；三聚磷酸钠和六偏磷酸钠能减少浇注料产品的加水量，提高产品浇注过程的分散性能，减少物料中颗粒和细粉产生偏析，同时还可提高产品的常温强度；钢纤维与扒渣板内部钢结构的热膨胀性能相近，在浇注料中加入一定量的钢纤维后提高浇注料和扒渣板内部钢结构高温热膨胀的匹配，减少浇注料高温使用时的开裂。

本发明的浇注料耐火度在1580℃左右，覆盖浇注在铁水包扒渣板的钢板外表，通过与钢板复合使用，能提高铁水包扒渣板的耐高温性能和抗撞击性能，有效的延长其使用寿命。同时，本发明的生产方法和使用方法工艺简单，容易控制。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明铁水包扒渣板用浇注料及其生产方法和用途作进一步详细说明：

实施例1

一种铁水包扒渣板用浇注料，按重量由以下组份组成：莫来石50kg，红柱石17kg，矾土20kg，纯铝酸钙水泥4kg，氧化铝微粉5kg，碳化硅微粉4kg，三聚磷酸钠1.5kg、有机纤维0.5kg；所选的莫来石中Al₂O₃的重量百分比75～77％，莫来石颗粒的粒度≤5mm，其中，3mm＜粒度≤5mm的占莫来石总重量的30％、1mm＜粒度≤3mm的占莫来石总重量的35％、粒度≤1mm的占莫来石总重量的35％；所选用的红柱石中Al₂O₃的重量百分含量≥65％，红柱石的粒度为3～1mm；所选用的矾土粉中Al₂O₃重量百分比≥90％，粒度为≤0.088mm，所选用的碳化硅微粉中SiC的重量百分比≥90％，粒度为200目；所选用的有机纤维的粒度为3～4mm，三聚磷酸钠的粒度≤0.088mm。

实施例2

一种铁水包扒渣板用浇注料，按重量由以下组份组成：莫来石70kg，红柱石10kg，矾土粉10kg，纯铝酸钙水泥4kg，氧化铝微粉5kg，碳化硅微粉3kg，三聚磷酸钠1.5kg、有机纤维0.5kg，钢纤维1kg；所选的莫来石中Al₂O₃的重量百分比70～75％，莫来石颗粒的粒度≤5mm，其中，3mm＜粒度≤5mm的占莫来石总重量的38％、1mm＜粒度≤3mm的占莫来石总重量的25％、粒度≤1mm的占莫来石总重量的37％；所选用的红柱石中Al₂O₃的重量百分含量≥60％，红柱石的粒度为3～1mm；所选用的矾土粉中Al₂O₃重量百分比≥85％，粒度为≤0.088mm，所选用的纯铝酸钙水泥中Al₂O₃的重量百分含量≥70％；所选用的氧化铝微粉中Al₂O₃的重量百分含量≥98％；所选用的碳化硅微粉中SiC的重量百分比≥90％；所选用的有机纤维的粒度为3～4mm，三聚磷酸钠的粒度≤0.088mm。

实施例3

一种铁水包扒渣板用浇注料，按重量由以下组份组成：莫来石60kg，红柱石10kg，矾土粉20kg，纯铝酸钙水泥3kg，氧化铝微粉4kg，碳化硅微粉5kg，六偏磷酸钠1kg、三聚磷酸钠0.5kg，有机0.5kg，钢纤维1kg；所选的莫来石中Al₂O₃的重量百分比70～75％，莫来石颗粒的粒度≤5mm，其中，3mm＜粒度≤5mm的占莫来石总重量的37％、1mm＜粒度≤3mm的占莫来石总重量的38％、粒度≤1mm的占莫来石总重量的25％；所选用的红柱石中Al₂O₃的重量百分含量≥55％，红柱石的粒度为3～1mm；所选用的矾土粉中Al₂O₃重量百分比≥90％，粒度为≤0.088mm，所选用的纯铝酸钙水泥中Al₂O₃的重量百分含量≥69％；所选用的氧化铝微粉中Al₂O₃的重量百分含量≥98％；所选用的碳化硅微粉中SiC的重量百分比≥95％；所选用的有机纤维的粒度为3～5mm，所选用的钢纤维的粒度为20～25mm，所选用的三聚磷酸钠的粒度≤0.088mm，所选用的六偏磷酸钠的粒度≤0.088mm。

实施例4

一种铁水包扒渣板用浇注料，按重量由以下组份组成：莫来石65kg，红柱石15kg，矾土粉20kg，纯铝酸钙水泥4.5kg，氧化铝微粉6kg，碳化硅微粉4.5kg，六偏磷酸钠0.5kg、三聚磷酸钠0.5kg，有机1kg，钢纤维1kg；所选的莫来石中Al₂O₃的重量百分比73～75％，莫来石颗粒的粒度≤5mm，其中，3mm＜粒度≤5mm的占莫来石总重量的35％、1mm＜粒度≤3mm的占莫来石总重量的27％、粒度≤1mm的占莫来石总重量的38％。所选用的红柱石中Al₂O₃的重量百分含量≥55％，红柱石的粒度为3～1mm。所选用的矾土粉中Al₂O₃重量百分比≥90％，粒度为≤0.088mm，所选用的纯铝酸钙水泥中Al₂O₃的重量百分含量≥69％；所选用的氧化铝微粉中Al₂O₃的重量百分含量≥98％；所选用的碳化硅微粉中SiC的重量百分比≥95％；所选用的有机纤维的粒度为3～5mm，所选用的钢纤维的粒度为25～30mm，所选用的三聚磷酸钠的粒度≤0.088mm，所选用的六偏磷酸钠的粒度≤0.088mm。

上述实施例1～4的铁水包扒渣板用浇注料的生产方法，包括以下步骤：

先按所述铁水包扒渣板用浇注料的重量组份配置原料，然后将莫来石颗粒和红柱石颗粒加入强制搅拌器混合均匀，再加入矾土粉、纯铝酸钙水泥粉、氧化铝微粉、碳化硅微粉和复合添加剂，再次搅拌8～10min即可，成品装入吨袋，放在干燥、阴凉处保存。

上述实施例1～4的铁水包扒渣板用浇注料的用途，包括以下步骤：

先将铁水包扒渣板用浇注料加水搅拌调匀，所加水与浇注料的重量比为6～9∶100，然后将调匀的浇注料浇注在铁水包扒渣板外表，自然放置养生18～36h，再经200～250℃高温烘烤10～20h，优选为高温烘烤温度控制在200～220℃，烘烤时间控制在10～14h，以确保浇注料中的水分烘干，水分烘干后自然冷却即可使用。

选取同批采购的铁水包扒渣板共4块，分别浇注上述实施例1～4的浇注料后装配到扒渣机上进行实验，其实验环境及实验结果如表1所示：

表1：

表1结果显示，铁水扒渣板在浇注本发明的铁水包扒渣板用浇注料后再进行扒渣使用，可使用的有效炉书均在50炉以上，远远高于现有技术中15～20炉的使用寿命。

Claims

1.一种铁水包扒渣板用浇注料，按重量由以下组份组成：莫来石50～70份、红柱石10～20份、矾土粉10～20份，纯铝酸钙水泥3～5份，氧化铝微粉4～6份，碳化硅微粉3～5份，复合添加剂2～3份；其中，所述复合添加剂为有机纤维、钢纤维、三聚磷酸钠或六偏磷酸钠中的两种以上的组合，其中，所述莫来石中Al₂O₃的重量百分含量为70～77%，所述红柱石中Al₂O₃的重量百分含量≥55%；所述矾土粉中Al₂O₃的重量百分含量≥85%；所述纯铝酸钙水泥中Al₂O₃的重量百分含量≥69%；所述氧化铝微粉中Al₂O₃的重量百分含量≥98%；所述碳化硅微粉中SiC的重量百分含量≥90%；所述莫来石的粒度≤5mm，所述红柱石的粒度为3～1mm，所述矾土粉粒度≤0.088mm。

2.根据权利要求1所述的铁水包扒渣板用浇注料，其特征在于：所述有机纤维的粒度为3～5mm，所述钢纤维的粒度为20～30mm，所述三聚磷酸钠的粒度≤0.088mm，所述六偏磷酸钠的粒度≤0.088mm。

3.根据权利要求1或2所述的铁水包扒渣板用浇注料，其特征在于：所述莫来石中各粒度级配及重量百分含量为：3mm＜粒度≤5mm的占30～38%、1mm＜粒度≤3mm的占25～38%、粒度≤1mm的占25～38%。

4.一种权利要求1所述铁水包扒渣板用浇注料的生产方法，包括以下步骤：先按所述铁水包扒渣板用浇注料的重量组份配置原料，然后将莫来石和红柱石强制搅拌混合均匀，再加入矾土粉、纯铝酸钙水泥粉、氧化铝微粉、碳化硅微粉和复合添加剂，再次搅拌均匀，即得到铁水包扒渣板用浇注料。

5.一种权利要求1所述铁水包扒渣板用浇注料的用途，包括以下步骤：先将铁水包扒渣板用浇注料加水搅拌调匀，所加水与浇注料的重量比为6～9∶100，然后将调匀的浇注料浇注在铁水包扒渣板外表，自然放置养生18～36h，再经200～250℃高温烘烤10～20h，自然冷却后即可。

6.根据权利要求5所述铁水包扒渣板用浇注料的用途，其特征在于：所述高温烘烤温度控制在200～220℃，烘烤时间控制在10～14h。