CN109553397A - 一种转炉补炉用大面料及其制备方法 - Google Patents

一种转炉补炉用大面料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及冶金领域和转炉修补材料领域，尤其涉及一种转炉补炉用大面料及其制备方法。由以下组分组成且各组分质量百分比为：再生镁碳：25wt％；高铁镁砂：30wt％；碳化硅：25wt％；中温煤沥青：10wt％；铝粉：2wt％；铁鳞：4wt％；SD80：3wt％；己内酰胺：3wt％。该配方制作的转炉补炉用大面料应用在转炉设备上是具有附着率高、抗剥落性好、烧结速度快、耐侵蚀、抗冲刷、高温膨胀小的优点，且黏附率达到97％以上。镁砂原材料矿产资源丰富、辅助原料输出可获得，配方简单，降低了原材料的库存成本，产品的高粘附性不但实现了生产成本的下降，而且减少了残渣物对钢水的不良影响。同时，加快了施工进度，缩短了补炉时间，延长了窑炉使用寿命，降低了耐火材料的消耗。

Description

一种转炉补炉用大面料及其制备方法
技术领域
本发明涉及冶金领域和转炉修补材料领域，尤其涉及一种转炉补炉用大面料及其制备方法。
背景技术
转炉炼钢设备因为长期在高温环境下工作，且损耗非常的严重，所以需要在使用一段时间后采用补炉料对其损耗部分进行修补，以维持转炉炼钢正常工作的需要。转炉大面烧结修补料是提高转炉寿命的一种重要材料，大面烧结修补料可以弥补喷料难以达到的耐用性，适用于装料侧炉壁、炉底、出钢侧炉壁、炉帽拐点等，效果较为明显修补料的结合轻度直接影响护炉效果以及大面的抗冲击性、烧结时间则直接影响生产节奏，这两项指标如控制不好直接影响转炉产量。提高转炉冶炼效率及降低耐火材料消耗有着重要意义，受到国内外的普遍重视。
目前，转炉补炉大面料的产品种类繁多，虽然都具有一定的修补效果，但是其使用时间、原材料成本和烧结性等性能均存在诸多的不足，具体表现在：1、烧结时间长：现炼钢使用的补炉大面料一般一次投放0.8～1.5吨，烧结时间需要80～100分钟，严重影响生产要求；2、所采用材料以镁砂和镁橄榄石为主，需要消耗大量的矿产资源，不但不利于环保，且成本很高，不利于大面料的推广应用；3、使用寿命短：一次补炉使用寿命约为10小时。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明提供一种转炉补炉用大面料及其制备方法。本发明结构简单，降低原料成本，实现在补炉快速烧结，降低了工作强度，提高一次补炉使用寿命。
一种转炉补炉用大面料，由以下组分组成且各组分质量百分比为：再生镁碳：25wt％；高铁镁砂：30wt％；碳化硅：25wt％；中温煤沥青：10wt％；铝粉：2wt％；铁鳞：4wt％；SD80：3wt％；己内酰胺：3wt％。
在再生镁碳中，粒径为0.3～1mm的再生镁碳砖料：15wt％；粒径为0.088mm的再生镁碳砖料：10wt％。
在高铁镁砂中，粒径为1～3mm的高铁镁砂：14wt％；粒径为0.3～1mm的高铁镁砂：16wt％。
在碳化硅中，粒径为1～3mm的碳化硅料：10wt％；粒径为0.3～1mm的碳化硅料：15wt％。
所述高铁镁砂中Ti2O3+MgO的含量在92％以上。
一种转炉补炉用大面料的制备方法，具体包括如下步骤：
a)将再生镁碳、碳化硅、高铁镁砂分别用颚式破碎机进行破碎成大颗粒；
b)用辊式破碎机分别将再生镁碳、碳化硅、高铁镁砂破碎成0.3～1mm的微粉；
c)将部分再生镁碳料微粉用球磨机细磨成粒径为0.088mm的再封镁碳微粉；
d)称取中温煤沥青：10wt％；铝粉：2wt％；铁鳞：4wt％；SD80：3wt％；己内酰胺：3wt％；倒入搅拌机搅拌30分钟进行预混合，然后输送至混合***；
e)按粒径不同进行筛分，取粒径为0.3～1mm的再生镁碳料：15wt％；粒径为0.088mm的再生镁碳料：10wt％；粒径为1～3mm的高铁镁砂：14wt％；粒径为0.3～1mm的高铁镁砂：16wt％；粒径为1～3mm的碳化硅料：10wt％；粒径为0.3～1mm的碳化硅料：15wt％；将上述原料装进混料***罐中，混料6～8分钟后输送至混合***；
f)将上述料在混合***中搅拌5～10分钟后进行分装得到大面料成品。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明采用再生镁碳、高铁镁砂和碳化硅为主要原料，将再生镁碳、高铁镁砂和碳化硅破碎后筛分，加入中温煤沥青、铝粉、铁鳞、SD80、己内酰胺经过充分搅拌制得，该配方制作的转炉补炉用大面料应用在转炉设备上是具有附着率高、抗剥落性好、烧结速度快、耐侵蚀、抗冲刷、高温膨胀小的优点，且黏附率达到97％以上。镁砂原材料矿产资源丰富、辅助原料输出可获得，配方简单，降低了原材料的库存成本，产品的高粘附性不但实现了生产成本的下降，而且减少了残渣物对钢水的不良影响。同时，减少了工作强度，加快了施工进度，缩短了补炉时间，延长了窑炉使用寿命，降低了耐火材料的消耗。
具体实施方式
实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
下述实施例中所用方法如无特别说明均为常规方法。
实施例1：
一种转炉补炉用大面料，由以下组分组成且各组分质量百分比为：再生镁碳：25wt％；高铁镁砂：30wt％；碳化硅：25wt％；中温煤沥青：10wt％；铝粉：2wt％；铁鳞：4wt％；SD80：3wt％；己内酰胺：3wt％。
在再生镁碳中，粒径为0.8mm的再生镁碳砖料：15wt％；粒径为0.088mm的再生镁碳砖料：10wt％。
在高铁镁砂中，粒径为2mm的高铁镁砂：14wt％；粒径为0.8mm的高铁镁砂：16wt％。
在碳化硅中，粒径为2mm的碳化硅料：10wt％；粒径为0.7mm的碳化硅料：15wt％。
所述高铁镁砂中Ti2O3+MgO的含量为93％。
采用再生镁碳、高铁镁砂和碳化硅为主要原料，将再生镁碳、碳化硅和高铁镁砂破碎后筛分，加入中温煤沥青、铝粉、铁鳞、SD80、己内酰胺经过充分搅拌制得，该配方制作的转炉补炉用大面料应用在转炉设备上是具有附着率高、抗剥落性好、烧结速度快、耐侵蚀、抗冲刷、高温膨胀小的优点。目前，市场上同类产品一次补炉加入量在800kg—1500kg不等；烧结时间普遍在90分钟以上，最长一次补炉时间为10小时以上，本发明产品利用高铁镁砂具有高致密度，高强度，高耐蚀性，是生产电炉炉底捣打料和熟修补料的理想选料，利用碳化硅的热导率很高，大约为氮化硅的2倍；其膨胀系数为三氧化二铝的一半；抗弯强度接近氮化硅材料，氮断裂韧性比氮化硅小。不溶于水和一般的酸。其化学为稳定性好，具有化学惰性。不与氢氟酸、硝酸的混酸反应；具有优异的高温强度和抗高温蠕变能力，热压碳化硅材料在1600℃的高温抗弯强度和室温基本相同；利用再生镁碳料具有优良的抗渣侵蚀性、熔渣渗透性、热震稳定性和导热性的能力；产品在昆钢、水钢、攀钢等炼钢厂平炉、电炉转炉上进行补炉实验，一次补炉平均使用时间30小时以上。耐火原料的有限的，由耐火原料生料转变为耐火原料熟料一般须要经过探矿、分级开采、锻炼或熔炼、破碎等工序才能获得，需要耗费大量的人力、财务和物力，将再生镁碳料和碳化硅作为主要原料，实现了资源的合理利用、循环利用，减少排放。不但实现了生产成本的下降，而且减少了残渣物对钢水的不良影响。产品使用时不产生有毒、有害气体，节能环保。
一种转炉补炉用大面料的制备方法，具体包括如下步骤：
a)将再生镁碳、碳化硅、高铁镁砂分别用颚式破碎机进行破碎成大颗粒；
b)用辊式破碎机分别将再生镁碳、碳化硅、高铁镁砂破碎成0.3～1mm的微粉；
c)将部分再生镁碳料微粉用球磨机细磨成粒径为0.088mm的再封镁碳微粉；
d)称取中温煤沥青：10wt％；铝粉：2wt％；铁鳞：4wt％；SD80：3wt％；己内酰胺：3wt％；倒入搅拌机搅拌30分钟进行预混合，然后输送至混合***；
e)按粒径不同进行筛分，在再生镁碳中，粒径为0.8mm的再生镁碳砖料：15wt％；粒径为0.088mm的再生镁碳砖料：10wt％。在高铁镁砂中，粒径为2mm的高铁镁砂：14wt％；粒径为0.8mm的高铁镁砂：16wt％。在碳化硅中，粒径为2mm的碳化硅料：10wt％；粒径为0.7mm的碳化硅料：15wt％。所述高铁镁砂中Ti 2O 3+MgO的含量为93％。将上述原料装进混料***罐中，混料6～8分钟后输送至混合***；
f)将上述料在混合***中搅拌5～10分钟后进行分装得到大面料成品。
利用该配方及方法生产出的大面料在110℃*24h条件下，各参数值为：MgO≥55％，C≥8％，SiC＜6％，SiO2＜8％，体积密度≥2.0/cm3，产品耐火度≥1730℃。
实施例2：
一种转炉补炉用大面料，由以下组分组成且各组分质量百分比为：再生镁碳：25wt％；高铁镁砂：30wt％；碳化硅：25wt％；中温煤沥青：10wt％；铝粉：2wt％；铁鳞：4wt％；SD80：3wt％；己内酰胺：3wt％。
在再生镁碳中，粒径为0.5mm的再生镁碳砖料：15wt％；粒径为0.088mm的再生镁碳砖料：10wt％。
在高铁镁砂中，粒径为1mm的高铁镁砂：14wt％；粒径为0.3mm的高铁镁砂：16wt％。
在碳化硅中，粒径为1mm的碳化硅料：10wt％；粒径为0.3mm的碳化硅料：15wt％。
所述高铁镁砂中Ti2O3+MgO的含量为92％。
实施例3：
一种转炉补炉用大面料，由以下组分组成且各组分质量百分比为：再生镁碳：25wt％；高铁镁砂：30wt％；碳化硅：25wt％；中温煤沥青：10wt％；铝粉：2wt％；铁鳞：4wt％；SD80：3wt％；己内酰胺：3wt％。
在再生镁碳中，粒径为1mm的再生镁碳砖料：15wt％；粒径为0.088mm的再生镁碳砖料：10wt％。
在高铁镁砂中，粒径为3mm的高铁镁砂：14wt％；粒径为1mm的高铁镁砂：16wt％。
在碳化硅中，粒径为3mm的碳化硅料：10wt％；粒径为1mm的碳化硅料：15wt％。
所述高铁镁砂中Ti2O3+MgO的含量在92％以上。
本发明采用再生镁碳、高铁镁砂和碳化硅为主要原料，将再生镁碳、高铁镁砂和碳化硅破碎后筛分，加入中温煤沥青、铝粉、铁鳞、SD80、己内酰胺经过充分搅拌制得，该配方制作的转炉补炉用大面料应用在转炉设备上是具有附着率高、抗剥落性好、烧结速度快、耐侵蚀、抗冲刷、高温膨胀小的优点，且黏附率达到97％以上。镁砂原材料矿产资源丰富、辅助原料输出可获得，配方简单，降低了原材料的库存成本，产品的高粘附性不但实现了生产成本的下降，而且减少了残渣物对钢水的不良影响。同时，减少了工作强度，加快了施工进度，缩短了补炉时间，延长了窑炉使用寿命，降低了耐火材料的消耗。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种转炉补炉用大面料，其特征在于，由以下组分组成且各组分质量百分比为：再生镁碳：25wt％；高铁镁砂：30wt％；碳化硅：25wt％；中温煤沥青：10wt％；铝粉：2wt％；铁鳞：4wt％；SD80：3wt％；己内酰胺：3wt％。
2.根据权利要求1所述的一种转炉补炉用大面料，其特征在于，在再生镁碳中，粒径为0.3～1mm的再生镁碳砖料：15wt％；粒径为0.088mm的再生镁碳砖料：10wt％。
3.根据权利要求1所述的一种转炉补炉用大面料，其特征在于，在高铁镁砂中，粒径为1～3mm的高铁镁砂：14wt％；粒径为0.3～1mm的高铁镁砂：16wt％。
4.根据权利要求1所述的一种转炉补炉用大面料，其特征在于，在碳化硅中，粒径为1～3mm的碳化硅料：10wt％；粒径为0.3～1mm的碳化硅料：15wt％。
5.根据权利要求1所述的一种转炉补炉用大面料，其特征在于，所述高铁镁砂中Ti2O3+MgO的含量在92％以上。
6.一种权利要求1所述的转炉补炉用大面料的制备方法，其特征在于，具体包括如下步骤：
a)将再生镁碳、碳化硅、高铁镁砂分别用颚式破碎机进行破碎成大颗粒；
b)用辊式破碎机分别将再生镁碳、碳化硅、高铁镁砂破碎成0.3～1mm的微粉；
c)将部分再生镁碳料微粉用球磨机细磨成粒径为0.088mm的再封镁碳微粉；
d)称取中温煤沥青：10wt％；铝粉：2wt％；铁鳞：4wt％；SD80：3wt％；己内酰胺：3wt％；倒入搅拌机搅拌30分钟进行预混合，然后输送至混合***；
e)按粒径不同进行筛分，取粒径为0.3～1mm的再生镁碳料：15wt％；粒径为0.088mm的再生镁碳料：10wt％；粒径为1～3mm的高铁镁砂：14wt％；粒径为0.3～1mm的高铁镁砂：16wt％；粒径为1～3mm的碳化硅料：10wt％；粒径为0.3～1mm的碳化硅料：15wt％；将上述原料装进混料***罐中，混料6～8分钟后输送至混合***；
f)将上述料在混合***中搅拌5～10分钟后进行分装得到大面料成品。
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