CN109809801A

CN109809801A - 一种rh炉浸渍管用喷补料

Info

Publication number: CN109809801A
Application number: CN201711164253.2A
Authority: CN
Inventors: 唐洪乐; 洪建国
Original assignee: Shanghai Meishan Iron and Steel Co Ltd
Current assignee: Shanghai Meishan Iron and Steel Co Ltd
Priority date: 2017-11-21
Filing date: 2017-11-21
Publication date: 2019-05-28

Abstract

本发明公开了一种RH炉浸渍管用喷补料，主要解决现有RH炉浸渍管用喷补料热态修补过程中存在的有效利用率低、修补成本高的技术问题。本发明提供的RH炉浸渍管用喷补料，其原料组分的重量百分比为：烧结镁砂25％～34％、方镁石25％～35％、刚玉11％～22％、硝酸钠2％～3％、菱苦土14‑16％、Al₂0₃微粉3％～4％，所述原料组分的重量百分比之和为100％。本发明喷补料主要用于RH炉浸渍管内、外壁进行热态修补作业，喷补料的利用率达98.5％，降低了修补成本。

Description

一种RH炉浸渍管用喷补料

技术领域

本发明涉及一种RH炉浸渍管用耐火材料，特别涉及一种RH炉浸渍管用无铬喷补料，属于钢铁工业热工设备用耐火材料技术领域。

背景技术

RH炉真空脱气精炼方法是由德国蒂森公司(Tyssen)所属的鲁尔公司(Ruhrstahl)和海拉斯公司(Heraeus)共同研制成功了真空钢液循环脱气法，两公司用其公司的名字将这种钢水精炼方法命名为RH炉真空脱气精炼法，该方法能使钢水中氧、氮进一步降低，用于对钢水成分洁净度高钢种的冶炼。

RH炉内的耐火材料包括下部槽用刚玉尖晶石或镁铝尖晶石砖和浸渍管用刚玉尖晶石或镁铝尖晶石预制块，浸渍管的结构是由内衬为圆桶形钢壳，钢壳上焊有锚固件，圆桶形钢壳的内壁和外壁表面浇注有用刚玉尖晶石或镁铝尖晶石浇注料浇注成的预制块。

正常作业时，浸渍管要插进钢水，在真空压力下，钢水通过浸渍管进入RH炉进行真空脱气，浸渍管面临高速流动的气流和钢液的冲刷侵蚀、熔渣的侵蚀与渗透、间歇式生产温度波动造成的热剥落与结构剥落。

申请公布号为CN103408311A的中国专利申请公开了一种用于RH炉耐火砖修补的喷补料，其主要成分为，方镁石、烧结镁砂、纯铝酸钙水泥、氧化硅微粉、Al₂O₃微粉，该材料用于热态修补作业时，喷补料存在反弹散落，散落的喷补料达12％，不能全部率及以，平均修补作业需要4小时以上，因此，喷补料的有效利用率低，修补作业成本高、时间长的缺陷。

公开号CN1071503A的中国专利申请一种湿法火焰喷补料，公开了以散状耐火材料、粘结剂、添加剂等为基础喷补料，通过一定的方式另加高含碳有机材料的水包油型乳液如阴离子乳化沥青5～40％，并使用相应的湿法或干法喷补装置实现湿法火焰喷补，施工过程中加入高含碳有机材料，耐火材料脱落后会导致钢水增碳。

发明内容

本发明的目的是提供一种RH炉浸渍管用喷补料，主要解决现有RH炉浸渍管用喷补料热态修补过程中存在的有效利用率低、修补成本高的技术问题。

本发明采用的技术方案是：一种RH炉浸渍管用喷补料，其原料组分的重量百分比为：烧结镁砂25％～34％，方镁石25％～35％，刚玉11％～22％，硝酸钠2％～3％，菱苦土14-16％，Al₂O₃微粉3％～4％，所述原料组分的重量百分比之和为100％。

本发明所述的RH炉浸渍管用喷补料的组分限定在上述范围内的理由如下：

因RH炉浸渍管采用刚玉尖晶石或镁铝尖晶石预制而成，是碱性物质；本发明RH炉浸渍管用无铬喷补料的组分主要成分以碱性物质为主，以防止碱性物质与酸性物质的反应。

方镁石和烧结镁砂：本发明采用碱性物质方镁石和烧结镁砂作为修补料骨料，方镁石和烧结镁砂都是镁的氧化物，烧结镁砂主要由菱镁矿、水镁矿或从海水中提取的氢氧化镁经高温煅烧而成，其氧化镁活性度高，烧结镁砂的价格相对较高；方镁石主要产在大理岩中，是白云石在高温下变质形成的，其熔点为2800℃，其价格相对便宜。由于镁质材料不具有可塑性，若修补料中方镁石和烧结镁砂的含量过高，则施工困难；若含量太低，材料性能则发生变化，不能有效抵制石灰的侵蚀。但仅使用烧结镁砂作为捣打料骨料，则成本较高；经过实验，采用方镁石和烧结镁砂混合物作为捣打料骨料，在高温下能与RH炉刚玉尖晶石或镁铝尖晶石耐火砖烧结成整体，能满足RH炉性能的要求；既能达到预期的效果同时成本又较合理；经多年研究，本发明控制无铬喷补料中方镁石和烧结镁砂的重量百分含量之和为50～69％；为了便于施工和保证施工质量，本发明控制方镁石和烧结镁砂的粒径≤2mm。

刚玉：主要成分为Al₂O₃，具有优良的高温性质和机械强度等性能，为了增强本发明喷补料修补后的耐钢水的冲刷性，在材料中增加了刚玉成分，其含量要适量，过低，则起不到具有一定耐钢水冲刷强度的耐材整体，过高，则不利于修补料的抗爆裂性；经多年研究，本发明控制喷补料中刚玉的重量百分含量为11～22％；

硝酸钠：热态修补作业时，用于RH炉浸渍管刚玉尖晶石或镁铝尖晶石砖的表面温度为300～500℃；硝酸钠工业试剂的熔点为302.6℃，本发明组分中设有降低喷补料早期熔点的硝酸钠，可以降低喷补料熔点，降低喷补料的反弹散落，但硝酸钠加入量不能过多，以免熔点太低增加了其流动性反而提高了起有效利用率，经多年研究，本发明控制喷补料中硝酸钠的重量百分含量为2％～3％。

菱苦土：菱苦土主要成分为MgO，具有胶凝性特性，配加一定的量其与喷补料中的三氧化铝在热态条件下生成镁铝尖晶石，化学反应式为，MgO+Al₂O₃＝MgO·Al₂O₃，镁铝尖晶石其熔点达到2135℃，因此其生成有利于增强其附着性，从而降低其有效利用率，但加入量不能过多，过多则喷补料中的三氧化铝量不足，要与三氧化铝量相匹配，过低则起不到应有的作用，本发明控制喷补料中菱苦土的重量百分含量为14-16％。

Al₂O₃微粉：本发明喷补料的结合采用凝聚结合的方式，喷补料的凝聚结合时由氧化铝微粉实现，为了使得喷补料快速与原砖形成一个整体，本发明组分中的Al₂O₃微粉主要是和部分烧结镁砂细粉和菱苦土中的氧化镁反应生成刚玉尖晶石或镁铝尖晶石，进一步促进修补料在高温下与刚玉尖晶石或镁铝尖晶石砖形成整体，由于Al₂O₃微粉只是起催化作用，其含量不宜太高；经多年研究，本发明控制喷补料中Al₂O₃的重量百分含量为3％～4％，Al₂O₃微粉的粒径≤2μm。

RH炉浸渍管采用的刚玉尖晶石或镁铝尖晶石预制块，本修补料主料采用的镁铝尖晶石，同时配有结合剂，使得喷补料能与原有的刚玉尖晶石或镁铝尖晶石预制块形成整体。

本发明喷补料的制备方法，包括：

1)对方镁石和烧结镁砂进行破粉碎，筛选出粒径≤2mm的颗粒作为喷补料的骨料；

2)按喷补料的配比对方镁石、烧结镁砂、Al₂O₃微粉、刚玉、硝酸钠、菱苦土进行称量配料；

3)用混碾机将方镁石、烧结镁砂、Al₂O₃微粉、刚玉、硝酸钠和菱苦土混匀15～20分钟，得到喷补料成品，装入成品袋。

本发明喷补料的施工方法是：

在喷补料中加入少许的水，以便于喷补为宜，加水量控制在2～3％，在RH炉浸渍管热态状态下，将喷补料喷补到用于RH炉浸渍管内、外壁刚玉尖晶石或镁铝尖晶石的剥落处，然后待在修补工位约4小时后，即可投入使用。

本发明喷补料用于RH炉浸渍管热态修补作业时，喷补料的反弹散落由现有修补料的12％降低到3％以下，喷补料的利用率高，降低了RH炉浸渍管热态修补作业成本。

本发明相比现有技术具有如下积极效果：1、本发明喷补料用于RH炉浸渍管热态修补作业时，喷补料的反弹散落由现有修补料的12％降低到3％以下，喷补料的利用率达98.5％，降低了修补成本。2、在同等需修补的条件下，本发明喷补料修补作业时间相对现有喷补料节约时间平均为2小时，提高了修补效率。

具体实施方式

下面结合实施例1～5对本发明做进一步说明，如表1所示。

一种RH炉浸渍管用喷补料，其原料组分的重量百分比为：烧结镁砂25％～34％，方镁石25％～35％，刚玉11％～22％，硝酸钠2％～3％，菱苦土14-16％，Al₂O₃微粉3％～4％，所述原料组分的重量百分比之和为100％。

表1本发明实施例喷补料的原料组分，单位：重量百分比。

原料组分	烧结镁砂/％	方镁石/％	刚玉/％	硝酸钠/％	菱苦土/％	Al<sub>2</sub>0<sub>3</sub>微粉/％
							本发明	25～34	25～35	11～22	2-3	14～16	3～4
实施例1	25	32	22	2	16	3
							实施例2	27	33	20	2	14	4
实施例3	31	35	11	3	16	4
							实施例4	33	28	16	3	16	4
实施例5	34	25	18	3	16	4

采用本发明喷补料对RH炉浸渍管内、外壁进行修补作业时，实施例1-5有效利用率分别为99％，98％，99％，98.5％，98.5％。

采用本发明实施例1生产100吨喷补料对RH炉的浸渍管喷补后，喷补料的有效利用率为99％，喷补时间比原有技术平均修补时间缩短了1小时58分钟，喷补的有效利用率和修补时间比原有技术都有提升。

采用本发明实施例2生产120吨喷补料对RH炉的浸渍管喷补后，喷补料的有效利用率为98％，喷补时间比原有技术平均修补时间缩短了1小时56分钟，喷补的有效利用率和修补时间比原有技术都有提升。

采用本发明实施例3生产100吨喷补料对RH炉的浸渍管喷补后，喷补料的有效利用率为99％，喷补时间比原有技术平均修补时间缩短了2小时2分钟，喷补的有效利用率和修补时间比原有技术都有提升。

采用本发明实施例4生产100吨喷补料对RH炉的浸渍管喷补后，喷补料的有效利用率为98.5％，喷补时间比原有技术平均修补时间缩短了2小时1分钟，喷补的有效利用率和修补时间比原有技术都有提升。

采用本发明实施例5生产100吨喷补料对RH炉的浸渍管喷补后，喷补料的有效利用率为98.5％，喷补时间比原有技术平均修补时间缩短了1小时55分钟，喷补的有效利用率和修补时间比原有技术都有提升。

除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。

Claims

1.一种RH炉浸渍管用喷补料，其特征是，其原料组分的重量百分比为：烧结镁砂25％～34％，方镁石25％～35％，刚玉11％～22％，硝酸钠2％～3％，菱苦土14-16％，Al₂0₃微粉3％～4％，所述原料组分的重量百分比之和为100％。

2.如权利要求1所述的RH炉浸渍管用喷补料，其特征是，其原料组分的重量百分比为：烧结镁砂25％，方镁石32％，刚玉22％，硝酸钠2％，菱苦土16％，Al₂0₃微粉3％。

3.如权利要求1所述的RH炉浸渍管用喷补料，其特征是，其原料组分的重量百分比为：烧结镁砂31％，方镁石35％，刚玉11％，硝酸钠3％，菱苦土16％，Al₂0₃微粉4％。

4.如权利要求1-3任一所述的RH炉浸渍管用喷补料，其特征是，所述方镁石和烧结镁砂的粒径≤2mm。

5.如权利要求1-3任一所述的RH炉浸渍管用喷补料，其特征是，所述Al₂0₃微粉的粒径≤2μm。