CN112851306A - 一种rh用快速烧结喷补料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本申请公开了一种RH用快速烧结喷补料，包括：原料，所述原料由以下组分组成：28.0～43.0重量份的粒径小于5mm且大于等于3mm的电熔镁砂颗粒；12.0～26.0重量份的粒径小于3mm且大于等于1mm的电熔镁砂颗粒；10.0～18.0重量份的粒径小于1mm且大于等于0.5mm的电熔镁砂颗粒；8.0～13.0重量份的粒径小于1mm且大于等于0.5mm的镁橄榄石颗粒；6.0～11.0重量份的粒径小于0.088mm电熔镁砂细粉；2.0～7.0重量份的粒径小于0.088mm镁橄榄石细粉；6.0～10.0重量份的可水合氧化铝微粉；以及1.5～4.0重量份的硅微粉；还包括占所述原料4.5～5.5wt％的结合剂，以及占所述原料1.0～1.5wt％的减水剂。本申请还提供上述RH用快速烧结喷补料的制备方法。

Description

一种RH用快速烧结喷补料及其制备方法
技术领域
本申请涉及耐火材料技术领域，特别是涉及一种RH用快速烧结喷补料及其制备方法。
背景技术
RH炉真空脱气精炼方法是由德国蒂森公司所属的鲁尔公司(Ruhrstahl)和海拉斯公司(Heraeus)共同研制的真空钢液循环脱气法，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精炼炉主要由真空室、底部槽、浸滞管等重要部位构成，其中浸渍管耐火材料衬的寿命或耐用性制约了RH一个炉役寿命的长短。由于RH浸渍管工作条件及其恶劣，除直接与钢液、熔渣接触外，还在间歇式操作过程中经受极冷极热双重考验，因此浸滞管的耐材消耗较快，需要定期对其进行喷补来延长使用寿命。特别是冶炼某些品种钢时，喷补频率甚至达到每炉喷补一次，喷补耗时较长会使得RH精炼炉设备周转周期变长，设备作业率下降，间接提高了钢水的生产成本。
目前，已有制备RH喷补料的技术，如“一种RH炉浸渍管用喷补料”(CN 109809801A)专利技术，公开了烧结镁砂、方镁石、刚玉、硝酸钠、菱苦土和氧化铝微粉为主要原料制备RH炉浸渍管用喷补料的技术，该技术制得的喷补料含有部分低熔物，长期使用温度较低且寿命较短；如“环保喷补料及其制备方法”(CN 104058763 A RH)专利技术，公开了一种以电熔镁砂、纳米二氧化锆和纳米二氧化钛为主要原料制备喷补料的技术，该技术制得的喷补料结合方式为超细粉结合，造价较为昂贵且达到额定结合强度的时间较长，难以实现快速修补的目的；如“一种RH精炼炉喷补料”(CN 110668799 A)专利技术，公开了一种以电熔白刚玉、电熔致密刚玉、电熔镁砂、烧结尖晶石、超细尖晶石微粉和活性氧化铝微粉为主要原料制备RH精炼炉喷补料的技术，该技术制得的喷补料为锆溶胶结合，修补后需烧结至陶瓷结合才能得到结合强度，耗时较长，影响施工周期。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明的第一个目的为提供一种RH用快速烧结喷补料；本发明的第二个目的为提供上述RH用快速烧结喷补料的制备方法；本申请提供的RH用快速烧结喷补料，粘结强度高、烧结速率快、耐高温性能较好，具有很大的产业化前景。且该RH用快速烧结喷补料的制备方法简易高效、绿色节能，适于工业化应用。
本发明提供的技术方案如下：
一种RH用快速烧结喷补料，包括：
原料，所述原料由以下组分组成：
28.0～43.0重量份的粒径小于5mm且大于等于3mm的电熔镁砂颗粒；
12.0～26.0重量份的粒径小于3mm且大于等于1mm的电熔镁砂颗粒；
10.0～18.0重量份的粒径小于1mm且大于等于0.5mm的电熔镁砂颗粒；
8.0～13.0重量份的粒径小于1mm且大于等于0.5mm的镁橄榄石颗粒；
6.0～11.0重量份的粒径小于0.088mm电熔镁砂细粉；
2.0～7.0重量份的粒径小于0.088mm镁橄榄石细粉；
6.0～10.0重量份的可水合氧化铝微粉；
以及1.5～4.0重量份的硅微粉；
还包括占所述原料4.5～5.5wt％的结合剂，以及占所述原料1.0～1.5wt％的减水剂。
优选地，所述原料由以下组分组成：
28.0～43.0重量份的粒径小于5mm且大于等于3mm的电熔镁砂颗粒；
14.0～23.0重量份的粒径小于3mm且大于等于1mm的电熔镁砂颗粒；
10.0～18.0重量份的粒径小于1mm且大于等于0.5mm的电熔镁砂颗粒；
9.0～12.0重量份的粒径小于1mm且大于等于0.5mm的镁橄榄石颗粒；
7.0～10.0重量份的粒径小于0.088mm电熔镁砂细粉；
2.0～7.0重量份的粒径小于0.088mm镁橄榄石细粉；
7.0～9.0重量份的可水合氧化铝微粉；
以及1.5～2.5重量份的硅微粉。
优选地，所述电熔镁砂的化学成分为：MgO含量≥96.3wt％，Na2O+K2O含量≤0.56wt％，Fe2O3含量≤0.12wt％。
优选地，所述镁橄榄石的化学成分为：MgO含量≥50.0wt％，SiO2含量≥42.0wt％，CaO含量≤5.0wt％，IL≤2.0wt％。
优选地，所述可水合氧化铝的化学成分为：Al2O3含量≥88.2wt％，Na2O+K2O含量≤0.42wt％，IL≤10.17wt％，可水合氧化铝的粒径≤0.074mm。
优选地，所述硅微粉的化学成分为：SiO2含量≥94.5％，Al2O3含量≤3.20wt％，Fe含量≤0.15wt％；硅微粉的粒径≤0.044mm。
优选地，所述结合剂为铝溶胶、硅溶胶中的一种或多种。
优选地，所述减水剂为三聚磷酸钠或六偏磷酸钠中的一种。
一种制备上述任一项所述的RH用快速烧结喷补料的方法，包括以下步骤：
将电熔镁砂颗粒、镁橄榄石颗粒、电熔镁砂细粉、镁橄榄石细粉、可水合氧化铝微粉、硅微粉、结合剂、减水剂按比例称取、混合均匀，即得。
本发明与现有技术相比具有以下积极效果：
第一、本发明以电熔镁砂、镁橄榄石和可水合氧化铝为主要原料，混合均匀后得到RH用快速烧结喷补料，具有简易高效、快速烧结、绿色环保、成本低廉的优点。
第二、本发明制备的RH用快速烧结喷补料的高温粘附性能好，回弹率≤10％，常温体积密度为2.60g/cm3，1550℃线变化率≥-1％，1550℃时体积密度为2.95g/cm3，烧后的高温性能优异，使用寿命≥3炉。同时，本发明也可适用于冶炼节奏快的炼钢厂，烧结时间≤10min。通过在湘钢RH炉的应用数据收集，本发明的快速烧结喷补料可有效的降低浸渍管的侵蚀速率，较传统镁质喷补料侵蚀速率可降低30％，同应用条件下浸渍管寿命可提高15～20炉。
综上所述，本申请提供的RH用快速烧结喷补料，粘结强度高、烧结速率快、耐高温性能较好，具有很大的产业化前景。且该RH用快速烧结喷补料的制备方法简易高效、绿色节能，适于工业化应用。
具体实施方式
为避免重复，先将本具体实施方式所涉及到的有关技术参数统一描述如下，实施例中不再赘述：
所述电熔镁砂的化学成分为：MgO含量≥96.3wt％，Na2O+K2O含量≤0.56wt％，Fe2O3含量≤0.12wt％。
所述镁橄榄石的化学成分为：MgO含量≥50.0wt％，SiO2含量≥42.0wt％，CaO含量≤5.0wt％，IL≤2.0wt％。
所述可水合氧化铝的化学成分为：Al2O3含量≥88.2wt％，Na2O+K2O含量≤0.42wt％，IL≤10.17wt％，可水合氧化铝的粒径≤0.074mm。
所述硅微粉的化学成分为：SiO2含量≥94.5％，Al2O3含量≤3.20wt％，Fe含量≤0.15wt％；硅微粉的粒径≤0.044mm。
实施例1
一种RH用快速烧结喷补料，其特征在于，包括：
原料，所述原料由以下组分组成：
28.0重量份的粒径小于5mm且大于等于3mm的电熔镁砂颗粒；
23.0重量份的粒径小于3mm且大于等于1mm的电熔镁砂颗粒；
10.0重量份的粒径小于1mm且大于等于0.5mm的电熔镁砂颗粒；
12.0重量份的粒径小于1mm且大于等于0.5mm的镁橄榄石颗粒；
10.0重量份的粒径小于0.088mm电熔镁砂细粉；
2.0重量份的粒径小于0.088mm镁橄榄石细粉；
9.0重量份的可水合氧化铝微粉；
以及1.5重量份的硅微粉；
还包括占所述原料2.0wt％的结合剂硅溶胶、2.5wt％的结合剂铝溶胶，以及占所述原料1.0wt％的减水剂三聚磷酸钠。
上述RH用快速烧结喷补料的制备方法如下：将电熔镁砂颗粒、镁橄榄石颗粒、电熔镁砂细粉、镁橄榄石细粉、可水合氧化铝微粉、硅微粉、结合剂、减水剂按比例称取、混合均匀，即得。
实施例2
一种RH用快速烧结喷补料，其特征在于，包括：
原料，所述原料由以下组分组成：
31.0重量份的粒径小于5mm且大于等于3mm的电熔镁砂颗粒；
26.0重量份的粒径小于3mm且大于等于1mm的电熔镁砂颗粒；
12.0重量份的粒径小于1mm且大于等于0.5mm的电熔镁砂颗粒；
13.0重量份的粒径小于1mm且大于等于0.5mm的镁橄榄石颗粒；
11.0重量份的粒径小于0.088mm电熔镁砂细粉；
3.0重量份的粒径小于0.088mm镁橄榄石细粉；
10.0重量份的可水合氧化铝微粉；
以及2.5重量份的硅微粉；
还包括占所述原料2.5wt％的结合剂硅溶胶、3.0wt％的结合剂铝溶胶，以及占所述原料1.5wt％的减水剂三聚磷酸钠。
上述RH用快速烧结喷补料的制备方法如下：将电熔镁砂颗粒、镁橄榄石颗粒、电熔镁砂细粉、镁橄榄石细粉、可水合氧化铝微粉、硅微粉、结合剂、减水剂按比例称取、混合均匀，即得。
实施例3
一种RH用快速烧结喷补料，其特征在于，包括：
原料，所述原料由以下组分组成：
31.0重量份的粒径小于5mm且大于等于3mm的电熔镁砂颗粒；
20.0重量份的粒径小于3mm且大于等于1mm的电熔镁砂颗粒；
11.0重量份的粒径小于1mm且大于等于0.5mm的电熔镁砂颗粒；
12.0重量份的粒径小于1mm且大于等于0.5mm的镁橄榄石颗粒；
11.0重量份的粒径小于0.088mm电熔镁砂细粉；
7.0重量份的粒径小于0.088mm镁橄榄石细粉；
8.0重量份的可水合氧化铝微粉；
以及2.0重量份的硅微粉；
还包括占所述原料2.5wt％的结合剂硅溶胶、2.0wt％的结合剂铝溶胶，以及占所述原料1.0wt％的减水剂六偏磷酸钠。
上述RH用快速烧结喷补料的制备方法如下：将电熔镁砂颗粒、镁橄榄石颗粒、电熔镁砂细粉、镁橄榄石细粉、可水合氧化铝微粉、硅微粉、结合剂、减水剂按比例称取、混合均匀，即得。
实施例4
一种RH用快速烧结喷补料，其特征在于，包括：
原料，所述原料由以下组分组成：
34.0重量份的粒径小于5mm且大于等于3mm的电熔镁砂颗粒；
23.0重量份的粒径小于3mm且大于等于1mm的电熔镁砂颗粒；
13.0重量份的粒径小于1mm且大于等于0.5mm的电熔镁砂颗粒；
13.0重量份的粒径小于1mm且大于等于0.5mm的镁橄榄石颗粒；
11.0重量份的粒径小于0.088mm电熔镁砂细粉；
7.0重量份的粒径小于0.088mm镁橄榄石细粉；
9.0重量份的可水合氧化铝微粉；
以及3.0重量份的硅微粉；
还包括占所述原料3.0wt％的结合剂硅溶胶、2.5wt％的结合剂铝溶胶，以及占所述原料1.5wt％的减水剂六偏磷酸钠。
上述RH用快速烧结喷补料的制备方法如下：将电熔镁砂颗粒、镁橄榄石颗粒、电熔镁砂细粉、镁橄榄石细粉、可水合氧化铝微粉、硅微粉、结合剂、减水剂按比例称取、混合均匀，即得。
实施例5
一种RH用快速烧结喷补料，其特征在于，包括：
原料，所述原料由以下组分组成：
34.0重量份的粒径小于5mm且大于等于3mm的电熔镁砂颗粒；
17.0重量份的粒径小于3mm且大于等于1mm的电熔镁砂颗粒；
13.0重量份的粒径小于1mm且大于等于0.5mm的电熔镁砂颗粒；
10.0重量份的粒径小于1mm且大于等于0.5mm的镁橄榄石颗粒；
8.0重量份的粒径小于0.088mm电熔镁砂细粉；
4.0重量份的粒径小于0.088mm镁橄榄石细粉；
7.0重量份的可水合氧化铝微粉；
以及2.5重量份的硅微粉；
还包括占所述原料4.0wt％的结合剂硅溶胶，以及占所述原料1.0wt％的减水剂三聚磷酸钠。
上述RH用快速烧结喷补料的制备方法如下：将电熔镁砂颗粒、镁橄榄石颗粒、电熔镁砂细粉、镁橄榄石细粉、可水合氧化铝微粉、硅微粉、结合剂、减水剂按比例称取、混合均匀，即得。
实施例6
一种RH用快速烧结喷补料，其特征在于，包括：
原料，所述原料由以下组分组成：
37.0重量份的粒径小于5mm且大于等于3mm的电熔镁砂颗粒；
20.0重量份的粒径小于3mm且大于等于1mm的电熔镁砂颗粒；
15.0重量份的粒径小于1mm且大于等于0.5mm的电熔镁砂颗粒；
11.0重量份的粒径小于1mm且大于等于0.5mm的镁橄榄石颗粒；
9.0重量份的粒径小于0.088mm电熔镁砂细粉；
5.0重量份的粒径小于0.088mm镁橄榄石细粉；
8.0重量份的可水合氧化铝微粉；
以及3.5重量份的硅微粉；
还包括占所述原料5.5wt％的结合剂硅溶胶，以及占所述原料1.5wt％的减水剂三聚磷酸钠。
上述RH用快速烧结喷补料的制备方法如下：将电熔镁砂颗粒、镁橄榄石颗粒、电熔镁砂细粉、镁橄榄石细粉、可水合氧化铝微粉、硅微粉、结合剂、减水剂按比例称取、混合均匀，即得。
实施例7
一种RH用快速烧结喷补料，其特征在于，包括：
原料，所述原料由以下组分组成：
37.0重量份的粒径小于5mm且大于等于3mm的电熔镁砂颗粒；
14.0重量份的粒径小于3mm且大于等于1mm的电熔镁砂颗粒；
14.0重量份的粒径小于1mm且大于等于0.5mm的电熔镁砂颗粒；
9.0重量份的粒径小于1mm且大于等于0.5mm的镁橄榄石颗粒；
7.0重量份的粒径小于0.088mm电熔镁砂细粉；
5.0重量份的粒径小于0.088mm镁橄榄石细粉；
7.0重量份的可水合氧化铝微粉；
以及3.0重量份的硅微粉；
还包括占所述原料4.5wt％的结合剂铝溶胶，以及占所述原料1.0wt％的减水剂六偏磷酸钠。
上述RH用快速烧结喷补料的制备方法如下：将电熔镁砂颗粒、镁橄榄石颗粒、电熔镁砂细粉、镁橄榄石细粉、可水合氧化铝微粉、硅微粉、结合剂、减水剂按比例称取、混合均匀，即得。
实施例8
一种RH用快速烧结喷补料，其特征在于，包括：
原料，所述原料由以下组分组成：
40.0重量份的粒径小于5mm且大于等于3mm的电熔镁砂颗粒；
17.0重量份的粒径小于3mm且大于等于1mm的电熔镁砂颗粒；
16.0重量份的粒径小于1mm且大于等于0.5mm的电熔镁砂颗粒；
10.0重量份的粒径小于1mm且大于等于0.5mm的镁橄榄石颗粒；
8.0重量份的粒径小于0.088mm电熔镁砂细粉；
6.0重量份的粒径小于0.088mm镁橄榄石细粉；
8.0重量份的可水合氧化铝微粉；
以及4.0重量份的硅微粉；
还包括占所述原料5.5wt％的结合剂铝溶胶，以及占所述原料1.5wt％的减水剂六偏磷酸钠。
上述RH用快速烧结喷补料的制备方法如下：将电熔镁砂颗粒、镁橄榄石颗粒、电熔镁砂细粉、镁橄榄石细粉、可水合氧化铝微粉、硅微粉、结合剂、减水剂按比例称取、混合均匀，即得。
实施例9
一种RH用快速烧结喷补料，其特征在于，包括：
原料，所述原料由以下组分组成：
40.0重量份的粒径小于5mm且大于等于3mm的电熔镁砂颗粒；
12.0重量份的粒径小于3mm且大于等于1mm的电熔镁砂颗粒；
16.0重量份的粒径小于1mm且大于等于0.5mm的电熔镁砂颗粒；
8.0重量份的粒径小于1mm且大于等于0.5mm的镁橄榄石颗粒；
6.0重量份的粒径小于0.088mm电熔镁砂细粉；
6.0重量份的粒径小于0.088mm镁橄榄石细粉；
6.0重量份的可水合氧化铝微粉；
以及1.5重量份的硅微粉；
还包括占所述原料4.5wt％的结合剂铝溶胶，以及占所述原料1.0wt％的减水剂三聚磷酸钠。
上述RH用快速烧结喷补料的制备方法如下：将电熔镁砂颗粒、镁橄榄石颗粒、电熔镁砂细粉、镁橄榄石细粉、可水合氧化铝微粉、硅微粉、结合剂、减水剂按比例称取、混合均匀，即得。
实施例10
一种RH用快速烧结喷补料，其特征在于，包括：
原料，所述原料由以下组分组成：
43.0重量份的粒径小于5mm且大于等于3mm的电熔镁砂颗粒；
14.0重量份的粒径小于3mm且大于等于1mm的电熔镁砂颗粒；
18.0重量份的粒径小于1mm且大于等于0.5mm的电熔镁砂颗粒；
9.0重量份的粒径小于1mm且大于等于0.5mm的镁橄榄石颗粒；
7.0重量份的粒径小于0.088mm电熔镁砂细粉；
7.0重量份的粒径小于0.088mm镁橄榄石细粉；
7.0重量份的可水合氧化铝微粉；
以及2.5重量份的硅微粉；
还包括占所述原料5.5wt％的结合剂铝溶胶，以及占所述原料1.5wt％的减水剂三聚磷酸钠。
上述RH用快速烧结喷补料的制备方法如下：将电熔镁砂颗粒、镁橄榄石颗粒、电熔镁砂细粉、镁橄榄石细粉、可水合氧化铝微粉、硅微粉、结合剂、减水剂按比例称取、混合均匀，即得。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (9)

1.一种RH用快速烧结喷补料，其特征在于，包括：
原料，所述原料由以下组分组成：
28.0～43.0重量份的粒径小于5mm且大于等于3mm的电熔镁砂颗粒；
12.0～26.0重量份的粒径小于3mm且大于等于1mm的电熔镁砂颗粒；
10.0～18.0重量份的粒径小于1mm且大于等于0.5mm的电熔镁砂颗粒；
8.0～13.0重量份的粒径小于1mm且大于等于0.5mm的镁橄榄石颗粒；
6.0～11.0重量份的粒径小于0.088mm电熔镁砂细粉；
2.0～7.0重量份的粒径小于0.088mm镁橄榄石细粉；
6.0～10.0重量份的可水合氧化铝微粉；
以及1.5～4.0重量份的硅微粉；
还包括占所述原料4.5～5.5wt％的结合剂，以及占所述原料1.0～1.5wt％的减水剂。
2.根据权利要求1所述的RH用快速烧结喷补料，其特征在于，
所述原料由以下组分组成：
28.0～43.0重量份的粒径小于5mm且大于等于3mm的电熔镁砂颗粒；
14.0～23.0重量份的粒径小于3mm且大于等于1mm的电熔镁砂颗粒；
10.0～18.0重量份的粒径小于1mm且大于等于0.5mm的电熔镁砂颗粒；
9.0～12.0重量份的粒径小于1mm且大于等于0.5mm的镁橄榄石颗粒；
7.0～10.0重量份的粒径小于0.088mm电熔镁砂细粉；
2.0～7.0重量份的粒径小于0.088mm镁橄榄石细粉；
7.0～9.0重量份的可水合氧化铝微粉；
以及1.5～2.5重量份的硅微粉。
3.根据权利要求1所述的RH用快速烧结喷补料，其特征在于，所述电熔镁砂的化学成分为：MgO含量≥96.3wt％，Na2O+K2O含量≤0.56wt％，Fe2O3含量≤0.12wt％。
4.根据权利要求1所述的RH用快速烧结喷补料，其特征在于，所述镁橄榄石的化学成分为：MgO含量≥50.0wt％，SiO2含量≥42.0wt％，CaO含量≤5.0wt％，IL≤2.0wt％。
5.根据权利要求1所述的RH用快速烧结喷补料，其特征在于，所述可水合氧化铝的化学成分为：Al2O3含量≥88.2wt％，Na2O+K2O含量≤0.42wt％，IL≤10.17wt％，可水合氧化铝的粒径≤0.074mm。
6.根据权利要求1所述的RH用快速烧结喷补料，其特征在于，所述硅微粉的化学成分为：SiO2含量≥94.5％，Al2O3含量≤3.20wt％，Fe含量≤0.15wt％；硅微粉的粒径≤0.044mm。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的RH用快速烧结喷补料，其特征在于，所述结合剂为铝溶胶、硅溶胶中的一种或多种。
8.根据权利要求1-6中任一项所述的RH用快速烧结喷补料，其特征在于，所述减水剂为三聚磷酸钠或六偏磷酸钠中的一种。
9.一种制备权利要求1-8中任一项所述的RH用快速烧结喷补料的方法，其特征在于，包括以下步骤：
将电熔镁砂颗粒、镁橄榄石颗粒、电熔镁砂细粉、镁橄榄石细粉、可水合氧化铝微粉、硅微粉、结合剂、减水剂按比例称取、混合均匀，即得。
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