CN117185784A - 一种钢包修补料及其制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种钢包修补料及其制备方法和应用，涉及炼钢与耐火材料技术领域。本发明的钢包修补料，包括如下重量份的组分：回收镁铁砖颗粒55~70质量份，棕刚玉除尘粉15~25质量份，电熔白刚玉粉5‑10质量份，铝酸钙水泥6~15质量份，电熔镁砂1~4质量份，增塑剂0.2‑1质量份，有机纤维0.05‑0.15质量份，其中，回收镁铁砖颗粒的化学成分为：MgO含量为≥80%，Al2O3+Fe2O3含量≥10%，SiO2+CaO含量≤3.5%，所制备的钢包修补料具有不易脱落，在高温条件下具有较好的体积稳定性的特点。
Description
技术领域
本发明公开了一种钢包修补料及其制备方法和应用，涉及耐火材料技术领域。
背景技术
钢包在使用过程中，由于钢包包壁内衬的各使用部位所处的条件差异，不可避免地会出现局部较为严重的熔损，为了避免因局部损坏导致整个包壁内衬的更换，常用的方法是对包壁内衬进行修补，使得整个包壁内衬的最终使用寿命同步，降低钢包衬耐材的消耗。国内报道的钢包修补料多为铝镁质，所用原料主要有刚玉或高铝矾土、尖晶石粉、电熔镁砂，使用成本较高。对于砖砌钢包，采用的修补方式为手工涂抹和喷补，为了增强修补料的粘附性和塑性通常会加入软质粘土，而粘土加入量越大对修补料的高温使用性能的削弱作用越明显。
由于含铬材料会对环境产生污染，镁铁砖作为镁铬砖的替代产品在水泥窑上广泛应用，在水泥窑检修时，会产生的大量的镁铁砖残废弃物，镁铁砖的主要矿物相为方镁石、镁铝尖晶石、镁铁尖晶石，经拣选、除去变质层后可以作为钢包修补料的主要原料，同时，镁铁砖因经过高温烧成，作为原料使用时可使修补料在高温条件下使用具有较好的体积稳定性，棕刚玉除尘粉为棕刚玉加工过程中产生的粉尘收集物，其颗粒尺寸小且不规则、晶颗缺陷多、反应活性高，它作为钢包修补的粉料可以较少增塑剂（特别是软质粘土）的加入量以减少其对修补料高温性能的影响。
发明内容
为了解决现有技术中存在的问题，本发明提出一种钢包修补料的制备方法及其应用；本发明利用水泥窑检修时产生的大量镁铁砖残废弃物为主要原料制备而成，在保证使用性能的情况下，实现了废物资源的有效利用。
本发明的具体技术方案如下所述：
本发明所述钢包修补料，主要包括括如下重量百分比的原料：回收镁铁砖颗粒55~70质量份，棕刚玉除尘粉15~25质量份，电熔白刚玉粉5-10质量份，铝酸钙水泥6~15质量份，电熔镁砂1~4质量份，增塑剂0.2-1质量份，有机纤维0.05-0.15质量份。
优选的，所述回收镁铁砖颗粒的化学成分为：MgO含量为≥80%，Al2O3+Fe2O3含量≥10%，SiO2+CaO含量≤3.5%，回收镁铁砖颗粒粒径不大于5mm。
优选的，所述棕刚玉除尘粉为棕刚玉加工过程中产生的粉尘收集物；棕刚玉除尘粉的化学成分为：Al2O3含量≥88%，TiO2含量4~6%，SiO2含量1~3%。
优选的，电熔白刚玉粉的化学成分为：Al2O3含量≥99%，电熔白刚玉的粒径为180目。
优选的，电熔镁砂的粒径为180目。
优选的，铝酸钙水泥的化学成分为：Al2O3含量63~66%，CaO含量33~35%。
优选的，所述增塑剂为广西白泥、羧甲基纤维素钠中的一种或两种，用两种时广西白泥和羧甲基纤维素钠的质量比为5:2。
优选的，有机纤维的软化点为110~150℃，长度为3~5mm，直径为40μm。
优选的，所述的钢包修补料的制备方法，具体包括如下步骤：
（1）水泥回转窑检修时，将拆下的镁铁砖残拣选出来单独堆放，清除镁铁砖残工作面端的变质层及砖表面附着的泥浆。
（2）将处理好的镁铁砖残破碎、 筛分成粒度为5~3mm、3~1mm、1~0mm的颗粒，得到回收镁铁砖颗粒原料。
（3）按比例取回收镁铁砖颗粒、棕刚玉除尘粉、电熔白刚玉粉、铝酸钙水泥、电熔镁砂、增塑剂、有机纤维在搅拌机内干搅2min，然后加入8.5%洁净水搅拌3分钟，即得钢包修补料。
（4）将钢包修补料装入防潮小袋，备用。
优选的，所述的钢包修补料的应用方法为：
（1）涂抹施工前将钢包自然冷至其工作衬表面温度低于100 ℃以下，使用钢钎等工具对工作衬表面的附渣进行简易清除，当附渣层厚度低于5 mm、清除附渣会导致原工作衬严重破坏时则不必清理。
（2）取适量所述钢包修补料加水8~9%在搅拌机中搅拌均匀后涂抹于待修补钢包的衬体表面。
（3）涂抹施工完成经24h自然养护便可按新砌钢包的烘烤制度进行烘烤。
本发明的有益效果
（1）钢包砖表面粘附有少量的冷钢时可以在高温下被镁铁砖颗粒吸收而不至于冷钢熔化致使修补料脱落。
（2）镁铁砖因经过高温烧成，作为原料使用时可使修补料在高温条件下使用具有较好的体积稳定性。
（3）修补料使用棕刚玉除尘粉可以减少增塑剂的用量，减少了增塑剂对修补料高温性能的不利影响。
（4）修补料使用回收镁铁砖颗粒为主要原料大幅度降低了材料成本，实现了废物资源再利用。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。
实施例1
本实施例的钢包修补料，包括如下重量份的组分：回收镁铁砖颗粒55份，棕刚玉除尘粉20份，白刚玉粉10份，铝酸钙水泥15份，电熔镁砂4份、有机纤维0.1份、增塑剂0.2份；其中，增稠剂为羧甲基纤维素钠。
本实施例钢包修补料的制备方法，包括如下步骤：
按比例取回收镁碳砖颗粒、棕刚玉除尘粉、白刚玉粉、铝酸钙水泥、有机纤维、增塑剂（羧甲基纤维素钠）倒入搅拌机干混2分钟，然后加入8.5%洁净水搅拌3分钟，即得钢包修补料。
涂抹施工前将钢包自然冷至其工作衬表面温度低于100 ℃以下，使用钢钎等工具对工作衬表面的附渣进行简易清除，当附渣层厚度低于5 mm、清除附渣会导致原工作衬严重破坏时则不必清理；取适量所述钢包修补料加水8~9%在搅拌机中搅拌均匀后涂抹于待修补钢包的衬体表面；涂抹施工完成经24h自然养护便可按新砌钢包的烘烤制度进行烘烤。
实施例2
本实施例的钢包修补料，包括如下重量份的组分：回收镁铁砖颗粒60份，棕刚玉除尘粉25份，白刚玉粉5份，铝酸钙水泥6份，电熔镁砂3份、有机纤维0.15份、增塑剂0.7份。其中，增稠剂为羧甲基纤维素钠0.2份、广西白泥0.5份。
本实施例钢包修补料的制备方法，包括如下步骤：
按比例取回收镁碳砖颗粒、棕刚玉除尘粉、白刚玉粉、铝酸钙水泥、有机纤维、增塑剂（羧甲基纤维素钠）倒入搅拌机干混2分钟，然后加入8.5%洁净水搅拌3分钟，即得钢包修补料。
涂抹施工前将钢包自然冷至其工作衬表面温度低于100 ℃以下，使用钢钎等工具对工作衬表面的附渣进行简易清除，当附渣层厚度低于5 mm、清除附渣会导致原工作衬严重破坏时则不必清理；取适量所述钢包修补料加水8~9%在搅拌机中搅拌均匀后涂抹于待修补钢包的衬体表面；涂抹施工完成经24h自然养护便可按新砌钢包的烘烤制度进行烘烤。
实施例3
本实施例的钢包修补料，包括如下重量份的组分：回收镁铁砖颗粒60份，棕刚玉除尘粉15份，白刚玉粉6份，铝酸钙水泥15份，电熔镁砂1份、有机纤维0.05份、增塑剂1份。其中，增稠剂为羧甲基纤维素钠。
本实施例钢包修补料的制备方法，包括如下步骤：
按比例取回收镁碳砖颗粒、棕刚玉除尘粉、白刚玉粉、铝酸钙水泥、有机纤维、增塑剂（羧甲基纤维素钠）倒入搅拌机干混2分钟，然后加入8.5%洁净水搅拌3分钟，即得钢包修补料。
涂抹施工前将钢包自然冷至其工作衬表面温度低于100 ℃以下，使用钢钎等工具对工作衬表面的附渣进行简易清除，当附渣层厚度低于5 mm、清除附渣会导致原工作衬严重破坏时则不必清理；取适量所述钢包修补料加水8~9%在搅拌机中搅拌均匀后涂抹于待修补钢包的衬体表面；涂抹施工完成经24h自然养护便可按新砌钢包的烘烤制度进行烘烤。
本发明实施例1~3中制备得到的钢包修补材料具有不易脱落，在高温条件下具有较好的体积稳定性的特点。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，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，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种钢包修补料，其特征在于：所述钢包修补料包括如下重量百分比的原料：回收镁铁砖颗粒55~70质量份，棕刚玉除尘粉15~25质量份，电熔白刚玉粉5-10质量份，铝酸钙水泥6~15质量份，电熔镁砂1~4质量份，增塑剂0.2-1质量份，有机纤维0.05-0.15质量份。
2.根据权利要求1所述钢包修补料，其特征在于：所述回收镁铁砖颗粒的化学成分为：MgO含量为≥80%，Al2O3+Fe2O3含量≥10%，SiO2+CaO含量≤3.5%，回收镁铁砖颗粒粒径不大于5mm。
3.根据权利要求1所述钢包修补料，其特征在于：所述棕刚玉除尘粉为棕刚玉加工过程中产生的粉尘收集物；棕刚玉除尘粉的化学成分为：Al2O3含量≥88%，TiO2含量4~6%，SiO2含量1~3%。
4.根据权利要求1所述钢包修补料，其特征在于：电熔白刚玉粉的化学成分为：Al2O3含量≥99%；电熔白刚玉的粒径为180目。
5.根据权利要求1所述钢包修补料，其特征在于：电熔镁砂的粒径为180目。
6.根据权利要求1所述钢包修补料，其特征在于：铝酸钙水泥的化学成分为：Al2O3含量63~66%，CaO含量33~35%。
7.根据权利要求1所述钢包修补料，其特征在于：所述增塑剂为广西白泥、羧甲基纤维素钠中的一种或两种，同时用两种时，广西白泥和羧甲基纤维素钠的质量比为5:2。
8.根据权利要求1所述钢包修补料，其特征在于：有机纤维的软化点为110~150℃，长度为3~5mm，直径为40μm。
9.权利要求1~8中任一项所述钢包修补料的制备方法，其特征在于，钢包修补料的制备方法具体包括如下步骤：
（1）水泥回转窑检修时，将拆下的镁铁砖残拣选出来单独堆放，清除镁铁砖残工作面端的变质层及砖表面附着的泥浆；
（2）将处理好的镁铁砖残破碎、筛分成粒度为5~3mm、3~1mm、1~0mm的颗粒，得到回收镁铁砖颗粒原料；
（3）按比例取回收镁铁砖颗粒、棕刚玉除尘粉、电熔白刚玉粉、铝酸钙水泥、电熔镁砂、增塑剂、有机纤维在搅拌机内干搅2min，然后加入8.5%洁净水搅拌3分钟，即得钢包修补料；
（4）将钢包修补料装入防潮小袋，备用。
10.权利要求1~8中任一项所述钢包修补料的应用，其特征在于：钢包修补料的具体应用方式包括如下步骤：
（1）涂抹施工前将钢包自然冷至其工作衬表面温度低于100 ℃以下，对工作衬表面的附渣进行简易清除，当附渣层厚度低于5 mm、清除附渣会导致原工作衬严重破坏时则不必清理；
（2）根据实际情况需要取制备好的钢包修补料加水8~9%在搅拌机中搅拌均匀后涂抹于待修补钢包的衬体表面；
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