一種rh精煉爐爐底搗打料的制作方法
【專利摘要】一種RH精煉爐爐底搗打料，由干料和外加的結(jié)合劑組成，所述干料按重量百分比計(jì)，由以下組分組成：電熔鎂砂70～80%、鎂鋁尖晶石5～10%、Al2O3微粉1～5%和金屬粉1～10%，其中，電熔鎂砂和鎂鋁尖晶石為耐火骨料，Al2O3微粉和金屬粉為耐火粉料，結(jié)合劑為無機(jī)鹽，且結(jié)合劑的加入量為干料重量的1～5%。其制備方法包括如下步驟：按配方要求配制各種原料，在強(qiáng)制攪拌機(jī)中制備干粉狀物料；混練均勻的料裝入防潮編制袋；陰涼干燥處儲(chǔ)藏和運(yùn)輸；使用時(shí)加水?dāng)嚢?。本發(fā)明RH精煉爐爐底鎂鋁尖晶石質(zhì)搗打料達(dá)到與鎂鉻質(zhì)搗打料相同高溫性能和相同的現(xiàn)場施工條件。這種搗打料可以取代傳統(tǒng)的鎂鉻質(zhì)搗打料，環(huán)保性強(qiáng)。
【專利說明】一種RH精煉爐爐底搗打料

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及RH精煉爐爐底用耐火材料【技術(shù)領(lǐng)域】，具體為一種復(fù)合金屬粉的鎂鋁尖晶石質(zhì)無碳環(huán)保型搗打料。

【背景技術(shù)】
[0002]搗打料是指用搗打(人工或機(jī)械)方法施工，并且在高于常溫的加熱作用下硬化的不定形耐火材料。耐火搗打料是由比例很高的粒狀料及所占比例很低的結(jié)合劑和其他組分配制而成的，甚至全部由粒、粉狀料組成，要經(jīng)強(qiáng)力搗打的方式施工的散狀料。因搗打料主要用于與熔融物直接接觸部位，故要求粒、粉狀料必須具有高的體積穩(wěn)定性、致密性和耐侵蝕性。
[0003]RH精煉爐底部由環(huán)流管組成，其中兩個(gè)環(huán)流管的四周與電熔再結(jié)合鎂鉻磚相接觸，共同構(gòu)成RH精煉爐爐底。兩個(gè)圓形的環(huán)流管與定形的爐底電熔再結(jié)合鎂鉻磚之間有較大的空隙，在砌筑爐底時(shí)，需要將鎂質(zhì)搗打料均勻的填充在這些空隙中，然后用搗固機(jī)搗打密實(shí)，構(gòu)成一個(gè)封閉的爐底結(jié)構(gòu)。環(huán)流管磚自爐底永久層以下用剛玉澆注料澆注密實(shí)，爐底永久層以上用搗打料搗打密實(shí)。環(huán)流管與真空槽底部連接的空隙使用鎂鉻質(zhì)搗打料，以吸收環(huán)流管受熱膨脹的熱應(yīng)力，防止環(huán)流管磚膨脹起拱而損壞。
[0004]用于RH精煉爐爐底的搗打料的質(zhì)量優(yōu)劣直接關(guān)系到其施工和使用性能，最重要的是關(guān)系到RH精煉爐爐底的使用壽命和生產(chǎn)安全。用于RH精煉爐爐底的搗打料應(yīng)具有以下特點(diǎn)和要求:(1)施工方便。一般搗打料已含有固體結(jié)合劑，現(xiàn)場使用時(shí)只需加少量的水即可。(2)高溫使用性能好，高溫下抗侵蝕抗沖刷。(3)高溫下體積微膨脹。(4)不增碳。適合精煉優(yōu)質(zhì)超低碳等潔凈鋼種。(5)環(huán)保，無污染。
[0005]傳統(tǒng)用于RH精煉爐爐底的搗打料是鎂鉻質(zhì)。主要原料是電熔鎂鉻砂、高鉻礦和電容鎂砂，一般氧化鉻含量都在20%以上。在使用過程中，傳統(tǒng)的鎂鉻質(zhì)搗打料會(huì)出現(xiàn)以下缺點(diǎn):含Cr2O3的耐火材料在氧化氣氛與強(qiáng)堿性氧化物如Na20、K20或CaO存在下，三價(jià)鉻能轉(zhuǎn)變?yōu)榱鶅r(jià)鉻。六價(jià)鉻化合物易溶于水，且CrO3可以以氣相存在，對人體有害，污染環(huán)境。
[0006]因此發(fā)明一種新的搗打料，既可以達(dá)到傳統(tǒng)鎂鉻磚的使用效果，又不含氧化鉻，將會(huì)大大減少對環(huán)境的污染和人體的危害。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是:提供一種不含鉻元素且不增碳，環(huán)境污染小、安全可靠性高，耐高溫穩(wěn)定性好，抗侵蝕能力強(qiáng)，適用范圍廣，且使用壽命長的RH精煉爐用含有金屬粉的鎂鋁尖晶石質(zhì)無碳環(huán)保型搗打料。
[0008]本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為:一種RH精煉爐爐底搗打料，由干料和外加的結(jié)合劑組成，所述干料按重量百分比計(jì)，由以下組分組成:電熔鎂砂70~80%、鎂鋁尖晶石5~10%、A1203微粉I~5%和金屬粉I~10%，其中，電熔鎂砂和鎂鋁尖晶石為耐火骨料，Al2O3微粉和金屬粉為耐火粉料，結(jié)合劑為無機(jī)鹽，且結(jié)合劑的加入量為干料重量的I~5% ；
所述的金屬粉為金屬鋁粉、金屬硅粉、金屬鎂粉或金屬鐵粉中的至少一種；所述的結(jié)合劑為聚磷酸鹽、硅酸鹽、硫酸鹽、氯化物或木質(zhì)素磺酸鹽中的至少一種。
[0009]所述的電熔鎂砂為大結(jié)晶電熔鎂砂。
[0010]所述電熔鎂砂的顆粒臨界粒度為8mm、5mm或3mm。
[0011]所述電熔鎂砂的顆粒臨界粒度為5mm。
[0012]所述的電熔鎂砂由粒徑為5~3mm的顆粒、粒徑為3~Imm的顆粒、粒徑為l、mm的顆粒和粒徑為200目的顆粒組成，所述四種顆粒級(jí)配在電熔鎂砂中的重量百分比含量依次為:25 ~35%、15 ~25%、10 ~20%、10 ~20%。
[0013]所述金屬粉的粒度為-200目、-320目和-325目中的至少兩種。
[0014]所述的鎂鋁尖晶石為燒結(jié)鎂鋁尖晶石或電熔鎂鋁尖晶石中的至少一種。
[0015]所述的Al2O3微粉為活性a -Al2O3微粉或煅燒a -Al2O3微粉中的至少一種。
[0016]本發(fā)明的有益效果:
其一、本發(fā)明的創(chuàng)新處在于將特定量的金屬粉引入作為基質(zhì)的鎂鋁尖晶石耐火材料中，使制得的搗打料達(dá)到與鎂鉻質(zhì)搗打料相同甚至更優(yōu)異的高溫性能。搗打料中所加入的金屬粉在高溫下氧化生成氧化物，這種新生成的氧化物活性很高，能夠與電熔鎂砂生成新的高溫礦物相，使材料具有優(yōu)良的抗渣性能，同時(shí)未氧化的金屬粉在高溫下轉(zhuǎn)變?yōu)橐合?，不僅能夠釋放材料應(yīng)力，提高材料的熱震穩(wěn)定性，還能促進(jìn)材料的燒結(jié)，在高溫下形成MgAlON或SiAlON固溶體，提高材料的抗渣能力。
[0017]其二、本發(fā)明創(chuàng)新處還在于選用特定的無機(jī)鹽作結(jié)合劑，這種結(jié)合劑除了具有溶于水、加入后搗打料有一定強(qiáng)度外，最關(guān)鍵的是在一定溫度下不與引入金屬粉發(fā)生反應(yīng)，不降低材料的各種性能。使用這種無機(jī)鹽結(jié)合劑的鎂鋁尖晶石質(zhì)搗打料具有與鎂鉻質(zhì)搗打料相同的現(xiàn)場施工條件。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1為本發(fā)明實(shí)施例所制備的搗打料與國內(nèi)常規(guī)鎂鉻搗打料生產(chǎn)廠家生產(chǎn)的鎂鉻搗打料的性能檢測結(jié)果對比圖表。

【具體實(shí)施方式】
[0019]為便于理解本發(fā)明，列舉實(shí)施例如下，以下實(shí)施例僅用于解釋本發(fā)明的方案，但不作為對本發(fā)明的限定。
[0020]本發(fā)明的搗打料是以電熔鎂砂顆粒和鎂鋁尖晶石為骨料，以Al2O3微粉和金屬粉為粉料基質(zhì)，再外加無機(jī)鹽結(jié)合劑，構(gòu)成RH精煉爐爐底用鎂鋁尖晶石質(zhì)搗打料。其中，干料中各種組分的質(zhì)量百分比為:電熔鎂砂75%~80% ;鎂鋁尖晶石5~10% ；Α1203微粉I~5% ；金屬粉I~10%，外加的無機(jī)鹽結(jié)合劑為干料重量的I~5%。這種搗打料可以取代傳統(tǒng)的鎂鉻質(zhì)搗打料。所述的金屬粉為金屬鋁粉、金屬硅粉、金屬鎂粉或金屬鐵粉中的至少一種；所述的結(jié)合劑為聚磷酸鹽、硅酸鹽、硫酸鹽、氯化物或木質(zhì)素磺酸鹽中的至少一種。所述的電熔鎂砂可以是普通電容鎂砂也可以是大結(jié)晶電熔鎂砂，其中優(yōu)選為大結(jié)晶鎂砂。
[0021]電熔鎂砂的顆粒臨界粒度為8mm、5mm或3mm。以臨界粒度為5mm為最佳，粒度為大、中、細(xì)多級(jí)粒度配比。
[0022]所述的電熔鎂砂由粒徑為5~3mm的顆粒、粒徑為3~Imm的顆粒、粒徑為l、mm的顆粒和粒徑為200目的顆粒組成，所述四種顆粒級(jí)配在電熔鎂砂中的重量百分比含量依次為:25 ~35%、15 ~25%、10 ~20%、10 ~20%。
[0023]本發(fā)明是通過以下三個(gè)技術(shù)手段來實(shí)現(xiàn)的:
(1)本發(fā)明用電熔鎂砂和鎂鋁尖晶石為主要原材料，金屬粉用于提高搗打料的抗侵蝕能力；
(2)本發(fā)明用無機(jī)鹽作為結(jié)合劑，在生產(chǎn)搗打料時(shí)以固體形式加入，現(xiàn)場使用時(shí)只需加入適量的水即可。
[0024](3)本發(fā)明用尖晶石替代氧化鉻，不僅不會(huì)降低鎂質(zhì)搗打料的高溫性能，而且實(shí)現(xiàn)無鉻化，這樣對環(huán)境對社會(huì)做出重大貢獻(xiàn)。
[0025]本發(fā)明的RH精煉爐爐底搗打料的具體制備方法為:
(I)按配方要求配制電熔鎂砂、鎂鋁尖晶石、Al2O3微粉和金屬粉，以及無機(jī)鹽結(jié)合劑(外加)在強(qiáng)制攪拌機(jī)中攪拌均勻，制備干粉狀物料。
[0026](2)包裝:混練均勻的料裝入防潮編制袋，一般25~50Kg/袋，以25 Kg/袋為佳。
[0027](3)儲(chǔ)運(yùn):將袋裝物料存放于陰涼干燥處儲(chǔ)藏和運(yùn)輸，保質(zhì)期在12個(gè)月以上。
[0028](4)使用:在現(xiàn)場按要求倒入適量潔凈自來水?dāng)嚢?，根?jù)使用要求來調(diào)節(jié)加水量。
[0029]實(shí)施例1:
一種RH精煉爐爐底搗打料，原料中各組分的重量百分比為:取粒度為3~5mm的大結(jié)晶電熔鎂砂30%，粒度為f 3mm的大結(jié)晶電熔鎂砂20%，粒度為(Tlmm的大結(jié)晶電熔鎂砂15%，粒度為200目的大結(jié)晶電熔鎂砂15%，粒度為320目的鎂鋁尖晶石8%，Al2O3微粉3%，金屬鋁粉7%，金屬硅粉2%，外加結(jié)合劑氯化鎂的質(zhì)量為左右干料質(zhì)量的3%。以上原料按配比配置后在強(qiáng)制攪拌機(jī)內(nèi)混合均勻，制的干粉狀物料。使用時(shí)外加適量水?dāng)嚢杈鶆蚣纯伞?br> [0030]實(shí)施例2:
一種RH精煉爐爐底搗打料，原料中各組分的重量百分比為:取粒度為3~5mm的大結(jié)晶電熔鎂砂33%，粒度為f 3mm的大結(jié)晶電熔鎂砂22%，粒度為(Tlmm的大結(jié)晶電熔鎂砂10%，粒度為200目的大結(jié)晶電熔鎂砂15%，粒度為320目的鎂鋁尖晶石10%，活性a-Al2O3微粉4%，金屬鎂粉4%，金屬硅粉2%，外加結(jié)合劑硅酸鈉3%。以上原料按配比配置后在強(qiáng)制攪拌機(jī)內(nèi)混合均勻，制的干粉狀物料。使用時(shí)外加適量水?dāng)嚢杈鶆蚣纯伞?br> [0031]實(shí)施例3:
一種RH精煉爐爐底搗打料，原料中各組分的重量百分比為:取粒度為3~5mm的大結(jié)晶電熔鎂砂35%，粒度為f 3mm的大結(jié)晶電熔鎂砂15%，粒度為(Tlmm的大結(jié)晶電熔鎂砂20%，粒度為200目的大結(jié)晶電熔鎂砂10%，粒度為320目的鎂鋁尖晶石8%，Al2O3微粉4%，金屬鋁粉6%，金屬硅粉2%，外加結(jié)合劑六偏磷酸鈉的質(zhì)量為左右干料質(zhì)量的4%。以上原料按配比配置后在強(qiáng)制攪拌機(jī)內(nèi)混合均勻，制的干粉狀物料。使用時(shí)外加適量水?dāng)嚢杈鶆蚣纯伞?br> [0032]實(shí)施例4:
一種RH精煉爐爐底搗打料，原料中各組分的重量百分比為:粒度為3~5mm的普通電熔鎂砂30%，粒度為f 3mm的普通電熔鎂砂15%，粒度為(Tlmm的普通電熔鎂砂15%，粒度為200目的普通電熔鎂砂15%，粒度為320目的鎂鋁尖晶石10%，Al2O3微粉5%，金屬鋁粉7%，金屬硅粉3%，外加結(jié)合劑六偏磷酸鈉的質(zhì)量為左右干料質(zhì)量的4%。以上原料按配比配置后在強(qiáng)制攪拌機(jī)內(nèi)混合均勻，制的干粉狀物料。使用時(shí)外加適量水?dāng)嚢杈鶆蚣纯伞?br> [0033]實(shí)施例5:
一種RH精煉爐爐底搗打料，原料中各組分的重量百分比為:取粒度為3~5mm的大結(jié)晶電熔鎂砂32%，粒度為f 3mm的大結(jié)晶電熔鎂砂21%，粒度為0~lmm的大結(jié)晶電熔鎂砂14%，粒度為200目的大結(jié)晶電熔鎂砂10%，粒度為320目的鎂鋁尖晶石10%，Al2O3微粉5%，金屬鋁粉7%，金屬硅粉1%，外加結(jié)合劑硅酸鈉的質(zhì)量為左右干料質(zhì)量的4%。以上原料按配比配置后在強(qiáng)制攪拌機(jī)內(nèi)混合均勻，制的干粉狀物料。使用時(shí)外加適量水?dāng)嚢杈鶆蚣纯伞?br> [0034]以上實(shí)施例性能檢測結(jié)果和國內(nèi)其它廠家生產(chǎn)的鎂鉻搗打料性能檢測結(jié)果如圖表1所示:
從上面實(shí)施例看出本發(fā)明RH精煉爐爐底鎂鋁尖晶石質(zhì)搗打料在施工加水量、常溫、中溫和高溫性能方面都與傳統(tǒng)的鎂鉻搗打料相當(dāng)，盡管抗渣侵蝕能力方面稍微不如鎂鉻搗打料，但其良好的熱震穩(wěn)定優(yōu)于傳統(tǒng)搗打料，這樣使用壽命兩者就相當(dāng)。因此本發(fā)明RH精煉爐爐底鎂鋁尖晶石質(zhì)搗打料可以替代鎂鉻搗打料，達(dá)到環(huán)保效果。
【權(quán)利要求】
1.一種RH精煉爐爐底搗打料，其特征在于，由干料和外加的結(jié)合劑組成，所述干料按重量百分比計(jì)，由以下組分組成:電熔鎂砂75~80%、鎂鋁尖晶石5~10%、Al2O3微粉I~5%和金屬粉I~10%，所述結(jié)合劑為無機(jī)鹽結(jié)合劑，其加入量為干料重量的I~5% ;所述的金屬粉為金屬鋁粉、金屬硅粉、金屬鎂粉或金屬鐵粉中的至少一種。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的RH精煉爐爐底搗打料，其特征在于:所述的電熔鎂砂為大結(jié)晶電熔鎂砂。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的RH精煉爐爐底搗打料，其特征在于:所述電熔鎂砂的顆粒臨界粒度為8mm、5mm或3mm。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的RH精煉爐爐底搗打料，其特征在于:所述電熔鎂砂的顆粒臨界粒度為5mm。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的RH精煉爐爐底搗打料，其特征在于:所述的電熔鎂砂由粒徑為5~3mm的顆粒、粒徑為3~Imm的顆粒、粒徑為fOmm的顆粒和粒徑為200目的顆粒組成，所述四種顆粒級(jí)配在電熔鎂砂中的重量百分比含量依次為:25~35%、15~25%、10~20%、10 ~20%ο
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的RH精煉爐爐底搗打料，其特征在于:所述金屬粉的粒度為-200目、-320目和-325目中的至少兩種。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的RH精煉爐爐底搗打料，其特征在于:所述的鎂鋁尖晶石為燒結(jié)鎂鋁尖晶石或電熔鎂鋁尖晶石中的至少一種。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的RH 精煉爐爐底搗打料，其特征在于:所述的Al2O3微粉為活性a -Al2O3微粉或煅燒a -Al2O3微粉中的至少一種。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的RH精煉爐爐底搗打料，其特征在于:所述的結(jié)合劑為聚磷酸鹽、硅酸鹽、硫酸鹽、氯化物或木質(zhì)素磺酸鹽中的至少一種。
【文檔編號(hào)】C04B35/66GK104177102SQ201410428469
【公開日】2014年12月3日 申請日期:2014年8月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月28日
【發(fā)明者】孔祥魁, 李玉香, 余海濤, 徐兵, 崔慶陽, 李有奇, 毛小剛, 寇志奇 申請人:洛陽利爾耐火材料有限公司