專利名稱：：一種冶煉硅鋼用鎂鈣質(zhì)rh浸漬管熱噴補(bǔ)料及其配制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種高性能冶煉硅鋼用鎂鈣質(zhì)RH浸漬管熱噴補(bǔ)料及其配制方法，具體地說本發(fā)明是為了提高硅鋼冶煉精煉系統(tǒng)中RH浸漬管壽命，而提供的一種鎂鈣質(zhì)熱噴補(bǔ)料。屬于耐火材料領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
：隨著冶煉新技術(shù)的出現(xiàn)，純凈鋼的生產(chǎn)得到了迅速的發(fā)展。RH循環(huán)脫氣法是爐外精煉方法的一種。它的主要原理是將真空脫氣缸的上升管和下降管同時(shí)插入鋼包鋼液里，并在上升管的下端吹入氬氣，使上升管和下降管相互產(chǎn)生壓降，鋼液可通過上升管返入真空缸脫氣，再通過下降管進(jìn)入鋼包，在鋼包中，下降管附近的鋼液，不斷地流向上升管，流動(dòng)的鋼液也不斷洗刷渣層底部，從而到達(dá)較好的脫硫效果，同時(shí)鋼液在循環(huán)過程中也實(shí)現(xiàn)了脫氣的目的。歸納起來RH精煉方法具有以下特點(diǎn)可以給鋼水脫硫、脫氣、脫氧、脫碳，還可以進(jìn)行鋼水成分調(diào)節(jié)，加熱鋼水等作用。正是RH精煉方法的多功能性，使得所用的耐火材料面臨著極其苛刻的使用條件，如真空條件下工作溫度很高；間歇式操作溫度波動(dòng)很大；鋼水循環(huán)流動(dòng)的沖刷；高堿度鋼渣的侵蝕等等。在整個(gè)RH裝置中浸漬管是RH裝置使用壽命的關(guān)鍵，為了達(dá)到使用要求國內(nèi)外一般選用抗渣性優(yōu)良、高溫強(qiáng)度高、抗沖刷好的優(yōu)質(zhì)鎂鉻磚為浸漬管本體材料，并頻繁地使用鎂質(zhì)噴補(bǔ)料進(jìn)行修補(bǔ)以維持較高壽命。但是隨著高級特種鋼品種的增多，特別是特種硅鋼需求的劇增，高堿渣等苛刻的操作條件導(dǎo)致一般的鎂質(zhì)噴補(bǔ)料噴補(bǔ)后使用不到一爐時(shí)噴補(bǔ)料已經(jīng)被損耗無貽，從而嚴(yán)重威脅到鎂鉻磚的壽命，影響RH爐的正常操作。分析原因是特種硅鋼因其超低硫的要求，在精煉時(shí)要加入大量的CaF2、CaO等高堿度脫硫劑，而現(xiàn)在使用的一般鎂質(zhì)噴補(bǔ)料的抗高堿度渣差、熱態(tài)強(qiáng)度低，進(jìn)而影響其抗鋼水的循環(huán)沖刷，使用后不能維持一爐鋼的冶煉就已經(jīng)耗盡。為此，國內(nèi)外耐火材料工作者曾采用過提高鎂質(zhì)噴補(bǔ)料的純度或用高純鎂鋁系噴補(bǔ)料等改進(jìn)嘗試，但均未取得滿意的結(jié)果。分析硅鋼RH精煉的工作環(huán)境，可以認(rèn)為RH浸漬管噴補(bǔ)維護(hù)材料必須具備以下條件具有高溫?zé)崃W(xué)性能穩(wěn)定、抗高堿度渣侵蝕性、抗鋼水沖刷性、不污染金屬熔體等特性，才能滿足RH精煉和延長浸漬管壽命的要求。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供一種冶煉硅鋼用RH浸漬管熱噴補(bǔ)料及其配制方法，使得噴補(bǔ)維護(hù)后的使用壽命能夠超過一爐，也就是通過噴補(bǔ)維護(hù)使得浸漬管的本體材料(鎂鉻磚)不被損壞。為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，本發(fā)明材料所提供的噴補(bǔ)料必須具備①良好的高溫強(qiáng)度；②良好的抗高堿度渣侵蝕性；③良好的噴補(bǔ)附著性和抗爆性。基于以上要求，本發(fā)明主要采用以下解決方法①采用高純鎂砂和合成鎂鈣砂為主體原料，以CaO的引入提高材料的燒結(jié)性、抗渣侵蝕性及抗鋼水沖刷性。②確保材料體系的高純度，盡量減少雜質(zhì)含量。常規(guī)的噴補(bǔ)料為了提高噴補(bǔ)附著性，一般都加入軟質(zhì)粘土或水玻璃等增塑劑，本發(fā)明通過使用復(fù)合超細(xì)粉和有機(jī)添加劑取代軟質(zhì)粘土等有害成份，在保證噴補(bǔ)料具有良好的附著性，同時(shí)又避免了Al203、Na20、Fe203等雜質(zhì)，從而提高了材料的高溫性能。具體而言，本發(fā)明提供的冶煉硅鋼用的鎂鈣質(zhì)RH浸漬管熱噴補(bǔ)料的組成方法如下(以下組成均是質(zhì)量百分?jǐn)?shù))合成鎂鈣砂3~0mm30~60%;高純鎂砂10mm2060o/o;高純細(xì)鎂砂《75tai10~30%;復(fù)合的超細(xì)粉粉體210%;外加聚磷酸鹽有機(jī)結(jié)合劑0.13%;有機(jī)添加劑0.1~3%;有機(jī)防爆纖維0.053%;所述的復(fù)合超細(xì)粉料為高純硅微粉、氫氧化鈣微粉和氧化鎂微粉中的二種或三種組成；所述的有機(jī)添加劑為木質(zhì)磺酸鈣、木質(zhì)磺酸鎂、羥甲基纖維素鈉和改性淀粉醚中的一種或幾種復(fù)合組成。所述的高純硅微粉的粒徑《5pm;氫氧化鈣微粉的粒徑《75nm，氧化鎂微粉的粒徑《5pm。所述的聚磷酸鹽結(jié)合劑為六偏磷酸鈉或三聚磷酸鈉。合成鎂鈣砂的MgO質(zhì)量百分含量為37~75%，CaO的質(zhì)量百分含量為2060%。本發(fā)明由上述主體原材料、超細(xì)粉和有機(jī)添加物共同組成，并采用聚磷酸鹽(六偏磷酸鈉或三聚磷酸鈉)25%為結(jié)合劑，另外為了防止高溫噴補(bǔ)時(shí)爆裂而加入有機(jī)纖維0.053%。從上述組分可以看出(1)本發(fā)明材料是采用高純鎂砂和合成鎂鈣砂為主體原材料，使得材料具有優(yōu)良的抗高堿度渣的侵蝕性，特別是由于CaO的引入抑制了MgO在高溫真空下的揮發(fā)，因?yàn)樵谡婵諚l件下MgO較CaO更容易揮發(fā)。研究表明，只要MgO材料中含有1020%的CaO，就可以使MgO的相對揮發(fā)量大大降低，降低的原因是CaO少量固熔于MgO中，以及MgO優(yōu)先揮發(fā)后在MgO-CaO材料表面形成富CaO層，從而有效的避免了MgO的揮發(fā)而造成的材料結(jié)構(gòu)疏松，改善了材料的抗侵蝕性和抗鋼水沖刷性。另由于高純鎂砂和合成鎂鈣砂的復(fù)合加入，CaO和MgO的固溶促進(jìn)了材料的燒結(jié)，提高了材料的高溫強(qiáng)度。(2)所選擇的組成是相對比較純凈的MgO—CaO—Si02材料系統(tǒng)，沒有使用廣西泥、膨潤土、泡化堿(含有八1203、Na20、Fe203雜質(zhì))等增塑劑，而是通過一種或多種有機(jī)添加劑來提高材料的粘附性，從而降低了材料在高溫下的液相量，提高了材料的高溫強(qiáng)度。(3)本發(fā)明采用多種超細(xì)粉(MgO超細(xì)粉、Si02微粉等)復(fù)合使用，起到了減水增強(qiáng)作用，并進(jìn)一步提高了材料的粘附性和燒結(jié)性，提高了材料的中、高溫強(qiáng)度。(4)合成鎂鈣砂中的CaO比MgO有更強(qiáng)的捕捉鋼液中雜質(zhì)的能力，從而進(jìn)一步提高了鋼水的純度。由本發(fā)明提供的鎂鈣質(zhì)噴補(bǔ)料的MgO含量(質(zhì)量百分?jǐn)?shù))為7585%;CaO含量(質(zhì)量百分?jǐn)?shù))為1025%;體積密度為2.42.7g/cm3;1500°CX3hr處理后耐壓強(qiáng)度大于17Mpa，線變化率為-0.5+1.0%。由本發(fā)明提供的冶煉硅鋼用的鎂鈣質(zhì)RH浸漬管熱噴補(bǔ)料的配制工藝如下(1)按照上述的組成進(jìn)行稱料；(2)將組分中《lmm的組份和復(fù)合超細(xì)粉體、結(jié)合劑以及有機(jī)添加劑起混合均勻；(3)將其它>lmm的顆粒組份與步驟(2)混合料再一起混合均勻。具體實(shí)施例方式下面通過具體實(shí)施例與高純鎂鋁質(zhì)的RH浸漬管噴補(bǔ)料進(jìn)行對比，進(jìn)一步闡明本發(fā)明實(shí)質(zhì)性特點(diǎn)和優(yōu)勢。實(shí)施例1、選取主體原材料的純度如下表(質(zhì)量百分含量)<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>2、實(shí)施例和比較例的組成及其各項(xiàng)性能指標(biāo)。<table>complextableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>從上面的實(shí)施例可以得出，本發(fā)明的鎂鈣質(zhì)的抗高堿渣侵蝕、熱態(tài)強(qiáng)度和使用壽命等方面比現(xiàn)有的RH浸漬管熱噴補(bǔ)料都要好。權(quán)利要求1.一種冶煉硅鋼鎂鈣質(zhì)RH浸漬管熱噴補(bǔ)料，其特征在于所述的熱噴補(bǔ)料的質(zhì)量百分組成為合成鎂鈣砂3～0mm30～60％；高純鎂砂1～0mm20～60％；高純細(xì)鎂砂≤75μm10～30％；復(fù)合的超細(xì)粉粉體2～10％；外加聚磷酸鹽有機(jī)結(jié)合劑0.1～3％；有機(jī)添加劑0.1～3％；有機(jī)防爆纖維0.05～3％；所述的復(fù)合超細(xì)粉料為高純硅微粉、氫氧化鈣微粉和氧化鎂微粉中的二種或三種組成；所述的有機(jī)添加劑為木質(zhì)磺酸鈣、木質(zhì)磺酸鎂、羥甲基纖維素鈉和改性淀粉醚中的一種或幾種復(fù)合組成。2、按權(quán)利要求1所述的冶煉硅鋼鎂鈣質(zhì)RH浸漬管熱噴補(bǔ)料，其特征在于所述的高純硅微粉的粒徑《5pm;氫氧化鈣微粉的粒徑《75pm，氧化鎂微粉的粒徑《5)im。3、按權(quán)利要求1所述的冶煉硅鋼鎂鈣質(zhì)RH浸漬管熱噴補(bǔ)料，其特征在于所述的聚磷酸鹽結(jié)合劑為六偏磷酸鈉或三聚磷酸鈉。4、按權(quán)利要求1所述的冶煉硅鋼鎂鈣質(zhì)RH浸漬管熱噴補(bǔ)料，其特征在于合成鎂鈣砂的MgO質(zhì)量百分含量為3775%，CaO的質(zhì)量百分含量為2060%。5、配制如權(quán)利要求13中任一項(xiàng)所述的冶煉硅鋼鎂鈣質(zhì)RH浸漬管熱噴補(bǔ)料的方法，其特征在于配制步驟是(1)按權(quán)利要求1的組成進(jìn)行稱料；(2)將組分中《lmm的組分與復(fù)合超細(xì)粉體、結(jié)合劑以及有機(jī)添加劑混勻；(3)再將其余〉1mm的顆粒組份再與步驟(2)的混合料再一起混合均勻。全文摘要本發(fā)明涉及一種高性能冶煉硅鋼用鎂鈣質(zhì)RH浸漬管熱噴補(bǔ)料及其配制方法。其特征是采用高純鎂砂和合成鎂鈣砂為主要組成；復(fù)合使用木質(zhì)璜酸鈣、改性淀粉醚等一種以上有機(jī)添加劑取代常規(guī)噴補(bǔ)料所使用的軟質(zhì)粘土和水玻璃等低熔有害的增塑劑，來實(shí)現(xiàn)噴補(bǔ)料良好的噴補(bǔ)附著性和良好的高溫性能。并通過復(fù)合使用超細(xì)MgO微粉、SiO₂微粉和氫氧化鈣微粉中二種超細(xì)粉起到減水增強(qiáng)效果，進(jìn)一步改善材料的粘附性和燒結(jié)性，提高了材料中、高溫強(qiáng)度。提供的噴補(bǔ)料熱態(tài)強(qiáng)度高、抗高堿渣侵蝕和抗鋼水沖刷性能好，在RH裝置冶煉低硫特種硅鋼時(shí)對浸漬管噴補(bǔ)后使用壽命大于一爐次以上，滿足了特種硅鋼冶煉的要求。文檔編號C04B35/66GK101367659SQ200810039249公開日2009年2月18日申請日期2008年6月20日優(yōu)先權(quán)日2008年6月20日發(fā)明者李華堅(jiān)申請人:上海彭浦特種耐火材料廠