專利名稱：具有涂層和經(jīng)過鈍化的鋼包精煉用引流砂及其制備方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種鋼包精煉用引流砂的制備方法，特別涉及ー種具有涂層和經(jīng)過鈍化的鋼包精煉用引流砂及其制備方法。
背景技術：
引流砂用于鋼包底部注流孔處填充水口，是用于鋼包精煉時用必不可少的耐火材料，在出鋼前，先將引流砂用導管法填充于水口呈饅頭狀，一般高出水口座磚上平面80 130mm，然后將鋼包放置在出鋼口下方，避免鋼流直接沖擊水口上部的饅頭狀引流砂。對于引流砂的使用，一般應具有較好的抗高溫燒結性能，即在鋼液接觸后可以迅速的結殼形成阻擋鋼液下流的殼，而在下部的引流砂更多的是起到一定的流動性能。鋼包開澆時，打開下 滑板，水口中的引流砂能自動落下，而由于鋼液靜壓カ的作用，沖破燒結層，從而實現(xiàn)順利開澆。目前國內(nèi)使用的鋼包精煉引流砂，大多是鉻質(zhì)引流砂，有的鋼種采用LF/VDエ藝，精煉時間、擱置時間長達180 240min甚至更長；由于傳統(tǒng)的引流砂的鉻礦、硅砂和石英砂表面低熔點，微粉雜質(zhì)難以處理干凈，另外干燥的碳粉與引流砂顆粒表面不能形成有效粘接，造成把引流砂用導管加入注流孔時，由于比重的巨大差異，大部分碳粉下落時因飄散嚴重而形成偏祈，在經(jīng)過加熱后導致燒結層過厚，當燒結強度和燒結層與水ロ內(nèi)壁摩擦力大于鋼水靜壓カ時，勢必燒氧甚至斷澆，更嚴重的可能造成倒包事故，同時由于使用較高比例的鉻礦，形成嚴重的6價鉻污染，并增加制備成本増加，且還受到該種材料稀缺資源的限制。

發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有鋼包精煉引流砂存在的上述問題，本發(fā)明提供ー種具有涂層和經(jīng)過鈍化的鋼包精煉用引流砂及其制備方法。本發(fā)明具有涂層和經(jīng)過鈍化的鋼包精煉用引流砂包括由鉻鐵礦砂和硅砂組成的骨料，骨料表面涂覆有浸潤劑，浸潤劑表面粘結有耐火粉料，耐火粉料外涂覆有鈍化液；浸潤劑占骨料總重量的I 2%，耐火粉料占骨料總重量的I 2%，鈍化液占骨料總重量的I I. 5%;所述的浸潤劑為重量濃度3 5%的活性劑水溶液；所述的耐火粉料由著色劑、潤滑劑、填充劑和抗氧化劑組成。所述的活性劑為SCHAEUMUNGSMITTEL W 53FLUESSIG ；所述的耐火材料中各成分的重量比為著色劑潤滑劑填充劑抗氧化劑=I (I. 5 2. 5) (I. 5 2. 5) (4 5. 5);所述的著色劑為炭黑粉末或油墨粉末；所述的填充劑為石墨粉末或電極粉末；所述的潤滑劑為鱗片石墨粉末或球狀石墨粉末；所述的抗氧化劑為碳化硅粉末、碳化鈦粉末或碳化鋯粉末；所述的鈍化液為甲基硅油、こ基硅油或絕緣油。上述的骨料中，鉻鐵礦砂為エ業(yè)ー級鉻鐵礦砂，含Cr2O3彡45wt%，水分彡0. 5%,粒徑為0. 22 0. 45mm ;硅砂含SiO2彡95wt%，水分彡0. 5%，粒徑為0. 45 0. 90mm ;鉻鐵礦砂占骨料總重量的10 70%，硅砂占骨料總重量的30 90%。上述的石墨粉末和電極粉末的粒度< 195目。 上述的碳化硅粉末、碳化鈦粉末和碳化鋯粉末的粒度< 325目。上述的炭黑粉末和油墨粉末的粒度< 200目。上述的鱗片石墨粉末和球狀石墨粉末粒度< 200目。
本發(fā)明的具有涂層和經(jīng)過鈍化的鋼包精煉用引流砂的制備方法按以下步驟進行將鉻鐵礦砂和硅砂混合制成骨料攪拌均勻，然后采用霧化器將浸潤劑噴到骨料中，攪拌均勻，再加入著色劑、潤滑劑、填充劑和抗氧化劑，攪拌均勻，最后采用霧化器噴入鈍化液，攪拌均勻，獲得帶有鈍化涂層的鋼包精煉用弓I流砂。本發(fā)明的具有涂層和經(jīng)過鈍化的鋼包精煉用引流砂的使用方法為采用導管將具有涂層和經(jīng)過鈍化的鋼包精煉用引流砂加入到引流裝置的注流孔內(nèi)，至帶有鈍化涂層的鋼包精煉用引流砂在引流裝置的座磚上方形成拱形凸起，且拱形凸起的最高點高于座磚頂面90 130mm為止。本發(fā)明的具有涂層和經(jīng)過鈍化的鋼包精煉用引流砂能夠保證骨料與耐火粉料在浸潤劑的作用下粘接良好，在使用過程中不會發(fā)生耐火材料的偏析，避免精煉時間長而形成過厚的燒結層；耐火粉料外涂覆鈍化液，能夠大幅提高引流砂表面張力，防潮防水，減輕鋼水對引流砂的滲透作用，明顯提高自開率；抗氧化劑能夠減輕鋼水對碳類粉末的溶解和氧化，提高自開率；本發(fā)明的骨料中鉻鐵礦砂成分較低的情況下，仍然能保證自開率，因此本發(fā)明的引流砂能夠減少鉻污染，并降低生產(chǎn)成本，減少稀缺資源的使用；本發(fā)明的制備方法簡單，易于實現(xiàn)エ業(yè)化。
具體實施例方式本發(fā)明實施例中采用的活性劑為SCHAEUMUNGSMITTEL W 53 FLUESSIG,是ZSCHIMMER & SCHWARZ Gmbh & Co KG CHEMISCHE FABRIKEN公司產(chǎn)品；外觀為微黃色液體，水溶性液體，密度(20°C )1.05g/cm3，粘度(20°C )200mPas，燒蝕彡1%0本發(fā)明實施例中采用的石墨粉末和電極粉末的粒度< 195目；碳化硅粉末、碳化鈦粉末和碳化鋯粉末的粒度< 325目；炭黑粉末和油墨粉末的粒度< 200目；鱗片石墨粉末和球狀石墨粉末粒度< 200目。本發(fā)明實施例中采用的鉻鐵礦砂為エ業(yè)ー級鉻鐵礦砂，含Cr2O3 ^ 45wt%，水分(0. 5%，粒徑為0. 22 0. 45mm ;采用的硅砂含SiO2彡95wt%，水分彡0. 5%，粒徑為0. 45 0. 90mm ；實施例I采用的骨料中鉻鐵礦砂占骨料總重量的50%，硅砂占骨料總重量的50% ；采用的浸潤劑為重量濃度3 %的活性劑水溶液；采用的耐火材料由著色劑、潤滑劑、填充劑和抗氧化劑組成，其重量比為著色劑潤滑劑填充劑抗氧化劑=I : 2 : 2 : 4. 5 ;所述的著色劑為炭黑粉末；所述的填充劑為電極粉末；所述的潤滑劑為鱗片石墨粉末；所述的抗氧化劑為碳化硅粉末；
采用的鈍化液為甲基硅油；制備方法為按上述配比將鉻鐵礦砂和硅砂混合制成骨料攪拌均勻，然后采用霧化器將浸潤劑噴到骨料中，攪拌均勻，再加入耐火粉料中的著色劑、潤滑劑、填充劑和抗氧化劑，攪拌均勻，最后采用霧化器噴入鈍化液，攪拌均勻，獲得具有鈍化和涂層的鋼包精煉用引流砂；浸潤劑占骨料總重量的1%，耐火粉料占骨料總重量的I. 5%，鈍化液占骨料總重量的1% ;使用方法為采用導管將具有涂層和經(jīng)過鈍化的鋼包精煉用引流砂加入到引流裝置的注流孔內(nèi)，在引流裝置的座磚上方形成拱形凸起，且拱形凸起的最高點高于座磚頂面130mm為止；180噸轉爐鋼包采用上述引流砂開澆，經(jīng)試生產(chǎn)開澆100次以上，自開率穩(wěn)定在100%。實施例2采用的骨料中鉻鐵礦砂占骨料總重量的30%，硅砂占骨料總重量的70% ；采用的浸潤劑為重量濃度4%的活性劑水溶液；采用的耐火材料由著色劑、潤滑劑、填充劑和抗氧化劑組成，其重量比為著色劑潤滑劑填充劑抗氧化劑=I : I. 5 : 2. 5 : 4 ;所述的著色劑為油墨粉末；所述的填充劑為石墨粉末；所述的潤滑劑為球狀石墨粉末；所述的抗氧化劑為碳化鈦粉末；采用的鈍化液為こ基硅油；制備方法為按上述配比將鉻鐵礦砂和硅砂混合制成骨料攪拌均勻，然后采用霧化器將浸潤劑噴到骨料中，攪拌均勻，再加入耐火粉料中的著色劑、潤滑劑、填充劑和抗氧化劑，攪拌均勻，最后采用霧化器噴入鈍化液，攪拌均勻，獲得具有鈍化和涂層的鋼包精煉用引流砂；浸潤劑占骨料總重量的I. 5%，耐火粉料占骨料總重量的2%，鈍化液占骨料總重量的I. 2% ;使用方法為采用具有涂層和經(jīng)過鈍化的鋼包精煉用引流砂加入到引流裝置的注流孔內(nèi)，在引流裝置的座磚上方形成拱形凸起，且拱形凸起的最高點高于座磚頂面IlOmm為止；180噸轉爐鋼包采用上述引流砂開澆，經(jīng)試生產(chǎn)開澆100次以上，自開率穩(wěn)定在100%。實施例3采用的骨料中鉻鐵礦砂占骨料總重量的70%，硅砂占骨料總重量的30% ；采用的浸潤劑為重量濃度5 %的活性劑水溶液；采用的耐火材料由著色劑、潤滑劑、填充劑和抗氧化劑組成，其重量比為著色劑潤滑劑填充劑抗氧化劑=1:2:2:5 ;所述的著色劑為炭黑粉末；所述的填充劑為電極粉末；所述的潤滑劑為鱗片石墨粉末；所述的抗氧化劑為碳化鋯粉末；采用的鈍化液為甲基硅油；制備方法為按上述配比將鉻鐵礦砂和硅砂混合制成骨料攪拌均勻，然后采用霧化器將浸潤劑噴到骨料中，攪拌均勻，再加入耐火粉料中的著色劑、潤滑劑、填充劑和抗氧化劑，攪拌均勻，最后采用霧化器噴入鈍化液，攪拌均勻，獲得具有鈍化和涂層的鋼包精煉用引流砂；浸潤劑占骨料總重量的2%，耐火粉料占骨料總重量的I. 5%，鈍化液占骨料總重量的I. 3% ;使用方法為采用導管將具有涂層和經(jīng)過鈍化的鋼包精煉用引流砂加入到引流裝置的注流孔內(nèi)，在引流裝置的座磚上方形成拱形凸起，且拱形凸起的最高點高于座磚頂面IOOmm為止；180 噸轉爐鋼包采用上述引流砂開澆，經(jīng)試生產(chǎn)開澆100次以上，自開率穩(wěn)定在100%。實施例4采用的骨料中鉻鐵礦砂占骨料總重量的10%，硅砂占骨料總重量的90% ；采用的浸潤劑為重量濃度4%的活性劑水溶液；采用的耐火材料由著色劑、潤滑劑、填充劑和抗氧化劑組成，其重量比為著色劑潤滑劑填充劑抗氧化劑=I 2.5 1.5 5. 5 ;所述的著色劑為油墨粉末；所述的填充劑為石墨粉末；所述的潤滑劑為球狀石墨粉末；所述的抗氧化劑為碳化硅粉末；采用的鈍化液為絕緣油；制備方法為按上述配比將鉻鐵礦砂和硅砂混合制成骨料攪拌均勻，然后采用霧化器將浸潤劑噴到骨料中，攪拌均勻，再加入耐火粉料中的著色劑、潤滑劑、填充劑和抗氧化劑，攪拌均勻，最后采用霧化器噴入鈍化液，攪拌均勻，獲得具有鈍化和涂層的鋼包精煉用引流砂；浸潤劑占骨料總重量的I. 5%，耐火粉料占骨料總重量的1%，鈍化液占骨料總重量的1.5%;使用方法為采用導管將具有鈍化和涂層的鋼包精煉用引流砂加入到引流裝置的注流孔內(nèi)，在引流裝置的座磚上方形成拱形凸起，且拱形凸起的最高點高于座磚頂面90mm為止；180噸轉爐鋼包采用上述引流砂開澆，經(jīng)試生產(chǎn)開澆100次以上，自開率穩(wěn)定在100%。
權利要求
1.具有涂層和經(jīng)過鈍化的鋼包精煉用引流砂，包括由鉻鐵礦砂和硅砂組成的骨料，其特征在于骨料表面涂覆有浸潤劑，浸潤劑表面粘結有耐火粉料，耐火粉料外涂覆有鈍化液；浸潤劑占骨料總重量的I 2%，耐火粉料占骨料總重量的I 2%，鈍化液占骨料總重量的I I. 5% ;所述的浸潤劑為重量濃度3 5%的活性劑水溶液；所述的耐火粉料由著色劑、潤滑劑、填充劑和抗氧化劑組成。
2.根據(jù)權利要求I所述的具有涂層和經(jīng)過鈍化的鋼包精煉用引流砂，其特征在于所述的活性劑為 SCHAEUMUNGSMITTEL W 53 FLUESSIG。
3.根據(jù)權利要求I所述的具有涂層和經(jīng)過鈍化的鋼包精煉用引流砂，其特征在于所述的耐火材料中各成分的重量比為著色劑潤滑劑填充劑抗氧化劑=I : (I. 5 2.5) (I. 5 2. 5) (4 5. 5);所述的著色劑為炭黑粉末或油墨粉末；所述的填充劑為石墨粉末或電極粉末；所述的潤滑劑為鱗片石墨粉末或球狀石墨粉末；所述的抗氧化劑為碳化硅粉末、碳化鈦粉末或碳化鋯粉末。
4.根據(jù)權利要求I所述的具有涂層和經(jīng)過鈍化的鋼包精煉用引流砂，其特征在于所述的鈍化液為甲基硅油、こ基硅油或絕緣油。
5.根據(jù)權利要求I所述的具有涂層和經(jīng)過鈍化的鋼包精煉用引流砂，其特征在于所述的骨料中，鉻鐵礦砂占骨料總重量的10 70%，硅砂占骨料總重量的30 90%。
6.權利要求I所述的具有涂層和經(jīng)過鈍化的鋼包精煉用引流砂的制備方法，其特征在于按以下步驟進行將鉻鐵礦砂和硅砂混合制成骨料攪拌均勻，然后采用霧化器將浸潤劑噴到骨料中，攪拌均勻，再加入著色劑、潤滑劑、填充劑和抗氧化劑，攪拌均勻，最后采用霧化器噴入鈍化液，攪拌均勻，獲得帶有鈍化涂層的鋼包精煉用引流砂；浸潤劑占骨料總重量的I 2%，耐火粉料占骨料總重量的I 2%，鈍化液占骨料總重量的I I. 5%，浸潤劑為重量濃度3 5%的活性劑水溶液。
全文摘要
具有涂層和經(jīng)過鈍化的鋼包精煉用引流及其制備方法，引流砂包括由鉻鐵礦砂和硅砂組成的骨料，骨料表面涂覆有浸潤劑，浸潤劑表面粘結有耐火粉料，耐火粉料外涂覆有鈍化液；制備方法為將鉻鐵礦砂和硅砂混合制成骨料攪拌均勻，然后采用霧化器將浸潤劑噴到骨料中，攪拌均勻，再加入耐火材料，攪拌均勻，最后采用霧化器噴入鈍化液，攪拌均勻。本發(fā)明的引流砂能夠保證骨料與耐火粉料在浸潤劑的作用下粘接良好，在使用過程中不會發(fā)生耐火材料的偏析，避免精煉時間長而形成過厚的燒結層；本發(fā)明的制備方法簡單，易于實現(xiàn)工業(yè)化。
文檔編號C04B35/14GK102659425SQ20121011622
公開日2012年9月12日 申請日期2012年4月19日 優(yōu)先權日2012年4月19日
發(fā)明者劉忠民, 吳樹全, 孫中強 申請人:沈陽東北大學冶金技術研究所有限公司