鋼包包底工作層澆注料及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于鋼鐵冶煉和耐火材料【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及鋼包包底工作層澆注料及其制備方法。本發(fā)明所要解決的問題是現(xiàn)有鋼包包底工作層澆注料的使用壽命較短，不能很好地適應(yīng)各種作業(yè)環(huán)境，且成本高。本發(fā)明解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案是提供一種鋼包包底工作層澆注料。該鋼包包底工作層澆注料的原料按重量配比為：均化礬土熟料42～52%、白剛玉36～46%、電熔鎂粉5～10%、微硅粉2～4%、α-三氧化二鋁微粉2～4%、高鋁水泥2～3%、六偏磷酸鈉0.15%、防爆纖維0.03%。本發(fā)明提供的澆注料能夠增加包底工作層的使用壽命，降低成本，為鋼包包底工作層澆注料提供了一種新的選擇。
【專利說明】鋼包包底工作層澆注料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于鋼鐵冶煉和耐火材料【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及鋼包包底工作層澆注料及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前國內(nèi)大多數(shù)的鋼鐵企業(yè)所采用的鋼包包底砌筑結(jié)構(gòu)一般分為三層，分別是鋼包包底永久層、耐火磚工作層(耐火磚工作層分為沖擊區(qū)域和水口區(qū)域)、澆注工作層。一般包底永久層采用輕質(zhì)自流澆注料進(jìn)行打結(jié)，耐火磚工作層采用耐火預(yù)制塊進(jìn)行修砌，澆注工作層采用自流澆注料進(jìn)行澆注。采用這種砌筑結(jié)構(gòu)不僅能夠很好的解決全部用耐火磚砌筑所產(chǎn)生的滲鋼問題，還能夠避免整體采用澆注料打結(jié)所造成脫模困難等問題，而且能夠提高鋼包整體的使用壽命，降低耐火材料消耗，具有良好的使用效果和經(jīng)濟(jì)效益。
[0003]以攀鋼西昌鋼釩煉鋼廠為例，攀鋼西昌鋼釩煉鋼廠采用的220t鋼包包底永久層使用輕質(zhì)莫來石澆注料進(jìn)行澆注，使用壽命在1000次左右，耐火磚工作層采用預(yù)制塊進(jìn)行修砌，使用壽命在110次左右，澆注工作層采用鎂鋁尖晶石澆注料進(jìn)行澆注，澆注厚度IOOmm左右，使用壽命約40次，這樣來說一個鋼包的使用周期需要進(jìn)行2次停小修(所述的停小修是指鋼包下線進(jìn)行冷態(tài)修補(bǔ)，一般維修規(guī)模較小，主要是修補(bǔ)包底工作層或者修補(bǔ)渣線)。而且在冬天氣溫較低的環(huán)境下使用鋼包工作層澆注料，其凝結(jié)速度緩慢，增加了鋼包修砌施工的時間，不利于生產(chǎn)計劃安排。同時，攀鋼西昌鋼釩煉鋼廠現(xiàn)用的鎂鋁尖晶石澆注料的主要原料為棕剛玉，棕剛玉高溫穩(wěn)定性能較差，而且價格較高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明所要解決的問題是現(xiàn)有鋼包包底工作層澆注料的使用壽命較短，不能很好地適應(yīng)各種作業(yè)環(huán)境，且成本高。
[0005]本發(fā)明解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案是提供一種鋼包包底工作層澆注料。該鋼包包底工作層澆注料的原料按重量配比為:均化礬土熟料42~52%、白剛玉36~46%、電熔鎂粉5~10%、微硅粉2~4%、α -三氧化二鋁微粉2~4%、高鋁水泥2~3%、六偏磷酸鈉
.0.15%、防爆纖維0.03%。
[0006]其中，上述鋼包包底工作層澆注料中，所述的均化礬土熟料按重量計含有三氧化二鋁≥88%、三氧化二鐵≤2%，其體積密度≥3.3g/cm3，其粒度分別為12~30mm、8~12mm和3~8mm。其中，上述均化礬土熟料是將礬土礦石經(jīng)過破碎、細(xì)磨并調(diào)節(jié)三氧化二鋁和三氧化二鐵等的成分后，加水混煉均勻、擠壓成塊、高溫煅燒而成。所述的混煉是使不同組分和粒度的物料與適量的結(jié)合劑經(jīng)混合和擠壓作用，達(dá)到分布均勻和充分潤濕的制備過程。
[0007]其中，上述鋼包包底工作層澆注料中，所述的白剛玉按重量計含有三氧化二鋁≥98%、三氧化二鐵≤0.3%，其體積密度≥3.6g/cm3,其粒度分別為-325目、O~1mm和1~3mm .
[0008]其中，上述鋼包包底工作層澆注料中，所述的電熔鎂粉按重量計含有氧化鎂≥97%、氧化鈣< 1.5%、二氧化硅< 1.5%，其粒度為-180目。
[0009]其中，上述鋼包包底工作層澆注料中，所述的微硅粉按重量計含有二氧化硅≥94%，其粒度為-200目。
[0010]其中，上述鋼包包底工作層澆注料中，所述的α-三氧化二鋁微粉按重量計含有三氧化二鋁> 99%，其粒度為-200目。
[0011]其中，上述鋼包包底工作層澆注料中，所述的高鋁水泥為通用型高鋁水泥，牌號為CA70-G，適合適用于配制各種耐火澆注料和低水泥及超低水泥澆注料。
[0012]其中，上述鋼包包底工作層澆注料中，所述的六偏磷酸鈉的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行國標(biāo)HG/2519 - 1993。所述飛防爆纖維技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)按照以下要求執(zhí)行:材質(zhì):聚丙烯，外觀:白色，比量:0.9~0.92，熔點:155~162°C，酌減量:100%，含水量≤5%，直徑:10~18旦尼爾，長度:4~6mm。
[0013]作為本發(fā)明的優(yōu)選方案，上述鋼包包底工作層澆注料的原料按重量配比為:粒度為12~30mm的均化礬土熟料20~24%、粒度為8~12mm的均化礬土熟料10~14%、粒度為3~8mm的均化帆土熟料11~15%、粒度為-325目的白剛玉18~22%、粒度為O~Imm的白剛玉8~12%、粒度為I~3mm的白剛玉9~13%、電熔鎂粉5~10%、微硅粉2~4%、α -三氧化二鋁微粉2~4%、高鋁水泥2~3%、六偏磷酸鈉0.15%、防爆纖維0.03%。
[0014]本發(fā)明還提供了上述鋼包包底工作層澆注料的制備方法，包括以下步驟:
[0015]a、以均化礬土熟料作為澆注料的骨料，其他原料為粉料；
[0016]b、在攪拌機(jī)內(nèi)先加先加8~12mm和3~8mm的均化帆土熟料骨料,再加入全部粉料，最后加入12~30_的均化帆土熟料骨料混合攪拌,制成鋼包包底工作層燒注料。
[0017]其中，鋼包包底工作層澆注料的制備方法的步驟b中，物料混合攪拌時間不低于5min。
[0018]其中，鋼包包底工作層澆注料的制備方法的步驟b中，所述新型鋼包包底工作層燒注料的粒度控制在35mm以下。
[0019]本發(fā)明采用均化礬土熟料生產(chǎn)的鋼包包底工作層澆注料，具有成分均勻，高溫穩(wěn)定性好，施工操作便利，成本低等優(yōu)點，并能夠很好的適應(yīng)各種不同的施工環(huán)境。
【具體實施方式】
[0020]鋼包包底工作層澆注料的原料按重量配比為:均化礬土熟料42~52%、白剛玉36~46%、電熔鎂粉5~10%、微硅粉2~4%、α -三氧化二鋁微粉2~4%、高鋁水泥2~3%、六偏磷酸鈉0.15%、防爆纖維0.03%。
[0021]其中，上述鋼包包底工作層澆注料中，所述的均化礬土熟料按重量計含有三氧化二鋁≤88%、三氧化二鐵≤2%，其體積密度≤3.3g/cm3，其粒度分別為12~30mm、8~12mm和3~8mm。其中，上述均化礬土熟料是將礬土礦石經(jīng)過破碎、細(xì)磨并調(diào)節(jié)好三氧化二鋁和三氧化二鐵等的成分后，加水混煉均勻、擠壓成塊、高溫煅燒而成。它具有成分穩(wěn)定、結(jié)構(gòu)均勻、致密度高，性能穩(wěn)定的特點。所述的混煉是使不同組分和粒度的物料與適量的結(jié)合劑經(jīng)混合和擠壓作用，達(dá)到分布均勻和充分潤濕的制備過程?；鞜掃^程是在混合的同時，促進(jìn)顆粒接觸并塑化的過程，并且是各種成份能夠均勻分布的保證。
[0022]其中，上述鋼包包底工作層澆注料中，所述的白剛玉按重量計含有三氧化二鋁≥98%、三氧化二鐵≤0.3%，其體積密度≥3.6g/cm3，其粒度分別為-325目、O~Imm和I~3mm ο
[0023]其中，上述鋼包包底工作層澆注料中，所述的電熔鎂粉按重量計含有氧化鎂≥97%、氧化鈣< 1.5%、二氧化硅< 1.5%，其粒度為-180目。
[0024]其中，上述鋼包包底工作層澆注料中，所述的微硅粉按重量計含有二氧化硅^ 94%，其粒度為-200目。
[0025]其中，上述鋼包包底工作層澆注料中，所述的α-三氧化二鋁微粉按重量計含有三氧化二鋁> 99%，其粒度為-200目。
[0026]其中，上述鋼包包底工作層澆注料中，所述的高鋁水泥為通用型高鋁水泥，牌號為CA70-G，適合適用于配制各種耐火澆注料和低水泥及超低水泥澆注料。
[0027]其中，上述鋼包包底工作層澆注料中，所述的六偏磷酸鈉的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行國標(biāo)HG/2519 - 1993。所述飛防爆纖維技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)按照以下要求執(zhí)行:材質(zhì):聚丙烯，外觀:白色，比量:0.9~0.92，熔點:155~162°C，酌減量:100%，含水量≤5%，直徑:10~18旦尼爾，長度:4~6mm。
[0028]六偏磷酸鈉是一種吸濕性強(qiáng)，易溶于水的玻璃狀磷酸鹽，是一種優(yōu)質(zhì)的減水劑。防爆纖維是以聚丙烯為原料加工生產(chǎn)的，具有較好的分散性，能夠提高澆注料高低溫時的透氣性，可防止鋼包包底工作層澆注料在烘烤時發(fā)生爆裂。
[0029]作為本發(fā)明的優(yōu)選方案，上述鋼包包底工作層澆注料的原料按重量配比為:粒度為12~30mm的均化礬土熟料20~24%、粒度為8~12mm的均化礬土熟料10~14%、粒度為3~8mm的均化帆土熟料11~15%、粒度為-325目的白剛玉18~22%、粒度為O~Imm的白剛玉8~12%、粒度為I~3mm的白剛玉9~13%、電熔鎂粉5~10%、微硅粉2~4%、α -三氧化二鋁微粉2~4%、高鋁水泥2~3%、六偏磷酸鈉0.15%、防爆纖維0.03%。
[0030]選取均化礬土熟料作為澆注料的骨料(骨料就是澆注料中起到骨架支撐作用并且顆粒比較大的原料)，是因為均化礬土熟料具有成分穩(wěn)定、結(jié)構(gòu)均勻、致密度高，熱穩(wěn)定性好等特點，是一種生產(chǎn)鋼包包底工作層澆注料的優(yōu)質(zhì)原材料。每一種粒度的均化礬土熟料必須有連續(xù)的粒度級配以保證澆注料的致密度，減少澆注料成型后的顯氣孔率。
[0031]選取電熔鎂粉作為澆注料的原料，是由于電熔鎂粉中的MgO在高溫下會和均化礬土熟料、白剛玉以及α-三氧化二鋁微粉中的Al2O3發(fā)生反應(yīng)生成鎂鋁尖晶石。鎂鋁尖晶石具有良好的抗侵蝕、腐蝕能力，而且具有抗渣性能好，抗磨蝕能力強(qiáng)，熱震穩(wěn)定性好，耐高溫等特點。
[0032]加入高鋁水泥和六偏磷酸鈉，能夠保證澆注料在低溫、潮濕的環(huán)境下使用有良好的凝結(jié)速率，但是高鋁水泥和六偏磷酸鈉加入量一定要合適，如果加入量過多會導(dǎo)致澆注料凝結(jié)速度過快，加大施工難度。加入防爆纖維便于烘烤時水分的排出，避免產(chǎn)生烘烤裂紋。
[0033]上述鋼包包底工作層澆注料的制備方法，包括以下步驟:
[0034]a、以均化礬土熟料作為澆注料的骨料，其他原料為粉料；
[0035]b、在攪拌機(jī)內(nèi)先加先加8~12mm和3~8mm的均化帆土熟料骨料,再加入全部粉料，最后加入12~30_的均化帆土熟料骨料混合攪拌,制成鋼包包底工作層燒注料。
[0036]加料順序為先加一部分骨料再加粉料，最后加入剩余部分的骨料，這樣就能夠避免再攪拌時粉料結(jié)塊導(dǎo)致的攪拌不均勻，而且可以減小攪拌時的揚(yáng)塵。
[0037]其中，鋼包包底工作層澆注料的制備方法的步驟b中，所述的混合攪拌時間不低于5min，是為了保證所有原料混合均勻，但是混合時間也不能過長，以免影響生產(chǎn)節(jié)奏。
[0038]其中，鋼包包底工作層澆注料的制備方法的步驟b中，所述新型鋼包包底工作層燒注料的粒度控制在35mm以下。
[0039]本發(fā)明實施例中所采用的原料理化指標(biāo)檢測情況見表1。
[0040]表1原料理化指標(biāo)檢測情況
【權(quán)利要求】
1.鋼包包底工作層澆注料，其原料按重量配比為:均化礬土熟料42~52%、白剛玉36~46%、電熔鎂粉5~10%、微硅粉2~4%、α -三氧化二鋁微粉2~4%、高鋁水泥2~3%、六偏磷酸鈉0.15%、防爆纖維0.03%。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋼包包底工作層澆注料，其特征在于:所述的均化礬土熟料按重量計含有三氧化二鋁> 88%、三氧化二鐵< 2%，其體積密度> 3.3g/cm3,其粒度分別為12 ~30mm、8 ~12mm 和 3 ~8mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋼包包底工作層澆注料，其特征在于:所述的白剛玉按重量計含有三氧化二鋁> 98 %、三氧化二鐵< 0.3%，其體積密度> 3.6g/cm3，其粒度分別為-325目、O~Imm和I~3mm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋼包包底工作層澆注料，其特征在于:所述的電熔鎂粉按重量計含有氧化鎂> 97%、氧化鈣< 1.5%、二氧化硅< 1.5%，其粒度為-180目。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋼包包底工作層澆注料，其特征在于:所述的微硅粉按重量計含有二氧化硅> 94%，其粒度為-200目。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋼包包底工作層澆注料，其特征在于:所述的α-三氧化二鋁微粉按重量計含有三氧化二鋁> 99%，其粒度為-200目。
7.根據(jù)權(quán)利要求1~6所述的鋼包包底工作層澆注料，其特征在于:鋼包包底工作層澆注料的原料按重量配比為:粒度為12~30mm的均化礬土熟料20~24%、粒度為8~12mm的均化礬土熟料10~14%、粒度為3~8mm的均化礬土熟料11~15%、粒度為-325目的白剛玉18~22%、粒度為O~Imm的白剛玉8~12%、粒度為I~3mm的白剛玉9~13%、電熔鎂粉5~10%、微硅粉2~4%、α -三氧化二鋁微粉2~4%、高鋁水泥2~3%、六偏磷酸鈉0.15%、防爆纖維0.03%。
8.權(quán)利要求1~7所述鋼包包底工作層澆注料的制備方法，包括以下步驟: a、以均化礬土熟料作為澆注料的骨料，其他原料為粉料； b、在攪拌機(jī)內(nèi)先加先加8~12mm和3~8mm的均化帆土熟料骨料,再加入全部粉料，最后加入12~30_的均化帆土熟料骨料混合攪拌,制成鋼包包底工作層燒注料。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述鋼包包底工作層澆注料的制備方法，其特征在于:步驟b中，物料混合攪拌時間不低于5min。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述鋼包包底工作層澆注料的制備方法，其特征在于:步驟b中，所述新型鋼包包底工作層澆注料的粒度控制在35_以下。
【文檔編號】C04B35/66GK103613397SQ201310659621
【公開日】2014年3月5日 申請日期:2013年12月9日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月9日
【發(fā)明者】青光紅, 陳濤, 吳勝利, 黃國炳, 胡志豪, 鄭德明 申請人:攀枝花鋼城集團(tuán)有限公司