專利名稱：煉鋼提釩轉(zhuǎn)爐用擋渣鏢澆注料、擋渣鏢及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及鋼鐵企業(yè)煉鋼提釩轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)過程中所用的擋渣鏢，特別涉及制備擋渣鏢用的澆注料，屬于煉鋼提釩技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
在轉(zhuǎn)爐煉鋼冶煉過程中，爐內(nèi)必將產(chǎn)生大量熔融狀態(tài)的鋼渣，由于鋼渣的流動(dòng)性較好，其化學(xué)成份也頗為復(fù)雜，在出鋼過程中很容易隨鋼水流入鋼包中，不僅給后道工序帶來許多不利影響，而且鋼渣中含有的硫、磷元素及各種氧化物，會(huì)對(duì)鋼產(chǎn)品的內(nèi)在和表面質(zhì)量造成極大的影響。因此，在鋼水冶煉完畢出鋼時(shí)，必須嚴(yán)格控制下渣量。少渣或擋渣出鋼是生產(chǎn)純凈鋼的必要手段之一。其目的是有利于準(zhǔn)確控制鋼水成分，有效地減少鋼水回磷，提高合金元素吸收率，減少合金消耗。有利于降低鋼中夾雜物含量，提高鋼包精煉效果。還有利于降低對(duì)鋼包耐火材料蝕損。同時(shí)，也提高了轉(zhuǎn)爐出鋼口的壽命。目前，爐外精煉要求鋼包渣層厚度小于50mm，噸鋼渣量小于3kg/t。傳統(tǒng)的擋渣工藝，是采用投放擋渣球擋渣出鋼。擋渣球通常采用鐵絲吊掛伸入爐內(nèi)，在高溫下鐵絲熔斷，使球落入爐內(nèi)，或者采用簡單機(jī)械讓擋渣球在溜槽內(nèi)滑動(dòng)，拋入爐內(nèi)。由于擋渣球通常是以隨波逐流的方式到達(dá)出鋼口，而往往由于鋼渣粘性大，擋渣球不能到達(dá)出鋼口，或者不能有效地在鋼水將流盡時(shí)堵住出鋼口，這時(shí)情況對(duì)于大中型轉(zhuǎn)爐，由于人工拋球或簡單機(jī)械的使球在流動(dòng)的情況下，尤為嚴(yán)重，擋渣球擋渣出鋼通常有效率低于70%。由于擋渣球擋渣出鋼的低效率，國內(nèi)一些廠家也試從改進(jìn)擋渣球的形狀等方面入手，提高擋渣效果。但由于擋渣工藝、擋渣設(shè)備、擋渣工藝材料的一體化解決方案的問題，始終效果不盡人意。90年代中期，國際上開始研制一種擋渣塞出鋼的新工藝。擋渣塞為一類似半球狀并帶有一直徑較小的導(dǎo)向棒的耐材制品。在轉(zhuǎn)爐出鋼后期將擋渣塞導(dǎo)向棒部分在爐內(nèi)插入出鋼口，半球部分懸浮于鋼水與渣液界面上，當(dāng)鋼水流盡時(shí)，半球擋渣塞堵住出鋼口，從而防止渣流流入鋼水包。采用擋渣塞出鋼，擋渣塞命中率98%以上，擋渣有效率可提高到96%以上，這項(xiàng)新的工藝顯著地降低了鋼水中硫磷的含量，提高了產(chǎn)品的質(zhì)量，同時(shí)意味著降低了能耗，減少鋼水的溫度損失，增加了操作的安全性。值得提出的是，擋渣塞出鋼工藝，既解決了工藝材料問題，又解決了設(shè)備問題。擋渣塞與擋渣球相比，質(zhì)量輕，這意味著有重要的經(jīng)濟(jì)意義。以梅山鋼鐵公司煉鋼廠為例150噸轉(zhuǎn)爐其所采用的擋渣塞質(zhì)量僅為擋渣球重量的60%。擋渣鏢擋渣工藝是最新的擋渣工藝。擋渣鏢投放裝置將擋渣鏢導(dǎo)向桿從爐口內(nèi)插入出鋼口，擋渣鏢的密度介于鋼水和爐渣之間，鋼水即將流盡時(shí)，懸浮在鋼水和爐渣界面上的擋渣鏢半球堵住出鋼口，阻止渣液進(jìn)入鋼水包內(nèi)。而擋渣鏢錐體上剖出的溝槽可在堵住渣液的同時(shí)，允許殘鋼液流過出鋼口，從而最大限度地保證鋼水出盡。擋渣鏢由鏢頭和鏢桿組成，鏢桿部分采用國標(biāo)的Φ 12或Φ 14螺紋鋼筋外包裹鎂質(zhì)澆注料，鏢體部分采用鋼渣顆粒，混合鎂質(zhì)澆注料制備成擋渣鏢。利用鋼渣及鎂質(zhì)耐材混合攪拌后，振動(dòng)成型。投放擋渣鏢時(shí)使用擋渣車夾住鋼筋出頭部分進(jìn)行投放。
其中所述鎂質(zhì)澆注料主要是燒結(jié)鎂砂或鎂鉻粉。從技術(shù)角度，可純粹使用燒結(jié)鎂砂作為耐火材料。但是由于燒結(jié)鎂砂顆粒過細(xì)，不利于粘接成型，因此對(duì)顆粒的粒度有一定要求。每100份耐火材料中，200目以下細(xì)粉顆粒約占40份，1 3mm顆粒55份，3 5mm 顆粒5份。且由于原材料價(jià)格的不斷上漲，原用生產(chǎn)配方成本較高，無法滿足生產(chǎn)經(jīng)營的需求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是保持擋渣鏢使用效果的同時(shí)，降低擋渣鏢的成本。本發(fā)明的技術(shù)方案首先本發(fā)明提供擋渣鏢用澆注料，1、擋渣鏢用澆注料，其特征在于由以下重量配比的組分組成A組分鎂質(zhì)耐火材料31 33份；B組分回收的耐火材料32 34份；C組分燒結(jié)鎂砂30 32份；其中，所述鎂質(zhì)耐火材料為打結(jié)料或干式振動(dòng)料，所述回收的耐火材料為擋墻砂
或廢鎂鉻砂。為降低成本，打結(jié)料、干式振動(dòng)料、鎂鉻砂、擋墻砂均可為回收的二次資源。其中，上述A組分中，所述的打結(jié)料為煉鋼轉(zhuǎn)爐鋼包內(nèi)用的燒結(jié)打結(jié)料，屬于鎂質(zhì)耐火材料；所述干式振動(dòng)料是指不加水或液體結(jié)合劑用振動(dòng)方法成型的不定形耐火材料， 主要成分是燒結(jié)鎂砂與水玻璃。所述打結(jié)料或干式振動(dòng)料的粒度為1 5mm，其中，每100重量份打結(jié)料或干式振動(dòng)料中，0 Imm的粒度為0 5份、1 5mm的粒度為90 100份、大于5mm的粒度為0 5份。B組分中，所述廢鎂鉻粉粒度< 0. 088mm。所述擋墻砂是回收的煉鋼轉(zhuǎn)爐用耐火墻破碎至粒度為0 5mm，其中，每100重量份擋墻砂中，0 Imm的粒度為0 5份、1 3mm 的粒度為30 40份、3 5mm的粒度為50 60份、大于5mm的粒度為0 5份。由于擋墻砂或廢鎂鉻砂為回收利用的二次資源，由于已利用過一次，且擋墻砂成分中含有的CaO等其他組分較高，價(jià)格較廉價(jià)，僅能作為添加成分，使用量每100重量份澆注料中不超過34份。C組分中，所述燒結(jié)鎂砂粒度為彡0. 088mm。上述方案優(yōu)選的是擋渣鏢用澆注料由以下重量配比的組分組成打結(jié)料31 33 份、擋墻砂32 34份、燒結(jié)鎂砂30 32份。本發(fā)明擋渣鏢用澆注料的制備方法，包括以下步驟a、破碎將擋墻板使用破碎機(jī)破碎成顆粒狀，粒度范圍為0_5mm，b、篩分將各種耐火材料進(jìn)行篩分，篩分成不同粒度的組分其中，每100重量份擋墻砂中，0 Imm的粒度為0 5份、1 3mm的粒度為30 40份、3 5mm的粒度為50 60份、大于5mm的粒度為0 5份。每100重量份打結(jié)料或干式振動(dòng)料中，O-Imm的粒度為0 5份、1 5mm的粒度為90 100份、大于5謹(jǐn)?shù)牧６葹? 5份。
c、攪拌將A組分(打結(jié)料或干式振動(dòng)料)31 33份；回收的耐火材料(擋墻砂或廢鎂鉻砂)32 34份；燒結(jié)鎂砂30 32份按配方進(jìn)行稱重混合后送入攪拌機(jī)攪拌均勻。其次，本發(fā)明提供采用上述澆注料制備的擋渣鏢。所述擋渣鏢，包括鏢體和鏢桿， 鏢體是由澆注材料在模具振動(dòng)成型，鏢桿是由鋼筋置入鏢桿模具，加入澆注材料振動(dòng)成型， 其特征在于所述澆注材料是由本發(fā)明擋渣鏢用澆注料40 46份、粘結(jié)劑2 5份和壓重材料50 55份(比如精鐵粉、篩下鐵)加入水后攪拌均勻后所 得。另外還有擋渣鏢的鏢桿中的鋼筋。鋼筋主要作為夾裝材料固定在擋渣鏢中心，每根鋼筋的重量為1.5kg，成品總重48 49kg。鋼筋所占的份數(shù)為3份。鋼筋主要起夾裝作用，能保證在夾裝起擋渣鏢時(shí)不彎曲、不斷裂即可。本發(fā)明所述的篩下鐵是回收煉鋼產(chǎn)生的鋼渣，經(jīng)過破碎、磨制、過濾(除去雜質(zhì)) 等工序制作而成的鐵質(zhì)顆粒，顆粒度要求不大于5mm，體積密度不小于6. 8g/cm3。所述粘接劑為粒度< 180目的硅塵粉。另外，配加一定量的六偏磷酸鈉，使得產(chǎn)品的耐壓強(qiáng)度得到改善。六偏磷酸鈉的用量為0. 3-0. 8份，大約是澆注料總重量的0. 3 0. 8% (即外加0. 3 0. 8%的六偏磷酸鈉)。本發(fā)明還提供了制備上述擋渣鏢的方法，其特征在于由以下步驟完成a、按照下列重量配比的組分稱取原料A組分鎂質(zhì)耐火材料31 33份；所述鎂質(zhì)耐火材料為打結(jié)料或干式振動(dòng)料；B組分回收的耐火材料32 34份；所述回收的耐火材料為擋墻砂或廢鎂鉻砂；C組分燒結(jié)鎂砂30 32份；b、破碎、篩分將各原料破碎、篩分其中，每100重量份擋墻砂中，0 Imm的粒度為0 5份、1 3mm的粒度為30 40份、3 5mm的粒度為50 60份、大于5mm的粒度為0 5份；每100重量份打結(jié)料或干式振動(dòng)料中，0 Imm的粒度為0-5份、1 5mm的粒度為90 100份、大于5謹(jǐn)?shù)牧６葹? 5份。C、攪拌將A組分、B組分和C組分混合均勻得到擋渣鏢用澆注料；d、將擋渣鏢用澆注料40 46份粘結(jié)劑2 5份壓重材料50 55份混合并加入水后攪拌均勻得到澆注材料；加水量按固體物料總重量的6 9%加入；所述粘接劑選用粒度< 180目的硅塵粉，硅塵粉的主要化學(xué)成分是Si02。e、鏢體制作將澆注材料裝入鏢體模具，振動(dòng)成型；f、鏢桿制作將鋼筋置入鏢桿模具中放好，裝入攪拌好的澆注材料，振動(dòng)成型；g、晾干將鏢體和鏢桿晾干后200°C下烘烤12 24小時(shí)冷卻即得。為了進(jìn)一步改善擋渣鏢的耐壓強(qiáng)度，d步驟中還加入0. 3 0. 8份的六偏磷酸鈉。上述制備擋渣鏢的方法優(yōu)選的方案是a、按照下列重量配比的組分稱取原料
A組分打結(jié)料31 33份；B組分擋墻砂32 34份；C組分燒結(jié)鎂砂30 32份；
b、破碎、篩分；c、攪拌將A組分、B組分和C組分混合均勻得到擋渣鏢用澆注料(大約5-10分鐘)；d、將擋渣鏢用澆注料40 46份硅塵粉3份六偏磷酸鈉0. 5份壓重材料 50 55份混合并加入水后攪拌均勻得到澆注材料；其中，加水量按固體物料總重量的6 9%加入；e、鏢體制作將澆注材料裝入鏢體模具，振動(dòng)成型；(振動(dòng)3 5分鐘)f、鏢桿制作將鋼筋置入鏢桿模具中放好，裝入攪拌好的澆注材料，振動(dòng)成型；g、烘烤將鏢體和鏢桿晾干(大約需晾干1 2天)后180_220°C烘烤12 24小時(shí)；將鏢桿及鏢體置于成品架上空冷至室溫。使用時(shí)，將鏢桿插入鏢體中心的孔中即可進(jìn)行夾裝作業(yè)。本發(fā)明中的自制澆注料采用多種鎂質(zhì)耐火材料混合加入的方式，既解決了燒結(jié)鎂砂顆粒過細(xì)，不利于粘接成型的問題、又保證了產(chǎn)品的耐火度(》1680°C )；同時(shí)本發(fā)明在保證產(chǎn)品質(zhì)量、達(dá)到產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)的同時(shí)可降低生產(chǎn)成本；產(chǎn)品既可保證擋渣，還可確保鋼水出盡，又能達(dá)到準(zhǔn)確對(duì)位、良好擋渣的效果。以下通過實(shí)施例形式的具體實(shí)施方式
，對(duì)本發(fā)明的上述內(nèi)容再作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1 6本發(fā)明澆注料的制備a、按照表1 (重量配比)的配方稱取原料b、破碎、篩分將各原料破碎、篩分其中，每100重量份擋墻砂中，0 Imm的粒度為0 5份、1 3mm的粒度為30 40份、3 5mm的粒度為50 60份、大于5mm的粒度為0 5份；每100重量份打結(jié)料或干式振動(dòng)料中，0 Imm的粒度為0-5份、1 5mm的粒度為90 100份、大于5謹(jǐn)?shù)牧６葹? 5份。C、攪拌將各組分混合均勻得到擋渣鏢用澆注料。表1自制澆注料配方(重量配比)
權(quán)利要求
1.煉鋼提釩轉(zhuǎn)爐擋渣鏢用澆注料，其特征在于由以下重量配比的組分組成A組分鎂質(zhì)耐火材料31 33份；B組分回收的耐火材料32 34份；C組分燒結(jié)鎂砂30 32份；其中，所述鎂質(zhì)耐火材料為打結(jié)料或干式振動(dòng)料，所述回收的耐火材料為擋墻砂或廢鎂鉻砂。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的擋渣鏢用澆注料，其特征在于A組分中，所述打結(jié)料或干式振動(dòng)料的粒度為1 5mm，其中，每100重量份打結(jié)料或干式振動(dòng)料中，0 Imm的粒度為0-5份、1 5mm的粒度為90 100份、大于5mm的粒度為 0 5份；B組分中所述廢鎂鉻粉粒度< 0. 088mm ；所述擋墻砂是回收的煉鋼轉(zhuǎn)爐用耐火墻破碎至粒度為5mm以下，其中每100重量份擋墻砂中，0 Imm的粒度為0 5份、1 3mm的粒度為30 40份、3 5mm的粒度為50-60份、大于5mm的粒度為0-5份；C組分中，所述燒結(jié)鎂砂粒度為彡0. 088mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的擋渣鏢用澆注料，其特征在于所述打結(jié)料或干式振動(dòng)料為回收的打結(jié)料或干式振動(dòng)料。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的擋渣鏢用澆注料，其特征在于它是由以下重量配比的組分組成打結(jié)料31 33份、擋墻砂32 34份、燒結(jié)鎂砂30 32份。
5.煉鋼提釩轉(zhuǎn)爐用擋渣鏢，包括鏢體和鏢桿，鏢體是由澆注材料在模具振動(dòng)成型，鏢桿是由鋼筋置入鏢桿模具，加入澆注材料振動(dòng)成型，其特征在于所述澆注材料是由權(quán)利要求 1 7任一項(xiàng)所述的擋渣鏢用澆注料、粘結(jié)劑和壓重材料加入水后攪拌均勻后所得，其中，所述的擋渣鏢用澆注料、粘結(jié)劑和壓重材料的重量配比為擋渣鏢用澆注料 40 46份粘結(jié)劑2 5份壓重材料50 55份。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的擋渣鏢，其特征在于所述壓重材料為精鐵粉或篩下鐵；所述粘接劑為粒度< 180目的硅塵粉。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的擋渣鏢，其特征在于所述粘結(jié)劑中還配加擋渣鏢用澆注料總重量的0. 3 0. 8%六偏磷酸鈉。
8.煉鋼提釩轉(zhuǎn)爐用擋渣鏢的制備方法，其特征在于由以下步驟完成a、按照下列重量配比的組分稱取原料A組分鎂質(zhì)耐火材料31 33份；所述鎂質(zhì)耐火材料為打結(jié)料或干式振動(dòng)料；B組分回收的耐火材料32 34份；所述回收的耐火材料為擋墻砂或廢鎂鉻砂；C組分燒結(jié)鎂砂30 32份；b、破碎、篩分將各原料破碎、篩分其中，每100重量份擋墻砂中，0 Imm的粒度為0 5份、1 3mm的粒度為30 40 份、3 5mm的粒度為50-60份、大于5mm的粒度為0-5份；每100重量份打結(jié)料或干式振動(dòng)料中，0 Imm的粒度為0-5份、1 5mm的粒度為 90-100份、大于5_的粒度為0 5份。c、攪拌將A組分、B組分和C組分混合均勻得到擋渣鏢用澆注料；d、將擋渣鏢用澆注料40 46份粘結(jié)劑2 5份壓重材料50 55份混合并加入水后攪拌均勻得到澆注材料；加水量按固體物料總重量的6 9%加入；e、鏢體制作將澆注材料裝入鏢體模具，振動(dòng)成型；f、鏢桿制作將鋼筋置入鏢桿模具中放好，裝入攪拌好的澆注材料，振動(dòng)成型；g、晾干將鏢體和鏢桿晾干后180 220°C下烘烤12 M小時(shí)冷卻即得。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的擋渣鏢的制備方法，其特征在于d步驟還加入0.3 0. 8份的六偏磷酸鈉。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的擋渣鏢的制備方法，其特征在于由以下步驟完成a、按照下列重量配比的組分稱取原料 A組分打結(jié)料31 33份；B組分擋墻砂32 34份； C組分燒結(jié)鎂砂30 32份；b、破碎、篩分；c、攪拌將A組分、B組分和C組分混合均勻得到擋渣鏢用澆注料；d、將擋渣鏢用澆注料40 46份硅塵粉3份六偏磷酸鈉0.5份壓重材料50 陽份混合并加入水后攪拌均勻得到澆注材料；其中，加水量按固體物料總重量的6 9%加入；e、鏢體制作將澆注材料裝入鏢體模具，振動(dòng)成型；f、鏢桿制作將鋼筋置入鏢桿模具中放好，裝入攪拌好的澆注材料，振動(dòng)成型；g、烘烤將鏢體和鏢桿晾干后200°C下烘烤12 M小時(shí)冷卻即得。
全文摘要
本發(fā)明涉及鋼鐵企業(yè)煉鋼提釩轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)過程中所用的擋渣鏢，特別涉及擋渣鏢的生產(chǎn)配方及主要原料自制澆注料的配比。本發(fā)明提供了一種使用效果好、成本低的擋渣鏢生產(chǎn)配方。本發(fā)明擋渣鏢，包括鏢體和鏢桿，鏢體是由澆注材料在模具振動(dòng)成型，鏢桿是由鋼筋置入鏢桿模具，加入澆注材料振動(dòng)成型，其特征在于所述澆注材料是由本發(fā)明自制的擋渣鏢用澆注料40～46份∶粘結(jié)劑2～5份∶壓重材料50～55份加入水后攪拌均勻后所得。在煉鋼及提釩轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)過程中在出鋼水前，將擋渣鏢投放至鋼包中，利用鋼水、鋼渣及擋渣鏢之間的體積密度差，用擋渣鏢擋住鋼渣，流出較純凈的鋼水。在保證產(chǎn)品質(zhì)量、達(dá)到產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)的同時(shí)降低了生產(chǎn)成本。
文檔編號(hào)C21C5/46GK102153358SQ201010605320
公開日2011年8月17日 申請(qǐng)日期2010年12月24日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月24日
發(fā)明者吳勝利, 田爽, 鄭德明, 陳濤, 青光紅, 黃國炳 申請(qǐng)人:攀枝花鋼城集團(tuán)有限公司