一種濺渣護(hù)爐料及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種濺渣護(hù)爐料及其制備方法，屬于煉鋼濺渣護(hù)爐【技術(shù)領(lǐng)域】。此護(hù)爐料包括菱鎂礦20~30%、輕燒鎂粉35~45%、鎂粉5~15%、硅微粉12~20%、納米級(jí)鈦白粉2.5~5%、氯化鎂3.5~5%，其余為C。本發(fā)明中護(hù)爐料的組分和含量的選擇，可以提高濺渣層的熔化溫度和粘度，還可以增加濺渣的鋪展性和潤濕性，可以達(dá)到一次濺渣可維持三爐以上的護(hù)爐效果。
【專利說明】一種濺渣護(hù)爐料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于煉鋼濺渣護(hù)爐【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種一次濺渣能維持三爐以上的濺渣護(hù)爐料及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]爐齡是轉(zhuǎn)爐煉鋼一項(xiàng)綜合性技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。提高爐齡不僅可以降低耐火材料消耗，提高作業(yè)率、降低生產(chǎn)成本，而且有利于均衡組織生產(chǎn)，促進(jìn)生產(chǎn)的良性循環(huán)。所以，大幅度提高轉(zhuǎn)爐爐齡是煉鋼工作者多年追求的目標(biāo)。
[0003]轉(zhuǎn)爐的爐襯由工作層、填充層和永久層耐火材料組成。工作層直接與高溫鋼水、氧化性鋼渣和爐氣接觸，持續(xù)承受物理和化學(xué)因素造成的蝕損和潤濕。因此，爐襯的質(zhì)量是轉(zhuǎn)爐爐齡的基礎(chǔ)，它直接影響著轉(zhuǎn)爐爐襯壽命。
[0004]為保證轉(zhuǎn)爐正常生產(chǎn)和提高爐襯壽命，我國冶金工作者做了許多工作，如采用焦油白云石磚、輕燒油浸白云石磚，貼補(bǔ)、噴補(bǔ)、搖爐掛渣等措施，使?fàn)t齡逐步提高到1000爐以上；進(jìn)入80年代，轉(zhuǎn)爐普遍采用鎂碳磚，綜合砌爐，使用活性石灰造渣，改進(jìn)操作，采用掛渣、噴補(bǔ)相結(jié)合的護(hù)爐方法，使轉(zhuǎn)爐爐齡又有明顯提高。
[0005]為提高護(hù)爐效果，國內(nèi)外科技工作者對(duì)濺渣護(hù)爐料不斷改進(jìn)提高。如陳建新等人通過調(diào)整轉(zhuǎn)爐終渣成分進(jìn)行了 MgO-C磚的模擬粘渣實(shí)驗(yàn)，結(jié)果表明:在終渣堿度變化不大的情況下，適當(dāng)降低終渣E FeOn的含量，將MgO含量和熔點(diǎn)控制在一定的范圍內(nèi)，可得到較厚且結(jié)合牢固的粘渣層，同時(shí)在MgO-C磚工作面上形成一定的脫碳層， 對(duì)形成粘渣層是有利的。另蔣宏、李春雷等針對(duì)轉(zhuǎn)爐終渣(Fe0)%高，采用高碳鎂球進(jìn)行改質(zhì)處理，可明顯改進(jìn)濺渣護(hù)爐工藝效果，使?fàn)t齡進(jìn)一步提高，另日本專利TP199600012937和國外文獻(xiàn)Liangnng (steel making) 2000,16: 38-41均涉及派禮:護(hù)爐料的研究。
[0006]目前公開的濺渣護(hù)爐料在使用后盡管對(duì)護(hù)爐起到顯著的作用，但通常只能維持使用一爐，待出鋼后又需重新濺渣，這顯然是與當(dāng)代煉鋼工業(yè)的節(jié)能、降耗、高效的發(fā)展趨勢(shì)不相適應(yīng)。因此，通過一次濺渣能維持多爐使用的改良型的濺渣護(hù)爐料的研發(fā)成為鋼廠的迫切需求，并成為進(jìn)一步提高轉(zhuǎn)爐利用率，減少停爐時(shí)間，降低煉鋼成本的關(guān)鍵技術(shù)之一。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]為解決上述問題，本發(fā)明提供一種一次濺渣能維持三爐以上的濺渣護(hù)爐料及其制備方法，具體采用如下技術(shù)方案:
一種濺渣護(hù)爐料，其特征在于包括除鋁以外的以下重量百分含量的物質(zhì):
菱鎂礦20~30% ;輕燒鎂粉40~45% ;鎂粉5~15% ;硅微粉12~20% ;納米級(jí)鈦白粉2.5~5% ； 氯化鎂3.5~5%，其余為C;
其中，菱鎂礦中化學(xué)成分按重量百分比計(jì)為，MgO 38-45%, SiO2 1-2%, CaO 1-2%, 其余為雜質(zhì)；輕燒鎂粉中化學(xué)成分按重量百分比計(jì)為，MgO 90-95%, SiO2 0.5-1%，CaO
0.5-1.5%，其余為雜質(zhì)。[0008]優(yōu)選地，所述的濺渣護(hù)爐料包括以下重量百分含量的物質(zhì):
菱鎂礦25~28% ;輕燒鎂粉35~45% ；鎂粉10~12% ;硅微粉12~15% ;納米級(jí)鈦白粉
2.5~3.5% ;氯化鎂3.5~5% ;其余為C。
[0009]優(yōu)選地，所述的濺渣護(hù)爐料包括以下重量百分含量的物質(zhì):
菱鎂礦25% ;輕燒鎂粉45% ;鎂粉12% ;硅微粉12% ;納米級(jí)鈦白粉2.5% ;氯化鎂3.5% ;其余為C。
[0010]濺渣護(hù)爐料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟:
(1)按配方將配比好的原料混合；
(2)將步驟(1)中混合好的原料進(jìn)行混合破碎，破碎至粒徑為小于3_的混合料；
(3)將步驟(2)中制備好的混合料中加入適量水，進(jìn)行擠壓造粒，然后經(jīng)過烘干、分篩， 即得所述的濺渣護(hù)爐料。
[0011]優(yōu)選地，步驟(3)中所述的濺渣護(hù)爐料的粒徑為l(T40mm。
[0012]本發(fā)明的有益效果如下:
1.本發(fā)明中將菱鎂礦作為護(hù) 爐料的主要成分之一。我國是世界上菱鎂礦資源最為豐富的國家，總保有儲(chǔ)量礦石30億噸，居世界第I位，確保本發(fā)明護(hù)爐料的廣泛來源；其次，菱鎂礦中化學(xué)成分按重量百分比計(jì)為，MgO 38-45%，SiO2 1-2%，CaO 1_2%，其余為雜質(zhì)，這不僅保證了護(hù)爐料中MgO的含量，并且在經(jīng)過多次實(shí)踐證明，由于菱鎂礦中的組成含量，在高溫下，相比于輕燒鎂粉、白云石、方解石等的單獨(dú)使用，菱鎂礦在護(hù)爐過程中具有更好的鋪展性，可以使護(hù)爐料均勻地分布到渣的各個(gè)部分，為一次濺渣多次護(hù)爐提供保障。
[0013]2.本發(fā)明中將輕燒鎂粉作為護(hù)爐料的主要成分之一。輕燒鎂粉為將菱鎂礦加熱到70(Tl000°C時(shí)的產(chǎn)物，菱鎂礦的廣泛來源也保障了輕燒鎂粉的來源；輕燒鎂粉中化學(xué)成分按重量百分比計(jì)為，MgO 90-95%, SiO2 0.5-1%，CaO 0.5-1.5%，其余為雜質(zhì)，輕燒鎂粉中含有高含量的MgO和低含量的Si02、Ca0，可以將濺渣中的主要礦物相變?yōu)楦呷埸c(diǎn)的MgOX3S 和C2S相，提高濺渣層的熔化溫度和粘度，還可以增加濺渣的潤濕性，對(duì)護(hù)爐料中的其他物質(zhì)起到粘結(jié)作用，更利于護(hù)爐，進(jìn)一步為一次濺渣多次護(hù)爐提供保障。
[0014]3.優(yōu)選地，本發(fā)明中在護(hù)爐料中同時(shí)添加菱鎂礦和輕燒鎂粉，并且對(duì)其含量進(jìn)行優(yōu)化，確保護(hù)爐料優(yōu)異的鋪展性和潤濕性。
[0015]4.申請(qǐng)?zhí)枮?00710047568.9，名稱為“改良型濺渣護(hù)爐料及其制備方法”中提供的護(hù)爐料，含有Al和Al2O3，但在實(shí)際煉鋼過程中，常常已經(jīng)使用Al為還原劑，留在濺渣中的Al2O3含量已經(jīng)較高，若護(hù)爐料中再添加Al，則會(huì)進(jìn)一步提高Al2O3的含量，在低TFe爐渣中，Al2O3含量每增加1%，其熔化溫度降低12°C左右，高TFe爐渣中，Al2O3含量每增加1%， 其熔化溫度降低6°C左右，實(shí)際中的濺渣中Al2O3的含量已經(jīng)達(dá)到2~4%，足以使濺渣的熔化溫度顯著下降，如果在護(hù)爐料中再增加Al2O3的含量，則使得濺渣層的熔化性溫度進(jìn)一步降低，提高了濺渣的過熱度；而本發(fā)明中并沒有在護(hù)爐料中添加Al和Al2O3，添加的還原劑為鎂粉和C，不僅沒有增加濺渣中Al2O3的含量，反而降低了其含量，還對(duì)濺渣中的FeO進(jìn)行還原，降低FeO的含量，更進(jìn)一步為一次濺渣多次護(hù)爐提供保障。
[0016]5.本發(fā)明中提供的護(hù)爐料中對(duì)鎂粉和C的含量進(jìn)行優(yōu)化，提供的鎂粉和C含量，既能達(dá)到還原效果，又不影響爐襯材料的性能。
[0017]6.本發(fā)明提供的護(hù)爐料中包括硅微粉，硅微粉是由天然石英(S102)或熔融石英(天然石英經(jīng)高溫熔融、冷卻后的非晶態(tài)Si02)經(jīng)破座、球磨(或振動(dòng)、氣流磨)、浮選、藍(lán)洗提純、高純水處理等多道工藝加工而成的微粉。娃微粉是一種無毒、無味、無污染的無機(jī)非金屬材料；本發(fā)明中對(duì)硅微粉的含量進(jìn)行優(yōu)化，可以降低濺渣中游離石灰量的減少，有助于形成高熔點(diǎn)的C2S和C3S相，提高濺渣熔化溫度，對(duì)防止掛渣侵蝕效果顯著；本發(fā)明中硅微粉及其含量的選擇，是與菱鎂礦、輕燒鎂粉和鎂粉的含量選擇相適應(yīng)的，是在縮短起渣時(shí)間和提高濺渣熔化溫度之間尋求的最佳平衡點(diǎn)。[0018]7.本發(fā)明提供的護(hù)爐料中使用的納米級(jí)鈦白粉，能促進(jìn)護(hù)爐料的燒結(jié)，在使用條件下，與C3S反應(yīng)，生成高熔點(diǎn)、高黏度的固溶相CaTiO3,牢牢地黏附在轉(zhuǎn)爐的工作面上，因此本發(fā)明提供的護(hù)爐料，具有優(yōu)良的掛渣性能，并且高黏度的固溶相CaTiO3會(huì)進(jìn)一步阻礙轉(zhuǎn)爐渣對(duì)工作層的滲透，有效地保護(hù)了工作層，提高轉(zhuǎn)爐的使用壽命。
[0019]8.本發(fā)明提供的護(hù)爐料中使用的氯化鎂，與輕燒鎂粉反應(yīng)，使護(hù)爐料在常溫下即形成強(qiáng)度，有利于護(hù)爐料的成型。
[0020]9.本發(fā)明提供的護(hù)爐料，其組分和含量的選擇，使得其具有優(yōu)異和持久的護(hù)爐效果，可以達(dá)到一次濺渣三次以上的護(hù)爐效果。
【具體實(shí)施方式】
[0021]下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。以下實(shí)施例將有助于本領(lǐng)域的技術(shù)人員進(jìn)一步理解本發(fā)明，但不以任何形式限制本發(fā)明。應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)。這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0022]實(shí)施例1
一種濺渣護(hù)爐料，由以下步驟制得:
(1)按配方將配比好的原料混合:菱鎂礦28%;輕燒鎂粉41% ;鎂粉10% ;娃微粉15% ;納米級(jí)鈦白粉3.5%，氯化鎂3.5% ;其余為C ;其中菱鎂礦中化學(xué)成分按重量百分比計(jì)為，MgO 38-45%，SiO2 1-2%，CaO 1_2%，其余為雜質(zhì)；輕燒鎂粉中化學(xué)成分按重量百分比計(jì)為，MgO 90-95%, SiO2 0.5-1%, CaO 0.5-1.5%，其余為雜質(zhì)；
(2)將步驟(1)中混合好的原料進(jìn)行混合破碎，破碎至粒徑為小于3_的混合料；
(3)將步驟(2)中制備好的混合料中加入適量水(水的加入不與混合料起化學(xué)作用，只是為了造粒需要，可以根據(jù)實(shí)際擠壓造粒的需要，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以確定加入水的含量)，進(jìn)行擠壓造粒，然后經(jīng)過烘干、將粒徑為1(T40_的顆粒分篩出來，即得所述的濺渣護(hù)爐料。
[0023]實(shí)施例2
一種濺渣護(hù)爐料，由以下步驟制得:
(1)按配方將配比好的原料混合:菱鎂礦25%;輕燒鎂粉45% ;鎂粉12% ;硅微粉12% ;納米級(jí)鈦白粉2.5% ;氯化鎂3.5% ；;其余為C ;其中菱鎂礦中化學(xué)成分按重量百分比計(jì)為，MgO 38-45%，SiO2 1-2%，CaO 1_2%，其余為雜質(zhì)；輕燒鎂粉中化學(xué)成分按重量百分比計(jì)為，MgO 90-95%, SiO2 0.5-1%, CaO 0.5-1.5%，其余為雜質(zhì)；
(2)將步驟(1)中混合好的原料進(jìn)行混合破碎，破碎至粒徑為小于3_的混合料；
(3)將步驟(2)中制備好的混合料中加入水，進(jìn)行造粒，然后經(jīng)過烘干、將粒徑為IOlOmm的顆粒分篩出來，即得所述的濺渣護(hù)爐料。
[0024]實(shí)施例3
將實(shí)施例1所得的濺渣護(hù)爐料稱為護(hù)爐料A，實(shí)施例2中所得的濺渣護(hù)爐料稱為護(hù)爐料 B，其中護(hù)爐料A的試驗(yàn)選擇為某鋼鐵廠的7#轉(zhuǎn)爐，護(hù)爐料B的試驗(yàn)選擇某鋼鐵廠的3#轉(zhuǎn)爐，分別按照如下內(nèi)容進(jìn)行濺渣試驗(yàn):
7#轉(zhuǎn)爐和3#轉(zhuǎn)爐分別試驗(yàn)432次，其中濺渣210爐，共使用護(hù)爐料89.52噸，平均每爐使用護(hù)爐料426.31 kg，分四個(gè)階段進(jìn)行，具體情況如下:
第一階段，試驗(yàn)前期由于7#轉(zhuǎn)爐和3#轉(zhuǎn)爐都剛剛完成透氣磚熱更換，采用I爐I濺的方式，共試驗(yàn)36爐，發(fā)現(xiàn)該階段轉(zhuǎn)爐濺渣效果很好，轉(zhuǎn)爐濺渣層明顯增厚；
第二階段，鑒于轉(zhuǎn)爐濺渣層較厚，采用4爐I濺的方式，共試驗(yàn)53爐，其中濺渣14爐， 發(fā)現(xiàn)該階段濺渣層變薄。分析原因主要有該階段冶煉的高級(jí)別鋼較多和濺渣頻率降低；
第三階段，鑒于濺渣層變薄，爐體變差，采用3爐I濺的方式，共試驗(yàn)154爐，其中濺渣 91爐，發(fā)現(xiàn)該階段濺渣層逐漸增厚；
第四階段，鑒于爐體濺渣層已增厚，再次采用4爐I濺，共試驗(yàn)200爐，其中濺渣69爐， 發(fā)現(xiàn)該階段濺渣層略有變薄，變薄速度比第二階段濺渣層變薄速度慢。分析原因主要有該階段鐵水相對(duì)減少，渣補(bǔ)時(shí)間和次數(shù)相對(duì)增多和濺渣頻率降低。
[0025]另外，在加入護(hù)爐料進(jìn)行濺渣試驗(yàn)前，7#爐和3#爐分別進(jìn)行5次無護(hù)爐料的濺渣試驗(yàn)。
[0026]實(shí)施例4
實(shí)施例3中的試驗(yàn)情況分析如下:
【權(quán)利要求】
1.一種濺渣護(hù)爐料，其特征在于包括除鋁以外的以下重量百分含量的物質(zhì):菱鎂礦20~30% ;輕燒鎂粉40~45% ;鎂粉5~15% ;硅微粉12~20% ;納米級(jí)鈦白粉2.5~5% ； 氯化鎂3.5~5% ;其余為C ；其中，菱鎂礦中化學(xué)成分按重量百分比計(jì)為，MgO 38-45%, SiO2 1-2%, CaO 1-2%, 其余為雜質(zhì)；輕燒鎂粉中化學(xué)成分按重量百分比計(jì)為，MgO 90-95%, SiO2 0.5-1%，CaO0.5-1.5%，其余為雜質(zhì)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的濺渣護(hù)爐料，其特征在于所述的濺渣護(hù)爐料包括以下重量百分含量的物質(zhì):菱鎂礦25~28% ;輕燒鎂粉35~45% ；鎂粉10~12% ;硅微粉12~15% ;納米級(jí)鈦白粉2.5~3.5% ;氯化鎂3.5~5% ;其余為C。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的濺渣護(hù)爐料，其特征所述的濺渣護(hù)爐料包括以下重量百分含量的物質(zhì):菱鎂礦25% ;輕燒鎂粉45% ;鎂粉12% ;硅微粉12% ;納米級(jí)鈦白粉2.5% ;氯化鎂3.5% ;其余為C。
4.權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述濺渣護(hù)爐料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟:(1)按配方將配比好的原料混合；(2)將步驟(1)中混合好的原料進(jìn)行混合破碎，破碎至粒徑為小于3_的混合料；(3)將步驟(2)中制備好的混合料中加入適量水，進(jìn)行擠壓造粒，然后經(jīng)過烘干、分篩， 即得所述的濺渣護(hù)爐料。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的濺渣護(hù)爐料的制備方法，其特征在于，步驟(3)中所述的濺渣護(hù)爐料的粒徑為l(T40mm。
【文檔編號(hào)】C21C5/44GK103602777SQ201310657553
【公開日】2014年2月26日 申請(qǐng)日期:2013年12月9日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月9日
【發(fā)明者】丁玉芬, 徐宏武, 王石林, 王利江, 王 琦 申請(qǐng)人:攀枝花順騰集團(tuán)冶金材料有限公司