專利名稱：以鎂橄欖石為原料的轉(zhuǎn)爐用熱態(tài)修補料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于修補料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種以鎂橄欖石為原料的轉(zhuǎn)爐用熱態(tài)修補料及其制備方法。
背景技術(shù)：
近二十多年來，含碳耐火材料由于其優(yōu)異的使用性能在高性能耐火材料中得到廣泛使用，特別是在鋼鐵冶金工藝過程中煉鋼轉(zhuǎn)爐的爐襯材料的廣泛應(yīng)用，使得轉(zhuǎn)爐爐襯材料的壽命大幅度提高。在使用含碳耐火材料作為轉(zhuǎn)爐爐襯材料過程中，需要對爐襯材料中局部侵蝕嚴(yán)重的部位進行熱態(tài)在線修補，以保證整個轉(zhuǎn)爐爐襯材料的使用壽命。目前國內(nèi)外煉鋼生產(chǎn)企業(yè)煉鋼轉(zhuǎn)爐所用熱態(tài)在線修補料為浙青或無機鹽結(jié)合的鎂質(zhì)修補料。浙青結(jié)合修補料在使用時表現(xiàn)為燒結(jié)時間長、密實度低、強度差和使用壽命短；同時在修補過程中由于浙青的固化大量冒黑煙也影響操作工人的健康和污染環(huán)境。無機鹽結(jié)合鎂質(zhì)修補料，雖然燒結(jié)時間短，不冒黑煙，但該類修補料的高溫強度低，不耐鋼渣侵蝕，使用壽命不高。另外現(xiàn)有各類轉(zhuǎn)爐爐襯用熱態(tài)修補料的細粉部分有燒結(jié)或電熔鎂砂細粉，較長時間的運輸和在轉(zhuǎn)爐現(xiàn)場的儲存將受到修補料中鎂砂細粉因為MgCHH2O=Mg (OH) 2 導(dǎo)致水化而降低修補料性能和壽命，嚴(yán)重時會引起轉(zhuǎn)爐內(nèi)部的熔渣和殘余鋼水的噴濺引起設(shè)備故障或人生安全。總之，現(xiàn)有轉(zhuǎn)爐爐襯用熱態(tài)在線修補料存在成本高、或存在修補料熱態(tài)在線修補時冒黑煙和燒結(jié)時間長的問題、或使用時易水化和壽命低的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在克服現(xiàn)有技術(shù)缺陷，目的是提供一種原料豐富、成本低的以鎂橄欖石為原料的轉(zhuǎn)爐用熱態(tài)修補料的制備方法；用該方法制備的轉(zhuǎn)爐用熱態(tài)修補料抗水化性能好、高溫下易燒結(jié)、環(huán)境友好、易與轉(zhuǎn)爐爐襯結(jié)合和有利于延長轉(zhuǎn)爐爐襯材料的壽命。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是先以45 70wt%的燒結(jié)鎂砂顆粒、 5^15wt%的石墨和15 40wt%的鎂橄欖石細粉為原料，再外加所述原料l 10wt%的單質(zhì)硅粉和所述原料15 25wt%的液體浙青改性酚醛樹脂，攪拌5 30分鐘，制得以鎂橄欖石為原料的轉(zhuǎn)爐用熱態(tài)修補料，該熱態(tài)修補料呈泥漿狀。使用時將該修補料倒入轉(zhuǎn)爐內(nèi)，搖動轉(zhuǎn)爐，使其流動到煉鋼轉(zhuǎn)爐裝料、出鋼、大面和爐底需要進行熱態(tài)修補的部位，依靠轉(zhuǎn)爐內(nèi)的熱量進行燒結(jié)。在上述技術(shù)方案中燒結(jié)鎂砂顆粒的MgO含量彡85wt%，顆粒粒度彡50mm;石墨的碳含量彡85wt%，顆粒粒度彡O. Imm;鎂橄欖石細粉的MgO含量彡40wt%，顆粒粒度 (O. Imm ;單質(zhì)娃粉的Si含量彡90wt%,顆粒粒度< O. Imm ;液體浙青改性酹醒樹脂的殘?zhí)剂酷?0wt%，25°C的粘度為6 40mpa. S。由于采用上述技術(shù)方案，本發(fā)明所采用的燒結(jié)鎂砂顆粒、石墨和鎂橄欖石細粉來源廣泛，在制備的材料中，由于無傳統(tǒng)轉(zhuǎn)爐熱態(tài)修補料中鎂砂細粉或者其他易水化的物質(zhì)，在運輸和儲存過程中不水化，具有其他傳統(tǒng)轉(zhuǎn)爐修補料不具有的抗水化能力。在所制備的轉(zhuǎn)爐熱態(tài)修補料中的結(jié)合劑采用液體浙青改性酚醛樹脂，其碳化后強度高；材料中細粉主要氧化物是鎂橄欖石粉，其高溫下材料燒結(jié)性好，易和待修補部位結(jié)合牢固，提高了修補料的壽命；材料中含有碳素材料，其抗侵蝕性能好；整個材料中由于細粉中加入了適量的鎂橄欖石細粉，其修補料在修補時的高溫流動性好，易修補各個部位。另外，本發(fā)明以鎂橄欖石取代傳統(tǒng)的鎂砂作為原料中的細粉，不僅充分利用了我國儲量豐富、現(xiàn)在用量少的鎂橄欖石礦，解決了鎂砂資源短缺的問題；而且將現(xiàn)在沒有有效大量利用的鎂橄欖石礦物加以利用，有利于保護環(huán)境。采用鎂橄欖石制備的轉(zhuǎn)爐熱態(tài)修補料代替?zhèn)鹘y(tǒng)的修補料，不僅提高了材料的抗水化性能，材料將不水化，同時提高材料的燒結(jié)和抗侵蝕能力等性能。適用于鋼鐵冶煉設(shè)備轉(zhuǎn)爐爐襯，提高轉(zhuǎn)爐爐襯材料的壽命。本發(fā)明解決了如下問題傳統(tǒng)轉(zhuǎn)爐修補料中所有細粉部分因含有氧化鎂細粉易水化的問題；以浙青作結(jié)合劑修補料在使用時冒黑煙、現(xiàn)場環(huán)境差和燒結(jié)時間長的問題；以無機鹽作結(jié)合劑修補料的高溫強度低和不耐鋼渣侵蝕的問題。因此，本發(fā)明具有原料豐富和生產(chǎn)成本低的特點，所制備的轉(zhuǎn)爐修補料抗水化性能好、高溫下易燒結(jié)、環(huán)境友好、易與轉(zhuǎn)爐爐襯結(jié)合和有利于延長轉(zhuǎn)爐爐襯材料的壽命。
具體實施方式
。下面結(jié)合具體實施方式
對本發(fā)明作進一步的描述，并非對保護范圍的限制 為避免重復(fù)，先將本具體實施方式
所涉及原料的技術(shù)參數(shù)統(tǒng)一描述如下燒結(jié)鎂砂顆
粒的MgO含量彡85wt%，顆粒粒度彡50mm ;石墨的碳含量彡85wt%，顆粒粒度彡O. Imm ;鎂橄欖石細粉的MgO含量彡40wt%，顆粒粒度彡O. Imm ;單質(zhì)硅粉的Si含量彡90wt%，顆粒粒度 (O. Imm ;液體浙青改性酚醛樹脂的殘?zhí)剂酷?0wt%，25°C的粘度為6 40mpa. S。以下各實施例所制備的以鎂橄欖石為原料的轉(zhuǎn)爐用熱態(tài)修補料均呈泥漿狀，裝袋送至鋼鐵企業(yè)使用，使用方法相同將該熱態(tài)修熱態(tài)補料倒入轉(zhuǎn)爐內(nèi)，搖動轉(zhuǎn)爐，使其流動到煉鋼轉(zhuǎn)爐裝料、出鋼、大面和爐底需要進行熱態(tài)修補的部位，依靠轉(zhuǎn)爐內(nèi)的熱量進行燒結(jié)。實施例中不再贅述。實施例I
一種以鎂橄欖石為原料的轉(zhuǎn)爐用熱態(tài)修補料及其制備方法。先以45飛0wt%的燒結(jié)鎂砂顆粒、l(Tl5wt%的石墨和35 40wt%的鎂橄欖石細粉為原料，再外加所述原料5 10wt%的單質(zhì)硅粉和所述原料15 20wt%的液體浙青改性酚醛樹脂，攪拌5 15分鐘，制得以鎂橄欖石為原料的轉(zhuǎn)爐用熱態(tài)修補料。實施例2
一種以鎂橄欖石為原料的轉(zhuǎn)爐用熱態(tài)修補料及其制備方法。先以50飛0被％的燒結(jié)鎂砂顆粒、l(Tl5wt%的石墨和25 35wt%鎂橄欖石細粉為原料，再外加所述原料5 10wt%的單質(zhì)硅粉和所述原料2(T25wt%的液體浙青改性酚醛樹脂，攪拌15 20分鐘，制得以鎂橄欖石為原料的轉(zhuǎn)爐用熱態(tài)修補料。實施例3
一種以鎂橄欖石為原料的轉(zhuǎn)爐用熱態(tài)修補料及其制備方法。先以65 70wt%的燒結(jié)鎂砂顆粒、5 10wt%的石墨和15 25wt%的鎂橄欖石細粉為原料，再外加所述原料5 10wt%的單質(zhì)硅粉和所述原料2(T25wt%的液體浙青改性酚醛樹脂，攪拌25 30分鐘，制得以鎂橄欖石為原料的轉(zhuǎn)爐用熱態(tài)修補料。實施例4
一種以鎂橄欖石為原料的轉(zhuǎn)爐用熱態(tài)修補料及其制備方法。先以55飛5被％的燒結(jié)鎂砂顆粒、l(Tl5wt%的石墨和2(T30wt%的鎂橄欖石細粉為原料，再外加所述原料l 5wt%的單質(zhì)硅粉和所述原料15 20wt%的液體浙青改性酚醛樹脂，攪拌2(Γ30分鐘，制得以鎂橄欖石為原料的轉(zhuǎn)爐用熱態(tài)修補料。實施例5
一種以鎂橄欖石為原料的轉(zhuǎn)爐用熱態(tài)修補料及其制備方法。先以50飛0被％的燒結(jié)鎂砂顆粒、l(Tl5wt%的石墨和25 35wt%的鎂橄欖石細粉為原料，再外加所述原料3 8wt%的單質(zhì)硅粉和所述原料2(T25wt%的液體浙青改性酚醛樹脂，攪拌25 30分鐘，制得以鎂橄欖石為原料的轉(zhuǎn)爐用熱態(tài)修補料。本具體實施方式
所采用的燒結(jié)鎂砂顆粒、石墨和鎂橄欖石細粉來源廣泛，在制備的材料中，由于無傳統(tǒng)轉(zhuǎn)爐熱態(tài)修補料中鎂砂細粉或者其他易水化的物質(zhì)，在運輸和儲存過程中不水化，具有其他傳統(tǒng)轉(zhuǎn)爐修補料不具有的抗水化能力。在所制備的轉(zhuǎn)爐熱態(tài)修補料中的結(jié)合劑采用液體浙青改性酚醛樹脂，其碳化后強度高；材料中細粉主要氧化物是鎂橄欖石粉，其高溫下材料燒結(jié)性好，易和待修補部位結(jié)合牢固，提高了修補料的壽命；材料中含有碳素材料，其抗侵蝕性能好；整個材料中由于細粉中加入了適量的鎂橄欖石細粉，其修補料在修補時的高溫流動性好，易修補各個部位。另外，本具體實施方式
以鎂橄欖石取代傳統(tǒng)的鎂砂作為原料中的細粉，不僅充分利用了我國儲量豐富、現(xiàn)在用量少的鎂橄欖石礦，解決了鎂砂資源短缺的問題；而且將現(xiàn)在尚未有效大量利用的鎂橄欖石礦物加以利用，有利于保護環(huán)境。采用鎂橄欖石制備的轉(zhuǎn)爐熱態(tài)修補料代替?zhèn)鹘y(tǒng)的修補料，不僅提高了材料的抗水化性能，材料將不水化，同時提高材料的燒結(jié)和抗侵蝕能力等性能。適用于鋼鐵冶煉設(shè)備轉(zhuǎn)爐爐襯，提高轉(zhuǎn)爐爐襯材料的壽命。本具體實施方式
解決了傳統(tǒng)轉(zhuǎn)爐修補料中所有細粉部分因含有氧化鎂細粉易水化的問題；以浙青作結(jié)合劑修補料在使用時冒黑煙、現(xiàn)場環(huán)境差、燒結(jié)時間長，以及以無機鹽作結(jié)合劑修補料的高溫強度低、不耐鋼渣侵蝕的問題。因此，本具體實施方式
具有原料豐富和生產(chǎn)成本低的特點，所制備的轉(zhuǎn)爐修補料抗水化性能好、高溫下易燒結(jié)、環(huán)境友好、易與轉(zhuǎn)爐爐襯結(jié)合和有利于延長轉(zhuǎn)爐爐襯材料的壽命。
權(quán)利要求
1.一種以鎂橄欖石為原料的轉(zhuǎn)爐用熱態(tài)修補料的制備方法，其特征在于先以 45^70wt%的燒結(jié)鎂砂顆粒、5 15wt%的石墨和15 40wt%的鎂橄欖石細粉為原料，再外加所述原料f 10wt%的單質(zhì)硅粉和所述原料15 25wt%的液體浙青改性酚醛樹脂，攪拌5 30分鐘，制得以鎂橄欖石為原料的轉(zhuǎn)爐用熱態(tài)修補料。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的以鎂橄欖石為原料的轉(zhuǎn)爐用熱態(tài)修補料的制備方法，其特征在于所述燒結(jié)鎂砂顆粒的MgO含量> 85wt%,顆粒粒度< 50mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的以鎂橄欖石為原料的轉(zhuǎn)爐用熱態(tài)修補料的制備方法，其特征在于所述石墨的碳含量> 85wt%,顆粒粒度< O. 1mm。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的以鎂橄欖石為原料的轉(zhuǎn)爐用熱態(tài)修補料的制備方法，其特征在于所述鎂橄欖石細粉的MgO含量> 40wt%,顆粒粒度< O. 1mm。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的以鎂橄欖石為原料的轉(zhuǎn)爐用熱態(tài)修補料的制備方法，其特征在于所述單質(zhì)娃粉的Si含量> 90wt%,顆粒粒度< O. 1mm。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的以鎂橄欖石為原料的轉(zhuǎn)爐用熱態(tài)修補料的制備方法，其特征在于所述液體浙青改性酹醒樹脂的殘?zhí)剂?gt; 30wt%,25°C的粘度為6 40mpa. S。
7.根據(jù)權(quán)利要求Γ6項中任一項所述的以鎂橄欖石為原料的轉(zhuǎn)爐用熱態(tài)修補料的制備方法所制備的以鎂橄欖石為原料的轉(zhuǎn)爐用熱態(tài)修補料。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種以鎂橄欖石為原料的轉(zhuǎn)爐用熱態(tài)修補料及其制備方法。其技術(shù)方案是先以45~70wt%的燒結(jié)鎂砂顆粒、5~15wt%的石墨和15~40wt%的鎂橄欖石細粉為原料，再外加所述原料1~10wt%的單質(zhì)硅粉和所述原料15~25wt%的液體瀝青改性酚醛樹脂，攪拌5~30分鐘，制得以鎂橄欖石為原料的轉(zhuǎn)爐用熱態(tài)修補料，該熱態(tài)修補料呈泥漿狀。使用時將該熱態(tài)修補料倒入轉(zhuǎn)爐內(nèi)，搖動轉(zhuǎn)爐，使其流動到煉鋼轉(zhuǎn)爐裝料、出鋼、大面和爐底需要進行熱態(tài)修補的部位，依靠轉(zhuǎn)爐內(nèi)的熱量進行燒結(jié)。本發(fā)明具有原料豐富和生產(chǎn)成本低的特點，所制備的轉(zhuǎn)爐修補料抗水化性能好、高溫下易燒結(jié)、易與轉(zhuǎn)爐爐襯結(jié)合和有利于延長轉(zhuǎn)爐爐襯材料的壽命。
文檔編號C04B35/66GK102584282SQ201210017200
公開日2012年7月18日 申請日期2012年1月19日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月19日
發(fā)明者丁軍, 成忠東, 朱萬政, 段紅娟, 祝洪喜, 鄧承繼 申請人:北京煒潤達冶金材料有限公司, 武漢科技大學(xué)