專利名稱：Rh精煉爐浸漬管用剛玉尖晶石質(zhì)澆注料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及鋼鐵冶煉領(lǐng)域中所使用的耐火材料，具體是指一種RH精煉爐浸潰管用剛玉尖晶石質(zhì)澆注料。
背景技術(shù)：
RH精煉爐是爐外精煉過程中生產(chǎn)高質(zhì)量鋼材不可或缺的重要設(shè)備之一，浸潰管是制約RH爐壽命的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，其原因是浸潰管工作條件及其惡劣，除直接與鋼液、熔渣接觸外，還在間歇式操作過程中經(jīng)受極冷極熱雙重考驗。一方面，由于澆注料易粘渣，浸潰管外表面附著的較厚爐渣會嚴重影響正常生產(chǎn)，同時使用刮渣器刮渣過程中會造成澆注料垮塌；另一方面，由于澆注料的抗熱震性能差，易出現(xiàn)裂紋及造成結(jié)構(gòu)剝落。目前RH爐浸潰管用澆注料有2種，一種是鋁鎂(Al2O3-MgO)質(zhì)，一種是鋁尖晶石(Al2O3-Mg0.Al2O3)質(zhì)，但這兩種澆注料均采用單一的骨料，其抗侵蝕性能、抗渣滲透性及抗熱震性較差。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是要提供一種抗渣侵蝕性能強、抗熱震性優(yōu)良和能有效延長插入管的使用壽命的RH精煉爐浸潰管用剛玉尖晶石質(zhì)澆注料。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明設(shè)計的RH精煉爐浸潰管用剛玉尖晶石質(zhì)澆注料由主料和外加劑組成，其特殊之處在于，其主料的組份按重量百分比為:電熔白剛玉占35 60%、電熔致密剛玉占10 25%、

電熔鎂砂粉占f 10%、超細尖晶石微粉占I 10%、活性氧化鋁粉占:Tl0%、鋁酸鈣水泥組占:Γιο%、氧化錯溶膠占I 5%,其中:所述電熔鎂砂的粒度彡0.1mm，所述超細尖晶石微粉的粒度彡25 μ m，所述活性氧化鋁粉的粒度< 0.1mm ；所述外加劑包括FDN減水劑和防爆有機纖維，其中，所述FDN減水劑的重量為主料重量的0.5 1%、所述防爆有機纖維的重量為主料重量的 0.01 0.15%。優(yōu)選地，所述防爆有機纖維為聚丙烯纖維或聚乙烯纖維中的一種或兩種。進一步地，所述電熔白剛玉中各種顆粒的大小及占電熔白剛玉總重量百分比為:3 <粒度彡8mm占30 40% ;1 <粒度彡3mm占30 40% ；0.1 <粒度彡Imm占20 30% ;粒度彡 0.0lmm 占 10 20%。再進一步地，所述電熔致密剛玉中，各種顆粒的大小及占電熔致密剛玉總重量百分比為:3 <粒度彡8mm占30 40% ；1 <粒度彡3mm占30 40% ；0.1 <粒度彡Imm占30 40%。
更進一步地，所述氧化鋯溶膠的粒度< 25 μ m，氧化鋯溶膠中氧化鋯的重量百分含
量彡20%ο本發(fā)明的澆注料中，各組分的選擇和重量百分含量控制的原理在于:本發(fā)明的RH精煉爐浸潰管剛玉尖晶石質(zhì)用澆注料，由電熔白剛玉與電熔致密剛玉復(fù)合組成骨料，由于電熔致密剛玉的顯氣孔率低于電熔白剛玉，引入部分電熔致密剛玉作為骨料，可以使得澆注料的致密性提高、氣孔率降低。其中，加入的電熔致密剛玉占總量的1(Γ25%，不應(yīng)過多或過少，過少起不到提高性能的作用，過多則增加生產(chǎn)成本。本發(fā)明采用電熔鎂砂粉、超細的尖晶石微粉、活性氧化鋁粉及鋁酸鈣水泥組成澆注料基質(zhì)，其中，力口入的電熔鎂砂細粉能與原料中的氧化鋁反應(yīng)原位生成鎂鋁尖晶石，在澆注料內(nèi)部形成微裂紋從而提高澆注料的抗熱震性，但原位生成的尖晶石過多會導(dǎo)致微裂紋數(shù)量過多從而導(dǎo)致澆注料的強度下降，因此，本發(fā)明通過控制電熔鎂砂細粉的加入量來控制澆注料中原位生成的尖晶石的含量從而控制澆注料中微裂紋的數(shù)量，加入的電熔鎂砂細粉重量百分含量為f 10%、粒度< 0.1mm ;還通過控制加入的超細尖晶石微粉的含量來控制澆注料中尖晶石的總含量，本發(fā)明中使用的粒度< 25 μ m的超細尖晶石微粉可促進燒結(jié)，增強澆注料的致密性和高溫強度，這樣能同時提 高澆注料的抗熱震性和強度。澆注料中加入氧化鋯溶膠，因為其的粘結(jié)性強、比表面積大、熔點高，加入占總主料重量廣5%的氧化鋯溶膠能使骨料和基質(zhì)材料緊密結(jié)合，提高澆注料的強度和抗渣性能，優(yōu)選為氧化鋯溶膠的粒度< 25 μ m，氧化鋯溶膠中氧化鋯的重量百分含量> 20%。另外，本發(fā)明的澆注料以FDN減水劑、防爆有機纖維作為外加劑。外加劑中，F(xiàn)DN減水劑具有優(yōu)異減水有助提高材料整體強度作用，防爆有機纖維具有利于水分排出預(yù)防材料局部爆裂作用。實踐證明，澆注料中對骨料進行粒度配級對澆注料性能有重要影響，本發(fā)明通過采用所述電熔白剛玉中各種顆粒的大小及占電熔白剛玉總重量百分比嚴格控制，這一連續(xù)顆粒緊密堆積技術(shù)進行顆粒級配可以最大實現(xiàn)澆注料的致密化。同時也對電熔致密剛玉的顆粒級配進行詳細限定，大大的改進和提高了澆注料的抗渣侵蝕性能、抗熱震性和有效延長了插入管的使用壽命。
具體實施例方式以下結(jié)合具體實施例對本發(fā)明的本發(fā)明所設(shè)計的RH精煉爐浸潰管用剛玉尖晶石質(zhì)澆注料作進一步詳細說明。實施例1一種RH精煉爐浸潰管用剛玉尖晶石質(zhì)澆注料，由主料和外加劑組成，其主料的組份按重量百分比為:電熔白剛玉占60%、電熔致密剛玉占10%、電熔鎂砂粉占6%、超細尖晶石微粉占8%、活性氧化鋁粉占5%、鋁酸鈣水泥組占6%、
氧化鋯溶膠占5%;其外加劑為等于主料重量的1%的FDN減水劑和等于主料重量0.15%的防爆有機纖維，其中:電熔鎂砂的粒度< 0.1mm，尖晶石微粉的粒度< 25 μ m，活性氧化鋁粉的粒度(0.1mm，防爆有機纖維為聚丙烯纖維；電熔白剛玉中各種顆粒的大小及占電熔白剛玉總重量百分比為:3 <粒度彡8mm占30% ；1 <粒度彡3mm占30% ；0.1 <粒度彡Imm占30% ;粒度彡0.0lmm占10% ;電熔致密剛玉中，各種顆粒的大小及占電熔致密剛玉總重量百分比為:3 <粒度< 8mm占40% ；1 <粒度< 3mm占30% ；0.1 <粒度< Imm占30% ;氧化錯溶膠的粒度< 25 μ m，氧化鋯溶膠中氧化鋯的重量百分含量為20%。實施例2一種RH精煉爐浸潰管用剛玉尖晶石質(zhì)澆注料，由主料和外加劑組成，其主料的組分按重量百分比為:電熔白剛玉占45%、電熔致密剛玉占25%、電熔鎂砂粉占6%、超細尖晶石微粉占10%、活性氧化鋁粉占5%、鋁酸鈣水泥組占5%、氧化鋯溶膠占4%;
其外加劑為等于主料重量的1%的FDN減水劑和等于主料重量0.1%的防爆有機纖維，其中:電熔鎂砂的粒度< 0.1mm，尖晶石微粉的粒度< 25 μ m，活性氧化鋁粉的粒度(0.1mm，防爆有機纖維為聚乙烯纖維；電熔白剛玉中各種顆粒的大小及占電熔白剛玉總重量百分比為:3 <粒度彡8mm占35% ;I <粒度彡3mm占35% ；0.1 <粒度彡Imm占20% ;粒度彡0.0lmm占10% ;電熔致密剛玉中，各種顆粒的大小及占電熔致密剛玉總重量百分比為:3 <粒度< 8mm占30% ；1 <粒度< 3mm占40% ；0.1 <粒度< Imm占30% ;氧化錯溶膠的粒度< 25 μ m，氧化鋯溶膠中氧化鋯的重量百分含量為25%。實施例3一種RH精煉爐浸潰管用剛玉尖晶石質(zhì)澆注料，由主料和外加劑組成，其主料的組份按重量百分比為:電熔白剛玉占50%、電熔致密剛玉占15%、電熔鎂砂粉占10%、尖晶石微粉占10%、活性氧化鋁粉占6%、 鋁酸鈣水泥組占4%、氧化鋯溶膠占5%，其外加劑為等于主料重量的0.8%的FDN減水劑和等于主料重量0.1%的防爆有機纖維，其中:電熔鎂砂的粒度< 0.1_，尖晶石微粉的粒度< 25 μ m，活性氧化鋁粉的粒度(0.1mm，防爆有機纖維為聚丙烯纖維和聚乙烯纖維按任意比混合而成；電熔白剛玉中各種顆粒的大小及占電熔白剛玉總重量百分比為:3 <粒度彡8mm占30% ;I <粒度彡3mm占35% ；0.1 <粒度彡Imm占25% ;粒度彡0.0lmm占10% ;電熔致密剛玉中，各種顆粒的大小及占電熔致密剛玉總重量百分比為:3 <粒度彡8mm占36% ；1 <粒度彡3mm占32% ；0.1 <粒度< Imm占32% ;氧化鋯溶膠的粒度< 25 μ m，氧化鋯溶膠中氧化鋯的重量百分含量為30%。實施例4一種RH精煉爐浸潰管用剛玉尖晶石質(zhì)澆注料，由主料和外加劑組成，其主料的組份按重量百分比為:電熔白剛玉占50%、電熔致密剛玉占25%、電熔鎂砂粉占5%、尖晶石微粉占7%、活性氧化鋁粉占6%、
·
鋁酸鈣水泥組占3%、氧化鋯溶膠占4%，其外加劑為等于主料重量的1%的FDN減水劑和等于主料重量0.05%的防爆有機纖維，其中:電熔鎂砂的粒度< 0.1mm，尖晶石微粉的粒度< 25 μ m，活性氧化鋁粉的粒度(0.1mm，防爆有機纖維為聚丙烯纖維和聚乙烯纖維按任意比混合；電熔白剛玉中各種顆粒的大小及占電熔白剛玉總重量百分比為:3 <粒度彡8mm占32% ；1 <粒度彡3mm占33% ；
0.1 <粒度彡Imm占20% ;粒度彡0.0lmm占15% ;電熔致密剛玉中，各種顆粒的大小及占電熔致密剛玉總重量百分比為:3 <粒度彡8mm占30% ; I <粒度彡3mm占40% ；0.1 <粒度彡Imm占30% ;氧化鋯溶膠的粒度< 25 μ m，氧化鋯溶膠中氧化鋯的重量百分含量為25%。實施例5一種RH精煉爐浸潰管用剛玉尖晶石質(zhì)澆注料，由主料和外加劑組成，其主料的組份按重量百分比為:電溶白剛玉占55%、電熔致密剛玉占20%、電熔鎂砂粉占2%、超細尖晶石微粉占10%、活性氧化鋁粉占5%、鋁酸鈣水泥組占3%、氧化鋯溶膠占5%，其外加劑為等于主料重量的0.6%的FDN減水劑和等于主料重量0.15%的防爆有機纖維，其中:電熔鎂砂的粒度< 0.1mm，尖晶石微粉的粒度< 25 μ m，活性氧化鋁粉的粒度(0.1mm，防爆有機纖維為聚丙烯纖維和聚乙烯纖維按任意比混合；電熔白剛玉中各種顆粒的大小及占電熔白剛玉總重量百分比為:3 <粒度彡8mm占35% ;I <粒度彡3mm占30% ；
0.1 <粒度彡Imm占25% ;粒度彡0.0lmm占10% ;電熔致密剛玉中，各種顆粒的大小及占電熔致密剛玉總重量百分比為:3 <粒度彡8mm占40% ；1 <粒度彡3mm占30% ；0.1 <粒度彡Imm占30% ;氧化鋯溶膠的粒度< 25 μ m，氧化鋯溶膠中氧化鋯的重量百分含量為30%。實施例6—種RH精煉爐浸潰管用剛玉尖晶石質(zhì)澆注料，由主料和外加劑組成，其主料的組份按重量百分比為:電熔白剛玉占60%、電熔致密剛玉占15%、電熔鎂砂粉占3%、超細尖晶石微粉占7%、活性氧化鋁粉占5%、鋁酸鈣水泥組占6%、氧化鋯溶膠占4%;其外加劑為等于主料重量的1%的FDN減水劑和等于主料重量0.1%的防爆有機纖維，其中:電熔鎂砂的粒度≤0.1mm，尖晶石微粉的粒度≤25 μ m，活性氧化鋁粉的粒度≤0.1mm，防爆有機纖維為聚丙烯纖維和聚乙烯纖維按任意比混合；電熔白剛玉中各種顆粒的大小及占電熔白剛玉總重量百分比為:3 <粒度≤8mm占40% ；1 <粒度≤3mm占30% ；
0.1 <粒度≤Imm占15% ;粒度≤0.0lmm占15% ;電熔致密剛玉中，各種顆粒的大小及占電熔致密剛玉總重量百分比 為:3 <粒度≤8mm占30% ; I <粒度≤3mm占40% ；0.1 <粒度≤Imm占30% ;氧化鋯溶膠的粒度≤ 25 μ m，氧化鋯溶膠中氧化鋯的重量百分含量為20%。按照上述各實施例的組分選擇原材料，將骨料和基質(zhì)材料混勻，然后加入FDN減水劑和防爆有機纖維混勻，最后加入氧化鋯溶膠再次混勻，混勻后加入混合料總量重量百分比的3 5%的水攪拌，攪拌過程中插入振動棒振動以利于排氣，將澆注料制成40 X 40 X 160mm的條狀試樣，經(jīng)混料、攪拌、成型、養(yǎng)護后，于110°C下保溫24小時進行熱處理，制備得到RH精煉爐浸潰管用剛玉尖晶石質(zhì)澆注料。采用YB/T 5200-1993測試材料的顯氣孔率和體積密度；采用YB/T 5201-1993測試材料的常溫抗折強度和耐壓強度；采用YB/T5203-1993測試材料的線變化率；采用GB/T 3002-2007測試材料的高溫抗折強度；采用標準YB/T376.1-2004測試材料的抗熱震性；采用回轉(zhuǎn)抗渣法將澆注料試樣于1700°C回轉(zhuǎn)爐中保溫2h，切開試樣橫向斷面，檢測試樣的渣侵蝕指數(shù)(渣堿度=3.4)。分別取實施例對應(yīng)的澆注料各3條成品進行檢測，檢測結(jié)果取試樣平均值，詳細見表I。表I
權(quán)利要求
1.一種RH精煉爐浸潰管用剛玉尖晶石質(zhì)澆注料，由主料和外加劑組成，其特征在于:所述主料的各組份按重量百分比為: 電熔白剛玉占35 60%、 電熔致密剛玉占10 25%、 電熔鎂砂粉占廣10%、 超細尖晶石微粉占I 10%、 活性氧化鋁粉占3 10%、 鋁酸鈣水泥組占3 10%、 氧化鋯溶膠占I 5%,其中: 所述電熔鎂砂的粒度< 0.1_，所述超細尖晶石微粉的粒度< 25 μ m，所述活性氧化鋁粉的粒度彡0.1mm ； 所述外加劑包括FDN減水劑和防爆有機纖維，其中， 所述FDN減水劑的重量為主料重量的0.5 1%、所述防爆有機纖維的重量為主料重量的0.01 0.15%。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的RH精煉爐浸潰管用剛玉尖晶石質(zhì)澆注料，其特征在于:所述防爆有機纖維為聚丙烯纖維或聚乙烯纖維中的一種或兩種。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的RH精煉爐浸潰管用剛玉尖晶石質(zhì)澆注料，其特征在于:所述電熔白剛玉中各種顆粒的大小及占電熔白剛玉總重量百分比為:3 <粒度< 8mm占30 40% ;1 <粒度彡3mm占30 40% ；0.1 <粒度彡Imm占20 30% ;粒度彡0.0lmm占10 20%。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的RH精煉爐浸潰管用剛玉尖晶石質(zhì)澆注料，其特征在于:所述電熔致密剛玉中，各種顆粒的大小占電熔致密剛玉的總重量百分比為:3 <粒度< 8mm占30 40% ；1 <粒度彡3mm占30 40% ；0.1 <粒度彡Imm占30 40%。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的RH精煉爐浸潰管用剛玉尖晶石質(zhì)澆注料，其特征在于:所述電熔致密剛玉中，各種顆粒的大小占電熔致密剛玉的總重量百分比為:3 <粒度< 8mm占30 40% ；1 <粒度彡3mm占30 40% ；0.1 <粒度彡Imm占30 40%。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的RH精煉爐浸潰管用剛玉尖晶石質(zhì)澆注料，其特征在于:所述氧化鋯溶膠的粒度< 25 μ m，氧化鋯溶膠中氧化鋯的重量百分含量> 20%O
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的RH精煉爐浸潰管用剛玉尖晶石質(zhì)澆注料，其特征在于:所述氧化錯溶膠的粒度< 25 μ m,氧化錯溶膠中氧化錯的重量百分含量> 20%O
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的RH精煉爐浸潰管用剛玉尖晶石質(zhì)澆注料，其特征在于:所述氧化錯溶膠的粒度< 25 μ m,氧化錯溶膠中氧化錯的重量百分含量> 20%O
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的RH精煉爐浸潰管用剛玉尖晶石質(zhì)澆注料，其特征在于:所述氧化錯溶膠的粒度< 25 μ m,氧化錯溶膠中氧化錯的重量百分含量> 20%O
全文摘要
本發(fā)明公開了一種RH精煉爐浸漬管用剛玉尖晶石質(zhì)澆注料。它由主料和外加劑組成，所述主料的各組份按重量百分比為電熔白剛玉占35~60%、電熔致密剛玉占10~25%、電熔鎂砂粉占1~10%、超細尖晶石微粉占1~10%、活性氧化鋁粉占3~10%、鋁酸鈣水泥組占3~10%、氧化鋯溶膠占1~5%，所述外加劑包括FDN減水劑和防爆有機纖維。實踐證明，該澆注料抗渣侵蝕性能強、抗熱震性優(yōu)良和能有效延長插入管的使用壽命。
文檔編號C04B35/66GK103224402SQ201310188819
公開日2013年7月31日 申請日期2013年5月21日 優(yōu)先權(quán)日2013年5月21日
發(fā)明者鄒龍, 雷中興, 龔仕順, 劉黎, 徐超, 周輝, 劉良兵, 王 忠 申請人:武漢鋼鐵(集團)公司