專利名稱：一種用于澆注鋼包壁的涂抹修補(bǔ)材料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于澆注鋼包壁的涂抹修補(bǔ)材料。
背景技術(shù)：
提高鋼包的使用壽命，有利于提高鋼廠的生產(chǎn)效率，同時(shí)能節(jié)能降耗、節(jié)省資源、減少環(huán)境污染，因此鋼包耐材越來(lái)越向長(zhǎng)壽化方向發(fā)展。在鋼包耐材的長(zhǎng)壽役齡中，不可避免會(huì)發(fā)生局部熔損或剝落嚴(yán)重的部位，必須對(duì)這些局部損壞嚴(yán)重的部位進(jìn)行修補(bǔ)，鋼包才能繼續(xù)使用。
目前對(duì)整體鋼包壁的修補(bǔ)方法主要有以下三種1、半干法噴補(bǔ)，也稱干法噴補(bǔ)，其是目前最常采用的鋼包殘襯修補(bǔ)方法?？窃凇度A東冶金學(xué)院學(xué)報(bào)》(1999，No.3，P276-278)上的文獻(xiàn)“鋼包干式噴補(bǔ)方法研究”對(duì)鋼包壁的這種修補(bǔ)方法進(jìn)行了介紹，該方法是將干的噴補(bǔ)料通過(guò)壓縮空氣送到噴槍的噴嘴處與水混合，然后再噴到鋼包殘襯上，對(duì)鋼包壁的熔損部位實(shí)施修補(bǔ)。
該半干法噴補(bǔ)存在以下缺點(diǎn)A、噴補(bǔ)時(shí)物料會(huì)反彈，粉塵量大，操作環(huán)境惡劣；B、噴補(bǔ)料的附著率一般低于90％，形成噴補(bǔ)料的浪費(fèi)；C、噴補(bǔ)料的加水量一般在15％以上，使得噴補(bǔ)料經(jīng)高溫處理后結(jié)構(gòu)疏松，強(qiáng)度低；D、噴補(bǔ)料以水泥或硅酸鹽或磷酸鹽作結(jié)合劑，以粘土作為增塑劑，使材料中引入較多的雜質(zhì)，嚴(yán)重降低噴補(bǔ)料的高溫?zé)釕B(tài)性能，易被鋼水沖刷卷走；E、需要使用大型復(fù)雜的設(shè)備對(duì)鋼包壁進(jìn)行修補(bǔ)，施工、清理不便。
2、濕式法噴補(bǔ)?？窃凇秶?guó)外耐火材料》(1999，No.4，P.62-63)上的文獻(xiàn)“鋼包用不定形耐火材料的濕式噴補(bǔ)方法”對(duì)其進(jìn)行了介紹，該方法將已加水拌和好的噴射料通過(guò)軟管用高壓泵輸送到噴槍的噴嘴處與快凝劑溶液混合，使噴射料在到達(dá)包壁殘襯的過(guò)程中變稠增塑，然后粘附到包壁熔損處實(shí)現(xiàn)對(duì)包壁的修補(bǔ)。
該濕式法噴補(bǔ)存在以下缺點(diǎn)因管道中輸送的是拌和好的料漿，則每次噴補(bǔ)后將會(huì)有殘留的料漿粘附在料漿所經(jīng)過(guò)之處，要及時(shí)用大量的水清洗干凈。不僅施工麻煩，也造成一定程度的材料浪費(fèi)，對(duì)于修補(bǔ)小面積的局部嚴(yán)重熔損部位，材料的浪費(fèi)、清理維護(hù)所需的時(shí)間及勞動(dòng)力浪費(fèi)更顯突出。而且濕式噴射所需的漿料輸送系統(tǒng)、促凝劑輸送定量系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，投資巨大，一般較少采用。
3、整體套澆法。中國(guó)專利“01105469.7，整體鋼包內(nèi)襯修補(bǔ)工藝”及刊登在《國(guó)外耐火材料》(1997，No.10，P.14-18)上的文獻(xiàn)“鋁尖晶石澆注料整體鋼包內(nèi)襯的砌筑與修補(bǔ)”都介紹了該整體套澆法，該方法的修補(bǔ)過(guò)程是當(dāng)鋼包壁工作襯熔損約2/3后，清理掉鋼包壁及底部粘附的冷鋼及渣，放入用于整體包壁成型的可振動(dòng)胎模，然后在胎模與包壁殘襯間的空隙中加入拌和好的包壁澆注料并振動(dòng)胎模，使?jié)沧⒘厦軐?shí)填充在胎模與包壁殘襯間。澆注料經(jīng)養(yǎng)護(hù)硬化后，脫掉胎模，形成新的包壁修補(bǔ)層。
該整體套澆法存在以下缺點(diǎn)其只適宜修補(bǔ)整個(gè)包壁工作襯熔損比較均勻的鋼包，而不適宜修補(bǔ)小面積局部熔損嚴(yán)重的部位，而且修補(bǔ)包壁時(shí)，應(yīng)將包底清理干凈，以使胎模能夠擺正對(duì)中，增加了套澆修補(bǔ)的難度，同時(shí)需要使用大型復(fù)雜的設(shè)備對(duì)鋼包壁進(jìn)行修補(bǔ)，所以在實(shí)際的鋼包修補(bǔ)操作中較少采用這種方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種用于澆注鋼包壁的涂抹修補(bǔ)材料，既可用于修補(bǔ)鋼包壁小面積的局部嚴(yán)重熔損部位，也可用于修補(bǔ)大面積熔損的鋼包壁；其設(shè)備投資少、材料成本低、施工方便靈活、材料無(wú)浪費(fèi)、使用性能好；在修補(bǔ)過(guò)程中，可避免揚(yáng)塵，改善鋼包殘襯修補(bǔ)的施工環(huán)境；也可避免向修補(bǔ)料中引入過(guò)多形成低熔點(diǎn)物相的雜質(zhì)，提高鋼包修補(bǔ)料的使用壽命。
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供一種用于澆注鋼包壁的涂抹修補(bǔ)材料，其中包含占該涂抹修補(bǔ)材料總重量50-70％的高鋁原料，15-36％的剛玉細(xì)粉，5-10％的氧化鎂細(xì)粉，3-5％的氧化鎂微粉，2-4％的硅微粉，0.15-0.20％的有機(jī)纖維和0.2-0.4％的減水劑；所述的高鋁原料的粒徑不大于5mm，包含含量不小于85％的Al2O3，含量不小于2％的SiO2；
所述的剛玉細(xì)粉和氧化鎂細(xì)粉的微粒直徑均不大于0.088mm；所述的氧化鎂微粉的微粒直徑不大于10μm；所述的硅微粉的微粒直徑不大于1μm；所述的減水劑是木質(zhì)磺酸鈉，或是木質(zhì)磺酸鈣，或是CMC(羧甲基纖維素)。
本發(fā)明提供的用于澆注鋼包壁的涂抹修補(bǔ)材料，具有以下優(yōu)點(diǎn)1、由于轉(zhuǎn)爐鋼包工作襯的材質(zhì)主要為鋁鎂質(zhì)澆注料、鋁尖晶石質(zhì)澆注料以及高鋁磚等高Al2O3含量的材料，故選擇與鋼包工作襯材質(zhì)同種類的高Al2O3含量的高鋁原料為修補(bǔ)材料中的主要原料，其易粘附在鋼包殘襯上，同時(shí)鋼包殘襯上的殘?jiān)袄滗撘餐瑯右渍掣皆谛扪a(bǔ)料上，有利于促進(jìn)修補(bǔ)料及早與殘襯牢固結(jié)合。另外，高鋁原料中含有的一定量的SiO2及其他少量雜質(zhì)可促進(jìn)修補(bǔ)材料較早形成中溫強(qiáng)度，并降低修補(bǔ)材料的成本，加速修補(bǔ)材料與鋼包殘襯的燒結(jié)粘結(jié)。
2、本發(fā)明提供的用于澆注鋼包壁的涂抹修補(bǔ)材料中，包含有適量的氧化鎂微粉及硅微粉，依靠氧化鎂微粉的高活性，使氧化鎂微粉、硅微粉與拌和水反應(yīng)，從而增加修補(bǔ)材料的塑性，且不會(huì)降低修補(bǔ)料的高溫性能；同時(shí)，該氧化鎂微粉及硅微粉還具有以下優(yōu)點(diǎn)A、修補(bǔ)料施工后，將在鋼包襯的余熱及隨后的烘烤處理中干燥收縮，而在修補(bǔ)料中的水份被完全蒸發(fā)之前，氧化鎂微粉水化產(chǎn)生的體積膨脹正好可以彌補(bǔ)這種干燥收縮；B、氧化鎂微粉的活性較高，易與修補(bǔ)料中的Al2O3、SiO2成份反應(yīng)，使修補(bǔ)料在烘烤過(guò)程中即能形成強(qiáng)度并與鋼包殘襯粘結(jié)牢固；C、氧化鎂微粉及氧化硅微粉可形成MgO-SiO2-H2O結(jié)合，以保證修補(bǔ)料有足夠的常溫結(jié)合強(qiáng)度，進(jìn)一步防止修補(bǔ)料因干燥收縮或氧化鎂水化膨脹而導(dǎo)致的材料開(kāi)裂；D、氧化鎂本身的熔點(diǎn)高，與修補(bǔ)料中的Al2O3反應(yīng)后形成鎂鋁尖晶石，與SiO2反應(yīng)后形成鎂橄欖石，其均為高熔點(diǎn)物，可增強(qiáng)修補(bǔ)料抗高溫鋼水及渣的熔損性。
3、本發(fā)明提供的用于澆注鋼包壁的涂抹修補(bǔ)材料中，包含有適量的有機(jī)纖維，不僅可防止修補(bǔ)材料因氧化鎂微粉水化膨脹導(dǎo)致開(kāi)裂，而且還能增加修補(bǔ)材料的塑性，改善修補(bǔ)材料的施工性能。
由于有機(jī)纖維特定的熔點(diǎn)范圍與氧化鎂微粉強(qiáng)烈水化的溫度范圍相接近，均介于150-200℃之間；當(dāng)有機(jī)纖維的熔點(diǎn)溫度低于氧化鎂微粉強(qiáng)烈水化的溫度時(shí)，修補(bǔ)材料在其養(yǎng)護(hù)過(guò)程中依靠有機(jī)纖維的交叉連接來(lái)增強(qiáng)抗開(kāi)裂性能；當(dāng)有機(jī)纖維的熔點(diǎn)溫度高于氧化鎂微粉強(qiáng)烈水化溫度時(shí)，有機(jī)纖維熔化分解，留出空洞及通道以利于修補(bǔ)料中的水份快速?gòu)目斩醇巴ǖ乐姓舭l(fā)排出，削弱氧化鎂微粉強(qiáng)烈的水化反應(yīng)，而且這些空洞及通道為氧化鎂微粉的水化膨脹反應(yīng)留出了空間，使氧化鎂微粉的水化膨脹得到緩沖。
4、本發(fā)明提供的用于澆注鋼包壁的涂抹修補(bǔ)材料中，選用木質(zhì)磺酸鈉或木質(zhì)磺酸鈣或CMC作為減水劑，其可降低修補(bǔ)材料中的加水量，提高修補(bǔ)材料的高溫使用性能；同時(shí)所選用的減水劑可增加修補(bǔ)材料的可塑性，避免因減水劑的加入而明顯改變修補(bǔ)材料的流動(dòng)性，導(dǎo)致修補(bǔ)材料在自身的重力作用下坍塌或流下。
5、本發(fā)明提供的用于澆注鋼包壁的涂抹修補(bǔ)材料，采用涂抹方式對(duì)鋼包殘襯進(jìn)行修補(bǔ)，同時(shí)適宜對(duì)鋼包殘襯進(jìn)行局部修補(bǔ)及大面積修補(bǔ)，使用性能好，施工方便靈活，且修補(bǔ)時(shí)沒(méi)有揚(yáng)塵；可避免采用噴補(bǔ)設(shè)備或澆注設(shè)備等大型復(fù)雜的設(shè)備，省去了對(duì)噴補(bǔ)設(shè)備或澆注設(shè)備的清洗工序，減少了原材料的浪費(fèi)；該修補(bǔ)材料采用微粉結(jié)合技術(shù)，避免了向修補(bǔ)材料中引入雜質(zhì)，可有效提高修補(bǔ)材料的性能，提高鋼包的使用壽命。
具體實(shí)施例方式
首先將稱量好的剛玉細(xì)粉、氧化鎂細(xì)粉、氧化鎂微粉、硅微粉、有機(jī)纖維和減水劑混練10分鐘左右，再加入高鋁原料混練3分鐘，即制成本發(fā)明提供的用于澆注鋼包壁的涂抹修補(bǔ)材料。
以下通過(guò)表1，對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例和現(xiàn)有技術(shù)的對(duì)比例進(jìn)行比較，以更好地說(shuō)明本發(fā)明提供的用于澆注鋼包壁的涂抹修補(bǔ)材料的良好的使用效果。表1中，A、B、C和D為本發(fā)明的4個(gè)實(shí)施例，E為現(xiàn)有的國(guó)產(chǎn)典型的堿性鋼包噴補(bǔ)料，F(xiàn)為現(xiàn)有的進(jìn)口日本的鋼包噴補(bǔ)料。


表1、本發(fā)明實(shí)施例和現(xiàn)有技術(shù)對(duì)比例的組成成分和使用效果從表1中可以得到，國(guó)產(chǎn)典型的堿性鋼包噴補(bǔ)料E以粘土和硅酸鈉作為結(jié)合劑，向噴補(bǔ)料中引入較高的雜質(zhì)含量，使得材料在1500℃×3h燒后的線變化率達(dá)到-1.03％，材料在高溫下產(chǎn)生過(guò)多的液相，降低了材料的熱態(tài)使用性能；進(jìn)口的日本鋼包噴補(bǔ)料F中，較高的SiO2含量說(shuō)明該材料也是以硅酸鹽或粘土作結(jié)合劑及增塑劑的，經(jīng)1500℃×3h燒后，該材料也表現(xiàn)出過(guò)量收縮的特點(diǎn)，高溫下產(chǎn)生過(guò)多的液相，降低了材料的使用性能；而本發(fā)明的實(shí)施例中由于含有適量的氧化鎂微粉和硅微粉，故具有較好的施工性能和合適的施工粘結(jié)強(qiáng)度，在大型鋼包壁上涂抹修補(bǔ)，料團(tuán)柔軟，易于粘附到豎直的鋼包壁殘襯上，每涂抹一次可延長(zhǎng)包壁壽命50爐左右，顯著降低了鋼包耐材消耗。
權(quán)利要求
1.一種用于澆注鋼包壁的涂抹修補(bǔ)材料，特征在于，包含占該涂抹修補(bǔ)材料總重量50-70％的高鋁原料，15-36％的剛玉細(xì)粉，5-10％的氧化鎂細(xì)粉，3-5％的氧化鎂微粉，2-4％的硅微粉，0.15-0.20％的有機(jī)纖維和0.2-0.4％的減水劑；所述的高鋁原料包含含量不小于85％的Al2O3，含量不小于2％的SiO2。
2.如權(quán)利要求1所述的用于澆注鋼包壁的涂抹修補(bǔ)材料，其特征在于，所述的高鋁原料的粒徑不大于5mm。
3.如權(quán)利要求1所述的用于澆注鋼包壁的涂抹修補(bǔ)材料，其特征在于，所述的剛玉細(xì)粉和氧化鎂細(xì)粉的微粒直徑均不大于0.088mm。
4.如權(quán)利要求1所述的用于澆注鋼包壁的涂抹修補(bǔ)材料，其特征在于，所述的氧化鎂微粉的微粒直徑不大于10μm。
5.如權(quán)利要求1所述的用于澆注鋼包壁的涂抹修補(bǔ)材料，其特征在于，所述的硅微粉的微粒直徑不大于1μm。
6.如權(quán)利要求1所述的用于澆注鋼包壁的涂抹修補(bǔ)材料，其特征在于，所述的減水劑是木質(zhì)磺酸鈉，或是木質(zhì)磺酸鈣，或是羧甲基纖維素。
全文摘要
一種用于澆注鋼包壁的涂抹修補(bǔ)材料，包含占總重量50－70％的高鋁原料，15－36％的剛玉細(xì)粉，5－10％的氧化鎂細(xì)粉，3－5％的氧化鎂微粉，2－4％的硅微粉，0.15－0.20％的有機(jī)纖維和0.2－0.4％的減水劑；高鋁原料的粒徑不大于5mm，包含含量不小于85％的Al
文檔編號(hào)B22D41/00GK1872456SQ20051002632
公開(kāi)日2006年12月6日 申請(qǐng)日期2005年5月31日 優(yōu)先權(quán)日2005年5月31日
發(fā)明者何平顯, 陳榮榮, 趙明, 甘菲芳 申請(qǐng)人:寶山鋼鐵股份有限公司