[发明专利]一种自流补炉料及其制备方法和使用方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种自流补炉料及其制备方法和使用方法。 

背景技术

转炉炉龄是转炉炼钢中的一个重要的技术经济指标，是炼钢厂发挥效益的一个重要因素。提高转炉炉龄不仅可以提高转炉的生产效率，降低耐火材料的消耗，确保连铸机的作业率，同时又可以发挥高炉、炼钢、轧钢等系统的综合效益。 

转炉炉溅渣护炉技术是近十几年来转炉炼钢生产工艺中最重要的技术创新之一。由于该技术的普及推广，转炉炉龄普遍提高了3-4倍，转炉利用系数和作业率也都有较大幅度的提高，补炉料与炉衬砖的消耗都有较大的降低。在溅渣护炉技术应用之前，炉帽、耳轴等部位侵蚀过快是制约炉龄提高的主要因素。应用溅渣护炉技术之后，转炉炉衬的侵蚀情况也发生了变化。转炉前后大面侵蚀过快已成为影响转炉炉龄提高的关键因素。因此，加强转炉前后大面维护，以使炉衬达到均衡侵蚀，降低耐火材料的消耗，进一步提高转炉炉龄具有十分重要的意义。 

根据转炉生产的特点及大面蚀损原因的分析，要求大面修补料应具有如下的一些性能：1)修补料高温流动性好，易流人蚀损的凹槽中，且表面光滑平整；2)修补料硬化时间短，以缩短补炉时间，提高转炉作业率；3)修补料与原砖衬粘接强度高；4)修补料体积密度大，强度高，抗渣性好，耐急冷急热能力强。 

文献《转炉大面补炉料的性能研究与应用》介绍了根据转炉大面耐火材料的使用条件，研究了影响沥青结合及专用树脂结合镁质补炉料使用性能的 主要因素，研制的复合沥青结合补炉料流动性好，自身烧结及与炉衬烧结好，能够满足转炉正常使用周期。但是这种自流料中几种结合剂有相互溶解作用，放置时间长，补炉料有团聚现象，对流动性不利。 

文献《转炉大面自流补炉料的研究及应用》分析了济钢一炼钢25吨转炉(扩容至42吨)炉衬损坏原因，提出了转炉大面自流补炉料的技术性能要求，但是这种自流料中结合剂比例相对较少，影响自流料的流动性。文献《转炉自流补炉料的研制》介绍了采用烧结镁砂为主要原料，以复合沥青为主要结台剂，并配以适量粉状树脂和助流动剂，不经热焙生产出大面自流补炉料，该补炉料长时间放置不会结块硬化，但是这种自流料由于添加了助流动剂，所以成本较高，且经过一段时间以后，所述自流料中的添加剂会发生反应，降低补炉料的使用效果。 

CN1417549A公开了一种炼钢转炉大面炉衬热态补炉用不定形耐火材料，以烧结镁砂、白云石做原料，采用偏硅酸盐和磷酸盐做结合剂，经混碾、搅拌形成的一种松散、干状、均匀集料，其特征在于，修改料加入炉内，结合剂形成液相，物料在重力作用下自流找平，烧结时间段，仅为5-15分钟，烧结过程不产生有害气体及烟尘，烧结后与大面原炉衬附着力强，并能较好承受钢水、钢渣侵蚀，一次补炉使用寿命25次以上。但是，所述自流补炉料的成本较高且使用寿命较低。 

发明内容

本发明的目的是提供一种具有较高强度、能够快速烧结，并能够使得到的补炉层具有较好的耐冲刷性能和耐侵蚀性能，且成分简单、成本低廉的自流补炉料及其制备方法，以及该自流补炉料的使用方法。 

本发明的发明人发现，将由特定比例的镁砂、镁粉和沥青组成的自流补炉料，并限定其中镁砂的颗粒直径以及镁粉的颗粒直径及它们的重量比，能 够使得到的自流补炉料在烧结过程中保证镁砂颗粒与软化熔融的沥青结合剂很好地发生界面作用，在作用过程中沥青发生炭化烧结，形成碳素骨架，有效的把适当量的大颗粒镁砂固结在一起，使小颗粒镁粉很好地填充在大颗粒镁砂之间。其中，大颗粒镁砂在烧结过程中也起到骨架作用，适当比例的大颗粒镁砂，可以改善烧结过程，提高料层的透气性；适当比例的小颗粒镁粉填充其中，可以优化补炉料的烧结质量和提高补炉料的流动性，进而提高烧结层粘结强度和耐压抗折强度，提高抗冲刷能力。此外，沥青在炭化烧结过程中，还起着降低镁砂颗粒表面张力，充分润湿大颗粒镁砂表面的重要作用，使镁砂颗粒之间、并通过小颗粒镁粉能够充分粘结，烧结后能够得到强度高、结构均一的烧结体。 

为了实现上述目的，本发明提供了一种所述自流补炉料，其中，该自流补炉料由镁砂、镁粉以及沥青粉组成，以所述自流补炉料的总重量为基准，所述镁砂和所述镁粉的总含量为70-85重量％，所述沥青粉的含量为15-30重量；其中，所述镁砂和所述镁粉的主要成分均为MgO，所述镁砂与所述镁粉的重量比为0.3-1.2∶1；所述镁砂的颗粒直径为大于5毫米至10毫米，所述镁粉的颗粒直径为≤1毫米，所述沥青粉的颗粒直径为≤1毫米。