[发明专利]一种钢包工作层砖防粘渣涂料

说明书

技术领域

本发明涉及冶金精炼钢包用的耐火材料领域，特别涉及一种钢包工作层砖防粘渣涂料。

背景技术

钢包是钢铁生产环节中的一个重要冶金设备，其承接来自转炉、电炉或其它化铁炉的高温铁水，进入下一步的LF、RH等精炼工序，然后再进入连铸平台，在上述过程中，钢包的包口、渣线、熔池和包底均存在与熔渣接触的可能。因高温熔体的喷溅粘附或其自然冷却条件下的凝固粘结，导致与其接触的钢包壁面粘钢或粘渣。尤其在包口位置，因温降最大，熔渣易冷却凝固，因此更易产生结渣现象，导致钢包自重增加、有效容积减少、包口直径缩小等问题，不仅影响吊运行车的运行安全，还会影响到下一步的钢水精炼工艺。

针对粘渣问题，一种方法是对粘渣采用烧氧切割或机械拆除，但这大多会损坏炉衬，影响设备周转频率，而且消耗大量的人力物力；另一种方法是在炉衬表面涂抹或喷涂一层涂料，以隔绝熔渣与炉衬的接触，从而达到防止粘渣的目的，如中国专利号2006100186222所描述的“防粘渣涂料”和中国专利号001159747所描述的“脱渣涂料”。但这些专利要么含有石墨、碳化硅等不易被熔渣润湿的物质，价格较贵，限制了其大范围推广；要么含有低熔点物相，在化渣的同时也损害了炉衬。

发明内容

本发明的目的提出一种钢包工作层砖防粘渣涂料，其大部分采用天然原料，价格便宜，来源范围较广，而且反应平衡相熔点较高，在高温下不会形成低熔相，达到防粘渣效果的同时又不会损坏工作层砖。此外，配料中不含碳素，因此也不会产生钢水增碳问题。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种钢包工作层砖防粘渣涂料，其成分重量百分比为：菱镁矿粉料65~85%，石英砂粉料8~20%，生粘土粉料3~8%，磷酸盐2~5%，有机结合剂0.5~2%；水，外加，占粉料总重量的30~45%。

进一步，所述的菱镁矿粉、石英砂粉、生粘土粉的粒度为-200目。

又，所述的磷酸盐为三聚磷酸钠、六偏磷酸钠或磷酸二氢铝粉。

所述的磷酸盐的粒度为-35目。

另外，所述的有机结合剂为黄糊精、羟甲基纤维素和羟乙基纤维素。

优选地，所述的菱镁矿粉的技术指标为：MgCO₃≥75%，SiO₂≤20%，CaO≤3%，重量百分比计。

优选地，所述的石英砂粉技术指标为：SiO₂≥92%，Al₂O₃≤5%，R₂O≤0.3%，重量百分比计。

优选地，所述的生粘土粉技术指标为：Al₂O₃≥42%，SiO₂≤57%，R₂O≤0.3%，重量百分比计。

现场使用时，加水量占粉料总重量的30~45%，搅拌均匀后，机械喷涂或人工涂抹在工作层砖上。

本发明涂料中加入少量磷酸盐，用来改善涂料的分散性、和易性，降低用水量，而且还起到高温粘结剂的作用。

本发明涂料中加入少量有机结合剂，用来提高涂料的稳定性，延长使用保存期，而且还起到常温粘结剂的作用。

本发明涂料在使用过程中发生的基本物理化学变化：一是菱镁矿的分解，方镁石晶体的结晶长大；二是在高温作用下，杂质氧化物之间或杂质氧化物与氧化镁相互作用形成新的矿物；三是石英砂发生晶型转变，粘土转化为莫来石和无定形SiO₂；最终物相主要为镁橄榄石相和镁尖晶石相和方镁石相，各相结合方式为直接结合，反应过程中无液相出现。

本发明涂料的防粘渣机理为：

在高温下，涂料的平衡物相均为高熔点相，能隔离工作层砖与钢渣的接触，而本身也不易被钢渣溶解；涂料本身存在较大的体积收缩和排气反应，故其与工作层之间不会形成牢固的结合，而是与粘附在其表面的熔渣一起脱落，从而达到防粘渣的作用，并且排出的气体可起到搅拌钢水，辅助精炼，均化钢水的作用。