一种快速烧结转炉大面修补料及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种快速烧结转炉大面修补料及其制备方法，属于耐火材料技术领域。本发明专利技术在高温作用下，大面修补料中的沥青软化熔融并与镁砂颗粒及再生机油、季戊四醇发生界面作用，通过再生机油改善修补料的流动性，再进一步炭化烧结，镁砂颗粒固结形成具有一定强度的烧结体，填充修补料的孔隙，使得烧结面更加致密，而且生成的Al2O3会在使用过程中与镁砂反应生成镁铝尖晶石，提高高温性能；本发明专利技术利用铝微粉与硅微粉复合加入时，因Al和Si分别在低温和高温下起到较好的防氧化作用，并结合特级高铝矾土，生成镁铝尖晶石和镁橄榄石高熔点物，高温抗折强度高，可以满足环保、快速烧结、高强和高寿命的使用要求。

A quick sintering converter large surface patching material and its preparation method

The invention relates to a fast sintering large face repairing material for converter and a preparation method thereof, belonging to the technical field of refractories. Under the action of high temperature, the asphalt in the repairing material softens and melts, interacts with magnesia particles, recycled engine oil and pentaerythritol, improves the fluidity of the repairing material by recycled engine oil, and then further carbonizes and sinters, and the magnesia particles consolidate to form a sintered body with certain strength, filling the pores of the repairing material. It makes the sintering surface more compact, and the produced Al2O3 reacts with magnesia to form magnesia-alumina spinel in the course of use to improve the high temperature performance; when aluminum powder and silica powder are added together, Al and Si play a better anti-oxidation role at low temperature and high temperature respectively, and magnesium-alumina is formed by combining the super high bauxite. Spinel and forsterite have high melting point and high bending strength at high temperature, which can meet the requirements of environmental protection, rapid sintering, high strength and long service life.

【技术实现步骤摘要】
一种快速烧结转炉大面修补料及其制备方法
本专利技术涉及一种快速烧结转炉大面修补料及其制备方法，属于耐火材料

技术介绍
转炉大面修补料，又称为转炉热态修补料、补炉砂或转炉投补料，是保护转炉炉衬、延长转炉炉龄的最重要的维护材料之一。它是利用人力或是废钢溜槽以投入的方式进行施工的混合料，用来修补装料侧炉壁、出钢侧炉壁和炉底及出钢口附近的凹槽等损耗部位。转炉在炼钢过程中，由于长期在高温状态下受到机械力冲击和炉渣侵蚀，炉底和前后大面的耐火材料极易损坏。目前对转炉维护采用的方法是溅渣护炉和大面热修补。由于转炉内衬材料的损毁具有不均匀性，炉底或前后大面经常出现局部凹坑或凹槽，溅渣护炉不能对熔损严重的凹坑或凹槽进行单独修补，而利用大面修补料却可以有效解决这一问题，且每修补一次可以多次使用，效果良好。转炉顶底复吹技术的应用，对转炉大面修补料提出了更高的要求。传统的焦油或沥青结合的镁白云石质大面修补料因发烟大、烧结时间长、耐用性一般，正在逐渐被淘汰。以偏硅酸钠为结合剂的大面修补料虽然烧结时间短且无烟，但高温下低熔点物多使得此大面修补料寿命较短。通常采用沥青和焦油结合镁质耐火材料作为转炉大面的修补材料，但是该种材料在生产过程中需要熬制沥青，并且需要在热态下进行混炼，生产工艺复杂，冷却后会结成块状，在转炉的大面修补过程中由于受热面积限制，导致烧结时间过长，且由于受热较慢，影响修补料的流动性，在目前生产节奏紧凑的炼钢工艺条件下很难满足使用要求，对于延长转炉炉衬寿命效果不明显。另外有些钢厂采用利用水结合的转炉大面修补料，水系结合的修补料具有较好的施工流动性能以及较短的硬化时间，但是其高温抗折强度以及附着烧结强度较低。以磷酸盐或无机物等为结合剂的水系大面修补料虽环保，但现场需要有加水混料设备，施工相对复杂，而且高温下产生大量的水蒸气使得大面修补料的结构疏松，强度很小，大量的水蒸气对转炉炉衬也是不利的。以酚醛树脂为结合剂的转炉大面修补料价格较高昂，也限制了其使用。因此，研制了一种性能较好的环保型快速烧结转炉大面修补料，并进行工业应用显得尤为重要。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题：针对传统的转炉大面修补料因发烟大、烧结时间长、使用寿命短的问题，提供了一种快速烧结转炉大面修补料及其制备方法。为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：一种快速烧结转炉大面修补料，所述转炉大面修补料包括下述重量份原料：600～700份级配镁砂，160～200份复合电熔镁砂，15～30份再生机油，80～90份高温改质沥青，40～50份中温改质沥青，5～6份铝微粉，15～20份硅微粉，10～20份季戊四醇。所述级配镁砂为MgO含量≥95%的中档镁砂。所述级配镁砂由粒径为5～10mm，3～5mm，1～3mm，0.088～1mm，0～0.088mm的镁砂组成，各组成重量份为100～150份粒径5～10mm中档镁砂，200～300份粒径3～5mm中档镁砂，250～350份粒径1～3mm中档镁砂，200～300份粒径0.088～1mm中档镁砂，100～200份粒径0～0.088mm中档镁砂。所述复合电熔镁砂为电熔镁砂粉碎过筛后与铝微粉、特级高铝矾土混合并在1200～1500℃下煅烧，经冷却研磨制得。所述电熔镁砂、铝微粉、特级高铝矾土的重量份为600～800份电熔镁砂，5～6份铝微粉，8～10g份特级高铝矾土。所述再生机油为废机油过滤去除杂质后与活性白土、质量分数为1%碳酸钠溶液混合均匀，经离心分离取油相制得。所述废机油、活性白土、碳酸钠溶液的重量份为500～600份废机油，30～50份活性白土，100～200份碳酸钠溶液。所述高温改质沥青为固定碳含量60～64%，粒度为≤1mm，软化点为120℃的改质沥青。所述中温改质沥青为固定碳含量55～58%，粒度为≤1mm，软化点为98℃的改质沥青。一种快速烧结转炉大面修补料的制备方法，具体步骤为：（1）按照所述重量配比称取各物料；（2）将级配镁砂、复合电熔镁砂装入拌料桶中混合均匀，再加入再生机油，搅拌2～4min后加入高温改质沥青、中温改质沥青、铝微粉、硅微粉、季戊四醇，继续搅拌3～5min后出料，得快速烧结转炉大面修补料。本专利技术与其他方法相比，有益技术效果是：（1）本专利技术在高温作用下，大面修补料中的沥青软化熔融并与镁砂颗粒及再生机油、季戊四醇发生界面作用，通过再生机油改善修补料的流动性，再进一步炭化烧结，镁砂颗粒固结形成具有一定强度的烧结体，因铝微粉在660℃时即能熔化，表层的铝微粉能立即与沥青中的C反应形成高熔点化合物Al4C3，同时，Al与沥青被氧化后的CO反应生成Al2O3和C，填充修补料的孔隙，使得烧结面更加致密，阻止烧结产物进一步被氧化，而且生成的Al2O3会在使用过程中与镁砂反应生成镁铝尖晶石，提高高温性能；（2）本专利技术利用铝微粉与硅微粉复合加入时，因Al和Si分别在低温和高温下起到较好的防氧化作用，并结合特级高铝矾土，生成镁铝尖晶石和镁橄榄石高熔点物，高温抗折强度高，可以满足环保、快速烧结、高强和高寿命的使用要求。具体实施方式取中档镁砂装入研磨机中研磨，随后转入振筛机中，筛选出粒径为5～10mm，3～5mm，1～3mm，0.088～1mm，0～0.088mm的粉末，得各级粒度中档镁砂，取100～150g粒径为5～10mm的中档镁砂，200～300g粒径为3～5mm的中档镁砂，250～350g粒径为1～3mm的中档镁砂，200～300g粒径为0.088～1mm的中档镁砂，100～200g粒径为0～0.088mm的中档镁砂，混合均匀得级配镁砂，将电熔镁砂加入粉碎机中粉碎，过200目筛，取600～800g过筛后的电熔镁砂，5～6g过200目筛的铝微粉，8～10g过200目筛的特级高铝矾土混合均匀后装入研磨机中研磨20～30min，得混合料，将混合料装入电阻炉中，在1200～1500℃下煅烧3～4h，冷却至室温后出料，并转入研磨机中研磨，过200目筛，得复合电熔镁砂，取500～600g废机油，过滤去除杂质后加入30～50g活性白土，以300～400r/min搅拌1～2h，再加入100～200g质量分数为1%碳酸钠溶液，搅拌均匀后装入离心机中离心分离，收集上层油相，得再生机油，取600～700g级配镁砂，160～200g复合电熔镁砂，装入拌料桶中混合均匀，再加入15～30g再生机油，搅拌2～4min后加入80～90g高温改质沥青，40～50g中温改质沥青，5～6g铝微粉，15～20g硅微粉，10～20g季戊四醇，继续搅拌3～5min得快速烧结转炉大面修补料。取中档镁砂装入研磨机中研磨，随后转入振筛机中，筛选出粒径为5mm，3mm，1mm，0.088mm，0mm的粉末，得各级粒度中档镁砂，取100g粒径为5mm的中档镁砂，200g粒径为3mm的中档镁砂，250g粒径为1mm的中档镁砂，200～300g粒径为0.088mm的中档镁砂，100g粒径为0mm的中档镁砂，混合均匀得级配镁砂，将电熔镁砂加入粉碎机中粉碎，过200目筛，取600g过筛后的电熔镁砂，5g过200目筛的铝微粉，8g过200目筛的特级高铝矾土混合均匀后装入研磨机中研磨20min，得混合料，将混合料装入电阻炉中，在1200℃下煅烧3h，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种快速烧结转炉大面修补料，其特征在于，所述转炉大面修补料包括下述重量份原料：600～700份级配镁砂，160～200份复合电熔镁砂，15～30份再生机油，80～90份高温改质沥青，40～50份中温改质沥青，5～6份铝微粉，15～20份硅微粉，10～20份季戊四醇。

【技术特征摘要】
1.一种快速烧结转炉大面修补料，其特征在于，所述转炉大面修补料包括下述重量份原料：600～700份级配镁砂，160～200份复合电熔镁砂，15～30份再生机油，80～90份高温改质沥青，40～50份中温改质沥青，5～6份铝微粉，15～20份硅微粉，10～20份季戊四醇。2.如权利要求1所述的一种快速烧结转炉大面修补料，其特征在于，所述级配镁砂为MgO含量≥95%的中档镁砂。3.如权利要求1或2所述的一种快速烧结转炉大面修补料，其特征在于，所述级配镁砂由粒径为5～10mm，3～5mm，1～3mm，0.088～1mm，0～0.088mm的镁砂组成，各组成重量份为100～150份粒径5～10mm中档镁砂，200～300份粒径3～5mm中档镁砂，250～350份粒径1～3mm中档镁砂，200～300份粒径0.088～1mm中档镁砂，100～200份粒径0～0.088mm中档镁砂。4.如权利要求1所述的一种快速烧结转炉大面修补料，其特征在于，所述复合电熔镁砂为电熔镁砂粉碎过筛后与铝微粉、特级高铝矾土混合并在1200～1500℃下煅烧，经冷却研磨制得。5.如权利要求4所述的一种快速烧结转炉大面修补料，其特征在于，所述电熔镁砂、铝微粉、特级高铝...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙祎，张桂芳，李静，
申请(专利权)人：孙祎，
类型：发明
国别省市：江苏,32