一种RH浸渍管热态喷补料及其使用方法技术

一种RH浸渍管热态喷补料及其使用方法，该喷补料主要组分的重量百分数为：刚玉66～80％，镁铝尖晶石3～10％，氧化铝微粉4～8％，铝镁金属复合粉12～20％。使用时，以氧气或氧气与空气的混合气体为载体及助燃气体，将配制好的喷补料输送至喷枪，喷补在要修补的RH浸渍管浇注料本体部位，修补区域的炉温≥800℃。本发明专利技术提供的喷补料使用过程中不加水，不含低熔点结合剂，材料回弹率低，粘结强度高，得到的修补层在使用中具有优异的耐高温性能，具有抗钢水、钢炉渣侵蚀和冲刷的性能，可延长RH浸渍管寿命。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于耐火材料
，具体涉及一种RH浸渍管热态喷补料及其使用方 法。
技术介绍
RH炉精炼具有功能强、处理能力大、处理周期短、处理后钢水洁净度高等特点，成 为世界上最重要的炉外精炼装备之一。工作时把RH炉的浸渍管插入钢包内的钢液里，使钢 液沿上升管进入RH炉的下部槽，并经过浸渍管的下降管回到钢包，形成钢液的真空循环。 RH浸渍管是耐火材料寿命最低的部位，因为RH浸渍管外层通常采用刚玉质或铝镁质浇注 料，内层采用镁铬砖或尖晶石砖。现在越来越多的钢铁企业设计浸渍管内外都采用铝镁质 整体浇注料。浸渍管耐材承受钢液冲刷及渣的侵蚀很厉害，加上是急冷急热的间歇操作，浸 渍管的应用条件最苛刻，容易损坏，所以浸渍管经常需要修补。 目前修补浸渍管外层的材料通常是镁质或镁钙质的碱性喷补料，采用含水的半干 法热态喷补，修补效果及使用情况都不理想。究其原因一是修补材料与RH浸渍管浇注料 材料体系不一致，修补料为碱性镁质材料，而浸渍管浇注料是铝镁质中性材料，物理及化学 性能不匹配，严重影响使用效果；现有技术的半干法喷补带有大量的水分，800°C以上时水 迅速变成水蒸气急速膨胀影响了喷补料的附着率和后期的粘结性，大大地缩短了浸渍管寿 命，并浪费了耐火材料资源。 中国专利CN101367659A公开了一种冶炼硅钢用镁钙质RH浸渍管热喷补料，采用 镁砂和镁钙砂为主原料，用MgO、5102复合超微粉增强与减水等技术，使用寿命可以达1炉 以上。但该方法在喷补时还是要加入大量的水，喷补浸渍管铝镁浇注料也存在与材质系统 不一样的问题。 中国专利CN102659432A公开了一种新型RH喷补料，采用电熔镁砂粗粉、细粉，铬 矿砂，消石灰，三聚磷酸钠，六偏磷酸钠，硼砂，羧甲基纤维素、硅微粉等组成RH喷补料。该 喷补料含有氧化铬，对于现在RH无铬化环保耐材要求来说不利。 中国专利CN103626508A公开了一种RH浸渍管用碱性喷补料，依旧是采用镁砂、羧 甲基纤维素、消石灰、膨润土、铬绿等，材料在施工时流动性好，回弹损失小、减水好。这就说 明该喷补料在施工时仍然需要水，也且还是以镁砂为主的碱性材料。 综上可知，现有技术都是施工时需要加水的、与被喷补面的刚玉质或铝镁质在成 分上存在很大差异的镁质碱性喷补材料。喷补料含的水在上千度的热态修补条件下，水分 迅速蒸发，影响喷补料的粘附性，造成粘结强度低，影响使用寿命，材料回弹率高造成材料 消耗高；水对红热的被修补层也非常不利，急剧冷却时易造成被修补层耐热材料开裂、剥 落，反而影响炉体寿命。另外，现有修补料还采用无机盐结合剂、有机结合剂，如磷酸盐、硼 砂、羧甲基纤维素等，高温下这些结合剂通常都是耐火材料的低熔点物相和杂质，降低耐火 材料的耐高温和抗侵蚀性能。因此，亟需开发一种适合高温热态下修补RH浸渍管的喷补材 料。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种RH浸渍管热态喷补料及其使用方法，该喷补料不含 低熔点的有机及无机结合剂，喷补施工时不含水，反弹率低，与修补的RH浸渍管浇注料本 体结合好，得到的修补层具有优异的耐高温性能、抗侵蚀性能，修补后RH浸渍管的使用寿 命和应用效果更好。为达到上述目的，本专利技术的技术方案是： -种RH浸渍管热态喷补料，其主要组分的重量百分数为： 刚玉 66~80%; 镁铝尖晶石 3~10%; 氧化铝微粉 4~8%; 铝镁金属复合粉 12~20%。： 进一步，所述错镁金属复合粉中Al、Mg的质量比为A1:Mg= 5~3:1。所述刚玉为电熔或烧结刚玉，所述镁铝尖晶石为电熔或烧结镁铝尖晶石。 本专利技术所述RH浸渍管热态喷补料采用电熔或烧结刚玉、电熔或烧结的镁铝尖晶 石、氧化铝微粉等耐火原材料，再添加镁铝金属复合粉作为发热剂与结合剂，均匀混合而 成。 本专利技术的组分设计中： 本专利技术所用刚玉的熔点为2053°C，高温下具有好的体积稳定性与化学稳定性，其 抗高温钢水和熔渣侵蚀性能好，机械强度和耐磨性能好，因此抗熔融金属液与渣的冲刷性 能优异，适合本专利技术使用温度在1600°C以上的现场工况条件。 本专利技术所述镁铝尖晶石的熔点为2135°C，具有良好的抗侵蚀能力、抗磨蚀能力，同 时热震稳定性好、抗熔融渣渗透性好，与主原料刚玉相辅相成，构成优质耐火材料。 本专利技术所述氧化铝微粉可以提高喷补料的致密性、强度，并易与RH浸渍管浇注料 中MgO组分反应生成次生镁铝尖晶石（MA)，同时降低气孔率，可提高喷补料应用效果。 本专利技术的复合金属粉采用铝镁金属复合粉，在高温富氧条件下容易燃烧并放出 大量的热，发生以下化学反应：2Mg⑶+02(g) = 2Mg0⑶（放热601. 8KJ/mol)，4Mg⑶+302(g)= 2A1203(S)(放热833. 6KJ/mol)。上述反应放出的大量热量将耐火原料（刚玉、镁铝尖晶石、氧 化铝微粉）熔融结合；另一方面，新生成的MgO会与刚玉或氧化铝微粉带入的A1203反应生 成次生尖晶石，产生化学结合，是物理与化学的双重结合作用，是原有技术中完全没有的。 本专利技术的复合金属粉既是发热剂，也是结合剂。这与现有技术中采用磷酸盐或羧 甲基纤维素等有机结合剂的作用机制完全不一样，现有结合剂会成为耐火材料的低熔物相 和杂质，降低耐火材料的耐高温和抗侵蚀性能。而本专利技术复合金属粉反应后的物质不仅是 高熔点物相，而且和浸渍管耐材的主成分是一致的，不会成为杂质。并且，使用时，铝镁金属 复合粉中的铝、镁在高温作用下还可以继续反应生成镁铝尖晶石，同样是RH浸渍管浇注料 主成分之一。 本专利技术修补时炉温多800°C，修补时高温使金属发热剂即铝镁金属复合粉和氧气 反应，该反应释放出来的高热量使反应区的修补料与浸渍管表面耐火材料牢固地焊接在 一起，并在使用过程中持续反应使喷补层强度继续提高。上述多种综合作用可保证修补层 材料有更好的耐高温性能、抗侵蚀性能。 本专利技术铝镁金属复合粉中Al、Mg的重量比为A1:Mg= 5~3:1，这样配比的复合 金属粉安全性好而且发热值大。 本专利技术所述的RH浸渍管热态喷补料的使用方法，具体步骤如下：将按上述组分配 制好的喷补料通过管道输送至喷枪，喷补在要修补的RH浸渍管浇注料本体部位，修补区域 的炉温多800°C;其中，喷补料输送中以氧气或氧气与空气的混合气体为载体，氧气及氧气 与空气的混合气体中氧气体积浓度均多60%。 进一步，所述RH浸渍管浇注料材质为铝尖晶石质、铝镁质或刚玉质。 所述喷枪为带有冷却系统的喷枪，因为本专利技术是热态喷补，喷枪所处温度很高，为 施工安全起见喷枪需带有冷却系统。 本专利技术所述RH浸渍管热态喷补料在修补浸渍管时炉温多800°C，800°C以上可当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种RH浸渍管热态喷补料，其主要组分的重量百分数为：

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：甘菲芳，金从进，姚金甫，赵明，郑庆，马志刚，杨健，
申请(专利权)人：宝山钢铁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31