镁铝质电炉炉底干式捣打料制造技术

本发明专利技术涉及一种镁铝质电炉炉底干式捣打料，所述干式捣打料的原料按重量百分比包括：镁铝尖晶石32～52％、镁砂10～30％、铝酸镁烧结剂10～25％、刚玉10～25％、活性α

【技术实现步骤摘要】
镁铝质电炉炉底干式捣打料


[0001]本专利技术涉及电炉炉底耐火材料，特别涉及一种镁铝质电炉炉底干式捣打料。

技术介绍

[0002]电炉炉底炉龄是炼钢设备高效运行的限制性环节。较早时期电炉炉底工作层主要采用烧结镁砂湿法捣打,结合剂为焦油、沥青,也可以是卤水或水玻璃溶液,铺料后用捣固机捣打结实,因材料中含有水份,烘干时间长,施工效率低。目前电炉炉底多采用镁质干式捣打料。干式捣打料是一种不加液体结合剂的不定形耐火材料，具有隔热性好和拆除方便的优点，因而在冶金工业中广泛作为无芯中频感应电炉炉衬、高功率或超高功率电炉炉底材料。但是，镁质材料存在抗热震性较差、抗渣渗透性较差、易产生剥落等缺点。因此部分现有技术方案将镁质干式捣打料改进为镁钙铁质干式捣打料，这类干式捣打料以高铁高钙合成镁砂为主原料，但是Fe2O3含量较高,材料在高温情况下会产生较多液相,烧结收缩大,使用过程中产生较大收缩裂纹,而且在镁质材料中添加较高含量Fe2O3会降低耐火材料的高温性能。因此，对于冶炼条件苛刻、炉龄要求高的超高功率大电炉来说还存在一定不足，尤其是对钢片式炉底电极的电炉寿命影响很大。
[0003]中国专利201410298762.4公开了一种电炉炉底捣打料，采用电熔或高纯镁砂为原料，以卤水作为结合剂，能提高捣打料抗侵蚀性能，提高电炉使用寿命，但是该捣打料在施工前需要现场加入卤水结合剂搅拌，湿料捣固成型，材料中含有水份导致烘干时间长、施工周期较长、影响效率。另外，如果电炉炉底电极由钢质材料制成，含水捣打料对炉底电极会产生不利影响。
[0004]中国专利200410018075.9公开了电炉炉底干式捣打料及其制备方法，其干式捣打料含有镁钙铁砂和电熔镁砂，虽然解决了烧结层过厚而开裂和抗侵蚀差的弱点，但是该干式捣打料会造成烧结性有所下降，抗冲刷性能也会受到影响。中国专利200610134357.4公开了一种电炉炉底用MgO
‑
CaO
‑
Fe2O3系合成料，其包含氧化镁粉、氧化钙粉和氧化铁粉，相较于进口材料该合成料的产品成本大幅降低，但是该合成料经1600度烧后线变化率仍然为
‑
3.0％，收缩率偏高，不利于钢片或钢针式炉底电极的电炉寿命。上述专利均属于镁钙铁质耐火材料，即以MgO为主且含有一定的Fe2O3和CaO，根据铁液存在情况下的MgO
‑
CaO
‑
FeO
n
、CaO
‑
SiO2‑
FeO
n
与MgO
‑
SiO2‑
FeO
n
以及MgO
‑
CaO
‑
SiO2三元相图可知，1600℃下液相存在的区域较大，液相的存在不仅会导致电炉炉底抗侵蚀和抗冲刷性能下降，还存在工作层产生自身过烧结，特别是在电炉吹氧强化操作时会产生更为严重的过烧结现象，引起开裂和剥落损毁。另外镁钙铁质耐火材料中主晶相为方镁石、次晶相为2CaO
·
Fe2O3等，其中2CaO
·
Fe2O3只有在氧化性气氛中才能存在，而通常冶炼条件下炉底属还原性气氛，2CaO
·
Fe2O3发生分解，即2(2CaO
·
Fe2O3)
→
4CaO+4FeO+O2。FeO通过固相扩散进入方镁石晶格中形成固溶体，即xMgO+4FeO
→
(x+4)(Mg
·
Fe)O。但当吹氧强化冶炼之后，氧化性气氛显著增强，上述两个反应无法有效进行，造成抗冲刷耐侵蚀性下降，材料自身严重过烧收缩，导致开裂剥落。由此，这就是镁钙铁质耐火材料的不足之处，同时镁钙铁质耐火材料抗水化性能差也一直是一个
无法解决的难题，因此给生产、运输、应用都带来了很大困难。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种镁铝质电炉炉底干式捣打料，所述干式捣打料包含镁铝尖晶石、镁砂、铝酸镁烧结剂、刚玉、活性氧化铝微粉，在使用过程中能原位生成新的镁铝尖晶石，同时反应伴随产生膨胀使材料自身过烧收缩受到抑制，减少或避免了电炉炉底的开裂剥落，对钢片式炉底电极的保护性更好，有助于提高电炉炉底使用寿命。
[0006]本专利技术是这样实现的：
[0007]一种镁铝质电炉炉底干式捣打料，所述干式捣打料的原料按重量百分比包括：镁铝尖晶石32～52％、镁砂10～30％、铝酸镁烧结剂10～25％、刚玉10～25％、活性α
‑
氧化铝微粉3～7％。
[0008]所述镁铝尖晶石的Al2O3含量≥74％，MgO含量≥22％。
[0009]所述镁铝尖晶石的粒度为8～3mm。
[0010]所述镁砂的MgO含量≥96％，SiO2含量≥2.0％。
[0011]所述镁砂的粒度为3～0mm。
[0012]所述镁砂为烧结镁砂或电熔镁砂。
[0013]所述铝酸镁烧结剂的MgO和Al2O3含量之和≥85％，细度≤0.044mm。
[0014]所述活性α
‑
Al2O3微粉的Al2O3含量≥98％，细度≤0.7μm。
[0015]本专利技术镁铝质电炉炉底干式捣打料，首先，化学成分组成中富含镁铝尖晶石，而且在使用过程中通过MgO+Al2O3→
MgO
·
Al2O3反应原位生成新的镁铝尖晶石，并产生持续膨胀，可抵消收缩，能有效加强干式捣打料基质性能。其次，所述干式捣打料能与电炉熔融渣形成高熔点铝酸钙
‑
尖晶石固溶体界面层，从而能阻止电炉炉底工作层蚀损，具有抑制材料过烧结的特点。
[0016]本专利技术与现有技术相比，具有如下有益效果：具有良好的抗渗透性、抗剥落性、抗收缩性、抗水化性，能有效地保护电炉炉底以及炉底电极钢片，能显著提高电炉使用寿命和炼钢生产效率。
附图说明
[0017]图1为四元体系MgO
‑
Al2O3‑
CaO
‑
SiO2中Al2O3质量分数为35％的相图。
具体实施方式
[0018]下面结合具体实施例对本专利技术作进一步说明。
[0019]一种镁铝质电炉炉底干式捣打料，所述干式捣打料的原料按重量百分比包括：镁铝尖晶石32～52％、镁砂10～30％、刚玉10～25％、铝酸镁烧结剂10～25％、活性α
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氧化铝微粉3～7％。为了解决现有镁钙铁质干式捣打料自身过烧结、收缩，容易引起电炉炉底产生开裂剥落问题，所述干式捣打料采用MgO
‑
Al2O3系材料。处于MgO
‑
MgO
·
Al2O3相区的混合物出现液相的温度高达2050℃，因此在电炉操作温度下不会出现液相。在碱性电炉熔炼过程中，电炉熔融渣含有大量的CaO和FeO
n
。参见图1，根据四元体系MgO
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Al2O3‑
CaO
‑
SiO2中Al本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种镁铝质电炉炉底干式捣打料，其特征在于：所述干式捣打料的原料按重量百分比包括：镁铝尖晶石32～52％、镁砂10～30％、铝酸镁烧结剂10～25％、刚玉10～25％、活性α
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氧化铝微粉3～7％。2.根据权利要求1所述的镁铝质电炉炉底干式捣打料，其特征在于：所述镁铝尖晶石的Al2O3含量≥74％，MgO含量≥22％。3.根据权利要求1或2所述的镁铝质电炉炉底干式捣打料，其特征在于：所述镁铝尖晶石的粒度为8～3mm。4.根据权利要求1所述的镁铝质电炉炉底干式捣打料，其特征在于：所述镁砂的MgO含量...

【专利技术属性】
技术研发人员：甘菲芳，舒友亮，
申请(专利权)人：宝山钢铁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：