【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及炼钢厂rh真空精炼设备用耐火材料，尤其涉及一种改善rh半干法喷补烧结性能的喷补料及其制备方法。
技术介绍
1、近几十年，rh真空精炼技术取得了巨大进展,由原来单一的脱气功能发展到现在的真空脱气、脱碳、吹氧脱碳、喷粉脱硫、温度补偿、去夹杂、均匀温度和成分等多种功能，成为目前冶炼精品钢最常用的二次精炼冶金方法。
2、其中，rh浸渍管是rh真空精炼工序最重要的耐材。rh真空插入管工作时直接浸入钢水中，温度在1600℃以上，浸泡处理时间30-40分钟。rh浸渍管中的无铬环砖(或镁铬环砖)受钢水冲刷和侵蚀，一般侵蚀速率为0.5-0.8mm/罐。外层浇注料不仅同样受钢水冲刷和侵蚀，而且由于钢结构件与外层浇注料两种材料热膨胀系数各不相同，相差近10倍，因此在高温使用过程中，外层浇注料同时出现熔损和裂纹两种损坏。如果没有日常的喷补维护，内侧无铬环砖(或镁铬环砖)和外层浇注料极易损坏，低寿命下线，影响钢厂精炼生产的顺行。
3、rh浸渍管为达到理想的使用寿命，普遍采用离线喷补维护，靠喷补料缓解钢水对浸渍管内层无铬环砖(或镁铬环砖)及外层浇注料的一部分侵蚀。常用方法为半干法喷补，也就是热态离线喷补，设备为半干法喷补机，喷补料一般为镁质、镁钙质等。半干法喷补可以在一定程度上延长rh浸渍管的使用寿命，基本能保证80～250t精炼中浸渍管的喷补需求。
4、目前普遍应用的半干法喷补料，往往因为其烧结性能差，导致使用寿命较低，一般仅为1-3罐。基本需要1-2罐就喷补一次，不能满足快节奏的rh真空精炼冶炼工艺要求
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种改善rh半干法喷补烧结性能的喷补料及其制备方法，通过对现有半干法喷补料的烧结性能进行优化设计和改进，使之适合rh浸渍管的喷补维护作业、增强附着性、优化烧结性、提高抗侵蚀性，达到改善rh喷补料使用效果，从而实现有效延长rh浸渍管和环流管使用寿命的目的。
2、为了达到上述目的，本专利技术采用以下技术方案实现：
3、一种改善rh半干法喷补烧结性能的喷补料，所述喷补料是由下列重量份数的原料制备而成：烧结镁砂颗粒料45～90份、烧结镁砂粉180目15～30份、六偏磷酸钠或三聚磷酸钠2～6份、钠基膨润土2～6份、熟石灰2～6份、固体硅酸钠2～6份、纤维0.05～0.1份、复合烧结改善剂20～25份，所述复合烧结改善剂为铁尾矿粉、玉石粉和铝灰的混合物。其中烧结镁砂中氧化镁含量为92wt％-97wt％。
4、复合烧结改善剂中，铁尾矿粉：玉石粉：铝灰＝1∶(0.5～2)∶(6～10)。
5、铝灰为电解铝的过程废弃物，其中金属铝含量为65wt％～70wt％。
6、铁尾矿渣中fe2o3含量为6wt％～17wt％，feo含量为3％～5％，sio2含量为30wt％～80wt％，al2o3含量为1wt％～13wt％，mgo含量为1wt％～14wt％，cao含量为1wt％～18wt％。
7、玉石粉中mgo含量为20wt％～43wt％，sio2含量为40wt％～63wt％，cao含量≤11wt％，结晶水h2o含量为10wt％～20wt％，fe2o3含量≤1wt％；玉石粉粒度为120～180目。
8、所述的烧结镁砂颗粒料中3～1mm粒径的25～50份、＜1mm粒径的20～40份。
9、其中复合烧结改善剂，采用铁尾矿粉+岫岩玉石粉+铝灰复合而成，将复合烧结改善剂添加至喷补料中，由于铝灰中含有一定量的金属铝粉(一般含金属铝40％-70％)，金属铝粉在接触到rh浸渍管或rh环流管高温喷补部位的一瞬间，与空气中氧气发生铝氧反应大量放热，促进铁尾矿粉+岫岩玉石粉中二价铁、三价铁、二氧化硅、氧化钙、氧化铝及镁砂中氧化镁等矿相，在短时间内生产粘稠的硅酸盐复合固熔矿物相—复合尖晶石矿物相，能够有效地改善rh喷补料的附着性能和烧结性能，从而改善喷补料的使用寿命。
10、金属铝在现有技术耐材中属于常规添加物料，但添加量的不同，其作用也不相同，一般按添加量的不同作用有三：1)金属铝添加为0.05％～0.5％时，是起到防爆作用，是利用al与h2o反应生成al(oh)3和h2，其中的氢气在排出的过程中会形成开孔通道，利于水蒸气的排出；2)金属铝添加为0.5％～3％时，是起抗氧化剂的作用；3)金属铝的添加量为3％～5％时，在1100℃下起到金属结合作用。
11、而本专利技术中金属铝的含量超过了5％，其作用是利用铝热反应放热，大量的热量让喷补料基质快速出现粘稠液相，也就是产生烧结液相，将喷补料牢牢地粘结在喷补作业面，这时铝灰在喷补料中起到金属焊接剂的作用。
12、一种改善rh半干法喷补烧结性能的喷补料的制备方法，包括如下方法步骤：
13、1)配制复合烧结改善剂：将铁尾渣干燥至十分合格，然后加入专用球磨机中制粉，磨制到150～180目，即可得到合格的铁尾矿粉，将采购的岫岩玉石粉、铝灰和自制的铁尾矿粉，按重量比例进行准确称量，三种称好的材料一次性投入混合机，混合机采用锥型混合机或v型混合机，混合10～30分钟，混合均匀后出料装袋，备用；
14、将烧结镁砂3-1mm颗粒料，烧结镁砂1-0mm颗粒料，烧结镁砂粉180目，六偏磷酸钠或三聚磷酸钠，钠基膨润土，熟石灰，固体硅酸钠，纤维，复合烧结改善剂，按重量比例进行准确称量，装袋，备用。
15、2)成品rh喷补料的混合设备，一般选用卧式双轴搅拌机。将称好的烧结镁砂颗粒料和纤维一同加入双轴搅拌机，混合3～8分钟，停机后将余下称好的烧结镁砂粉180目，六偏磷酸钠或三聚磷酸钠，钠基膨润土，熟石灰，固体硅酸钠，复合烧结改善剂，一同加入双轴搅拌机，二次混合5～10分钟，制得喷补料停机后出料装袋，检验合格后，即可入库待发。
16、与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
17、1)本专利技术首次在rh喷补料中，引入复合烧结改善剂，通过铝灰中残留的金属铝，遇热发生铝氧反应放热，促进烧结镁砂颗粒、烧结镁砂细粉、结合剂和添加剂、复合烧结改善剂之间迅速发生反应，生成大量有益的粘稠的多种尖晶石固熔矿物相，如镁铝尖晶石固熔体(熔点2250℃)、铁铝尖晶石(熔点1780℃)等，优化了喷补料的理化性能，显著提高了喷补料的附着性和烧结性。
18、2)首次在耐火材料的rh喷补料中引入铁尾矿粉、岫岩玉石粉作为烧结剂，摒弃了耐火材料与建筑材料互不通用的陈旧观念，这两种材料作为常见的、廉价的固废材料，近年来多用于建材行业。本专利技术通过研究两种材料的主要硅酸盐相，在高温条件下，与烧结镁砂能够反应生产粘稠多种尖晶石固熔矿物相，如镁铝尖晶石固熔体(熔点2250度)、铁铝尖晶石(熔点1780度)等，这些固熔体作为高温矿物相的生成，大大改善rh喷补料的高温性能，增强抗侵蚀性能和抗冲刷性能，从而提高rh喷补料的使用寿命。将这些常见的建筑材料引入耐火材料领域，尤其是引入rh喷补料领域，尚属首次。
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1.一种改善RH半干法喷补烧结性能的喷补料，其特征在于，所述喷补料是由下列重量份数的原料制备而成：烧结镁砂颗粒料45～90份、烧结镁砂粉180目15～30份、六偏磷酸钠或三聚磷酸钠2～6份、钠基膨润土2～6份、熟石灰2～6份、固体硅酸钠2～6份、纤维0.05～0.1份、复合烧结改善剂20～25份，所述复合烧结改善剂为铁尾矿粉、玉石粉和铝灰的混合物。
2.根据权利要求1所述的一种改善RH半干法喷补烧结性能的喷补料，其特征在于，所述复合烧结改善剂中，铁尾矿粉：玉石粉：铝灰＝1∶(0.5～2)∶(6～10)。
3.根据权利要求1或2所述的一种改善RH半干法喷补烧结性能的喷补料，其特征在于，所铝灰为电解铝的过程废弃物，其中金属铝含量为65wt％～70wt％。
4.根据权利要求1所述的一种改善RH半干法喷补烧结性能的喷补料，其特征在于，所述铁尾矿渣中Fe2O3含量为6wt％～17wt％，FeO含量为3％～5％，SiO2含量为30wt％～80wt％，Al2O3含量为1wt％～13wt％，MgO含量为1wt％～14wt％，CaO含量为1wt％～18wt％。<...
【技术特征摘要】
1.一种改善rh半干法喷补烧结性能的喷补料，其特征在于，所述喷补料是由下列重量份数的原料制备而成：烧结镁砂颗粒料45～90份、烧结镁砂粉180目15～30份、六偏磷酸钠或三聚磷酸钠2～6份、钠基膨润土2～6份、熟石灰2～6份、固体硅酸钠2～6份、纤维0.05～0.1份、复合烧结改善剂20～25份，所述复合烧结改善剂为铁尾矿粉、玉石粉和铝灰的混合物。
2.根据权利要求1所述的一种改善rh半干法喷补烧结性能的喷补料，其特征在于，所述复合烧结改善剂中，铁尾矿粉：玉石粉：铝灰＝1∶(0.5～2)∶(6～10)。
3.根据权利要求1或2所述的一种改善rh半干法喷补烧结性能的喷补料，其特征在于，所铝灰为电解铝的过程废弃物，其中金属铝含量为65wt％～70wt％。
4.根据权利要求1所述的一种改善rh半干法喷补烧结性能的喷补料，其特征在于，所述铁尾矿渣中fe2o3含...
【专利技术属性】
技术研发人员：孙逊，李瑞鹏，刘艳，战昱名，陈百杨，王立权，
申请(专利权)人：鞍山钢铁冶金炉材科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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