專利名稱：一種自流補爐料及其制備方法和使用方法
技術領域：
本發明涉及一種自流補爐料及其制備方法和使用方法。
背景技術：
轉爐爐齡是轉爐煉鋼中的一個重要的技術經濟指標，是煉鋼廠發揮效益的一個重要因素。提高轉爐爐齡不僅可以提高轉爐的生產效率，降低耐火材料的消耗，確保連鑄機的作業率，同時又可以發揮高爐、煉鋼、軋鋼等系統的綜合效益。
轉爐爐濺渣護爐技術是近十幾年來轉爐煉鋼生產工藝中最重要的技術創新之一。 由于該技術的普及推廣，轉爐爐齡普遍提高了 3-4倍，轉爐利用系數和作業率也都有較大幅度的提高，補爐料與爐襯磚的消耗都有較大的降低。在濺渣護爐技術應用之前，爐帽、耳軸等部位侵蝕過快是制約爐齡提高的主要因素。應用濺渣護爐技術之后，轉爐爐襯的侵蝕情況也發生了變化。轉爐前后大面侵蝕過快已成為影響轉爐爐齡提高的關鍵因素。因此， 加強轉爐前后大面維護，以使爐襯達到均衡侵蝕，降低耐火材料的消耗，進一步提高轉爐爐齡具有 十分重要的意義。
根據轉爐生產的特點及大面蝕損原因的分析，要求大面修補料應具有如下的一些性能1)修補料高溫流動性好，易流人蝕損的凹槽中，且表面光滑平整；2)修補料硬化時間短，以縮短補爐時間，提高轉爐作業率；3)修補料與原磚襯粘接強度高；4)修補料體積密度大，強度高，抗渣性好，耐急冷急熱能力強。
文獻《轉爐大面補爐料的性能研究與應用》介紹了根據轉爐大面耐火材料的使用條件，研究了影響浙青結合及專用樹脂結合鎂質補爐料使用性能的主要因素，研制的復合浙青結合補爐料流動性好，自身燒結及與爐襯燒結好，能夠滿足轉爐正常使用周期。但是這種自流料中幾種結合劑有相互溶解作用，放置時間長，補爐料有團聚現象，對流動性不利。
文獻《轉爐大面自流補爐料的研究及應用》分析了濟鋼一煉鋼25噸轉爐(擴容至 42噸)爐襯損壞原因，提出了轉爐大面自流補爐料的技術性能要求，但是這種自流料中結合劑比例相對較少，影響自流料的流動性。文獻《轉爐自流補爐料的研制》介紹了采用燒結鎂砂為主要原料，以復合浙青為主要結臺劑，并配以適量粉狀樹脂和助流動劑，不經熱焙生產出大面自流補爐料，該補爐料長時間放置不會結塊硬化，但是這種自流料由于添加了助流動劑，所以成本較高，且經過一段時間以后，所述自流料中的添加劑會發生反應，降低補爐料的使用效果。
CN1417549A公開了一種煉鋼轉爐大面爐襯熱態補爐用不定形耐火材料，以燒結鎂砂、白云石做原料，采用偏硅酸鹽和磷酸鹽做結合劑，經混碾、攪拌形成的一種松散、干狀、 均勻集料，其特征在于，修改料加入爐內，結合劑形成液相，物料在重力作用下自流找平，燒結時間段，僅為5-15分鐘，燒結過程不產生有害氣體及煙塵，燒結后與大面原爐襯附著力強，并能較好承受鋼水、鋼渣侵蝕，一次補爐使用壽命25次以上。但是，所述自流補爐料的成本較高且使用壽命較低。發明內容
本發明的目的是提供一種具有較高強度、能夠快速燒結，并能夠使得到的補爐層具有較好的耐沖刷性能和耐侵蝕性能，且成分簡單、成本低廉的自流補爐料及其制備方法， 以及該自流補爐料的使用方法。
本發明的發明人發現，將由特定比例的鎂砂、鎂粉和浙青組成的自流補爐料，并限定其中鎂砂的顆粒直徑以及鎂粉的顆粒直徑及它們的重量比，能夠使得到的自流補爐料在燒結過程中保證鎂砂顆粒與軟化熔融·的浙青結合劑很好地發生界面作用，在作用過程中浙青發生炭化燒結，形成碳素骨架，有效的把適當量的大顆粒鎂砂固結在一起，使小顆粒鎂粉很好地填充在大顆粒鎂砂之間。其中，大顆粒鎂砂在燒結過程中也起到骨架作用，適當比例的大顆粒鎂砂，可以改善燒結過程，提高料層的透氣性；適當比例的小顆粒鎂粉填充其中，可以優化補爐料的燒結質量和提高補爐料的流動性，進而提高燒結層粘結強度和耐壓抗折強度，提高抗沖刷能力。此外，浙青在炭化燒結過程中，還起著降低鎂砂顆粒表面張力， 充分潤濕大顆粒鎂砂表面的重要作用，使鎂砂顆粒之間、并通過小顆粒鎂粉能夠充分粘結， 燒結后能夠得到強度高、結構均一的燒結體。
為了實現上述目的，本發明提供了一種所述自流補爐料，其中，該自流補爐料由鎂砂、鎂粉以及浙青粉組成，以所述自流補爐料的總重量為基準，所述鎂砂和所述鎂粉的總含量為70-85重量％，所述浙青粉的含量為15-30重量；其中，所述鎂砂和所述鎂粉的主要成分均為MgO，所述鎂砂與所述鎂粉的重量比為O. 3-1. 2 I ;所述鎂砂的顆粒直徑為大于5 毫米至10毫米，所述鎂粉的顆粒直徑為< I毫米，所述浙青粉的顆粒直徑為< I毫米。
本發明還提供了一種自流補爐料的制備方法，其中，該方法包括將鎂砂、鎂粉以及浙青粉混合均勻，各物質的用量使得，以所述自流補爐料的總重量為基準，所述鎂砂和所述鎂粉的總含量為70-85重量％，所述浙青粉的含量為15-30重量；其中，所述鎂砂和所述鎂粉的主要成分均為MgO，所述鎂砂與所述鎂粉的重量比為O. 3-1. 2 I;所述鎂砂的顆粒直徑為大于5毫米至10毫米，所述鎂粉的顆粒直徑為< I毫米，所述浙青粉的顆粒直徑為< I 毫米。
本發明還提供了一種自流補爐料的使用方法，該方法包括在出完鋼和倒渣后，將自流補爐料置于爐襯溫度為1200-1300°C的轉爐內進行燒結，并進行搖爐，其中，所述自流補爐料為本發明提供的自流補爐料。
本發明提供的自流補爐料的流動性良好，倒入爐內后即可以均一鋪展，并且具有良好的燒結性能且燒結時間較短，優選平均僅需要40分鐘，此外，由本發明所述的自流補爐料形成的補爐層還具有較好的耐沖刷性能和耐侵蝕性能，補一次爐后一般使用壽命可以達到60爐以上。此外，本發明提供的自流補爐料還能夠很好地與轉爐爐濺渣護爐工藝相匹配(濺渣護爐技術是在出鋼后，利用MgO含量達到飽和或過飽和的煉鋼終點渣，通過高壓N2 的吹濺，冷卻、凝固在爐襯表面上形成一層高熔點的熔渣層，并與爐襯很好地粘結附著，從而保護爐襯。本發明提供的自流補爐料經過燒結后，形成的燒結層中MgO含量較高，燒結層中化學成分幾乎全是MgO，且濺渣層的與燒結層的相同物質之間的界面張力較小，粘附性和爐渣掛渣性能較好，從而能很好地與轉爐爐濺渣護爐工藝相匹配)。按照本發明的一種優選的實施方式，當限定所述鎂砂與所述鎂粉的重量比為O. 3-0. 7 I時，更優選情況下，當限定顆粒直徑大于5毫米至7毫米的鎂砂與顆粒直徑為大于7毫米至10毫米的鎂砂的重量比為O. 6-1. 5 I ;所述顆粒直徑為O. 2-1毫米的鎂粉與顆粒直徑小于O. 2毫米的鎂粉的重量比為O. 6-1.5 I時，適當比例的大顆粒鎂砂，可以改善燒結過程，提高料層的透氣性；適當比例的小顆粒鎂粉填充其中，可以優化補爐料的燒結質量和提高補爐料的流動性， 進而提高燒結層粘結強度和耐壓抗折強度，提高抗沖刷能力。此外，本發明提供的自流補爐料的成分簡單，成本低廉。
本發明的其他特征和優點將在隨后的具體實施方式
部分予以詳細說明。
具體實施方式
以下對本發明的具體實施方式
進行詳細說明。應當理解的是，此處所描述的具體實施方式
僅用于說明和解釋本發明，并不用于限制本發明。
按照本發明，所述自流補爐料由鎂砂、鎂粉以及浙青粉組成，以所述自流補爐料的總重量為基準，所述鎂砂和所述鎂粉的總含量為70-85重量％，所述浙青粉的含量為15-30 重量；優選情況下，以所述自流補爐料的總重量為基準，所述鎂砂和鎂粉的總含量為75-80 重量％，所述浙青粉的含量為20-25重量％ ;其中，所述鎂砂和所述鎂粉的主要成分均為 MgO，所述鎂砂與所述鎂粉的重量比為O. 3-1. 2 1，進一步優選情況下，所述鎂砂和鎂粉的重量比為O. 3-0. 7 I;所述鎂砂的顆粒直徑為大于5毫米至10毫米，所述鎂粉的顆粒直徑為< I毫米，所述浙青粉的顆粒直徑為< I毫米。
本發明的發明人發現，大顆粒鎂砂在燒結 過程中也起到骨架作用，適當比例的大顆粒鎂砂，可以改善燒結過程，提高料層的透氣性；適當比例的小顆粒鎂粉填充其中，可以優化補爐料的燒結質量和提高補爐料的流動性，進而提高燒結層粘結強度和耐壓抗折強度，提高抗沖刷能力。因此，采用顆粒直徑為大于5毫米至10毫米的大顆粒鎂砂與顆粒直徑< I毫米的小顆粒鎂粉的配合，并限定所述鎂砂和鎂粉的重量比更優選為O. 3-0. 7 1， 能夠使采用本發明的自流補爐料補爐后的爐襯強度更高、耐沖刷、耐侵蝕性能更好。
此外，本發明的發明人還發現，進一步優選限定顆粒直徑大于5毫米至7毫米的鎂砂與顆粒直徑為大于7毫米至10毫米的鎂砂的重量比為O. 6-1. 5 I ;所述顆粒直徑為 O. 2-1毫米的鎂粉與顆粒直徑小于O. 2毫米的鎂粉的重量比為O. 6-1. 5 1，這更有利于使料層沿高度分布更均勻，從而優選使燒結過程沿高度分布更均勻，避免燒結層中出現溫度相對過高或過低的現象，更有利于提高燒結質量。
由于本發明只是通過對鎂砂、鎂粉以及浙青的混合比例并同時對它們的顆粒直徑的范圍進行限定而改善得到的自流補爐料的性能，因此，對鎂砂、鎂粉以及浙青的種類的選擇沒有特別限定。
按照本發明，所述鎂砂和鎂粉可以為本領域技術人員公知的各種可以用于轉爐補爐用的鎂砂和鎂粉，所述鎂砂和鎂粉的主要成分均為MgO，優選情況下，所述鎂砂和鎂粉的MgO含量均為95重量％以上。此外，所述鎂砂和鎂粉中可能還含有其他的氧化物雜質， 例如Si02、Ca0等。
按照本發明，為了進一步提高鎂砂的性能，優選情況下，所述鎂砂和鎂粉的耐火度均彡1800°C，體積密度均> 3.0g/cm3。其中，所述鎂砂通常可以選自輕燒鎂砂、重燒鎂砂和電容鎂砂中的一種或多種。所述輕燒鎂砂、重燒鎂砂和電容鎂砂均可以商購獲得，也可以按照本領域技術人員公知的方法制備得到，例如，所述重燒鎂砂是選用天然菱鎂石礦，用冶金焦碳作燃料，在高溫豎窯中煅燒而成。所述輕燒鎂砂是以鎂礦石為原料，經反射窯焙燒后， 經細磨而成。所述電熔鎂砂是用精選的天然菱鎂石或高純輕燒鎂顆粒，在電弧爐中熔融制得。
按照本發明，所述浙青粉可以為本領域技術人員公知的各種可以用于轉爐補爐用的浙青粉，所述浙青的C含量優選為> 60重量％。所述浙青通常可以選自高溫浙青、中溫浙青和低溫浙青中的一種或多種。所述高溫浙青、中溫浙青和低溫浙青均可以商購獲得，也可以按照本領域技術人員公知的方法制備得到，其中，所述低溫浙青(軟浙青)，環球法軟化點為35-75 °C ;中溫浙青，環球法軟化點為75-95 °C ;高溫浙青(硬浙青)，環球法軟化點為 95-120。。。
按照本發明，所述自流補爐料的制備方法包括將鎂砂、鎂粉以及浙青粉混合均勻， 各物質的用量使得，以所述自流補爐料的總重量為基準，所述鎂砂和所述鎂粉的總含量為 70-85重量％，所述浙青粉的含量為15-30重量；優選情況下，各物質的用量使得，以所述自流補爐料的總重量為基準，所述鎂砂和所述鎂粉的總含量為75-80重量％，所述浙青粉的含量為20-25重量％ ;其中，所述鎂砂和所述鎂粉的主要成分均為MgO，所述鎂砂與所述鎂粉的重量比為O. 3-1. 2 1，如上所述，進一步優選情況下，當所述鎂砂和鎂粉的重量比為 O. 3-0. 7 1，能夠使采用本發明的自流補爐料補爐后的爐襯強度更高、耐沖刷、耐侵蝕性能更好；所述鎂砂的顆粒直徑為大于5毫米至10毫米，所述鎂粉的顆粒直徑為< I毫米，所述浙青粉的顆粒直徑為<I毫米。
如上所述，進一步優選限定顆粒直徑大于5毫米至7毫米的鎂砂與顆粒直徑為大于7毫米至10毫米的鎂砂的重量比為O. 6-1. 5 I ;所述顆粒直徑為O. 2-1毫米的鎂粉與顆粒直徑小于O. 2毫米的鎂粉的重量比為O. 6-1. 5 I，這更有利于使料層沿高度分布更均勻，從而使燒結過程沿高度分布更均勻，避免燒結層中出現溫度相對過高或過低的現象，更有利于提聞燒結質量。
所述鎂砂、鎂粉以及浙青的成分以及種類選擇如上文所述，在此不再贅述。
按照本發明，所述自流補爐料可以采用本領域技術人員公知的方法的使用，例如， 在轉爐前后大面出現異常時，可以在出完鋼和倒渣后，用吊車將所述自流補爐料倒入轉爐內，根據補爐部位的不同，在補爐位置附近搖爐2-3次，搖爐過程中以及搖爐結束后，在轉爐爐襯溫度(一般為1200-1300°C )的作用下，所述自流補爐料中的浙青迅速軟化融化，形成液相，并分散于修補料內部，從而使所述補爐料具有很好的流動性，因此，可以在重力作用下自流找平。優選情況下，為了更方便地將所述自流補爐料倒入轉爐內，可以將轉爐搖至 45-60°，以使爐口傾斜。其中，所述搖爐的方法可以按照本領域技術人員公知的方法進行。
優選情況下，為了能夠提高補爐效率，還可以在補爐位置進行適當助氧燒結。在進行助氧燒結時，對準補爐位進行吹氧，供氧強度和燒結時間為本領域技術人員所公知，例如，供氧強度可以為O. 4-0. 6m3/噸鋼水·分鐘；吹氧溫度通常可以為1500-1600°C，吹氧時間通常可以為3-10分鐘，總的燒結時間通常可以為30-60分鐘。
按照本發明，所述補爐料的用量可以根據實際需要補爐部位的面積大小而定，通常情況下，所述自流補爐料的加入量可以為7. 5-12. 5kg/噸鋼水(/噸鋼水，指出鋼的鋼水量)O
以上詳細描述了本發明的優選實施方式，但是，本發明并不限于上述實施方式中的具體細節，在本發明的技術構思范圍內，可以對本發明的技術方案進行多種簡單變型，這些簡單變型均屬于本發明的保護范圍。
另外需要說明的是，在上述具體實施方式
中所描述的各個具體技術特征，在不矛盾的情況下，可以通過任何合適的方式進行組合，為了避免不必要的重復，本發明對各種可能的組合方式不再另行說明。
此外，本發明的各種不同的實施方式之間也可以進行任意組合，只要其不違背本發明的思想，其同樣應當視為本發明所公開的內容。
以下將通過實施例對本發明進行詳細描述。
以下實施例中，鎂砂購自攀鋼冶輔公司，鎂砂(MgO含量> 96重量％ )，所述鎂砂的耐火度為彡1800°C，體積密度為彡3. Og/cm3。
鎂粉購自攀鋼冶輔公司，鎂粉(MgO含量> 96重量％)，所述鎂粉的耐火度為彡1800°C，體積密度為彡3. Og/cm3。
所述浙青粉購自攀鋼煤化工廠，浙青(C含量> 60重量％ )。
實施例1
本實施例用于說明本發明提供的自流補爐料的制備和使用方法。
以各原料的總重量為基準，輕燒鎂砂含量為20重量％ (其中，顆粒直徑為5_7mm 和顆粒直徑為7-10mm的鎂砂重量比為1:1);鎂粉含量為60重量％ (其中，顆粒直徑為 O. 2-lmm和顆粒直徑彡O. 2mm的鎂粉的重量比為1:1);中溫浙青粉(顆粒直徑為彡Imm)含量為20重量％。
將上述原料加入到攪拌器內進行混料、攪拌，既得到自流補爐料。在攀鋼釩煉鋼廠120噸轉爐上進行補爐，操作時，在出鋼后，待濺渣補爐完成后并倒渣后，將轉爐搖至 45°，向轉爐(爐襯溫度為1200°C )中投入所述自流補爐料1. 25噸(出鋼量130噸)，并進行 搖爐2-3次(搖爐角度為50° )，然后將轉爐搖至一定傾角，使轉爐需要補爐的位置在轉爐最底部。然后，在1555°C下，對補爐位進行吹氧燒結(供氧強度為O. 46m3/噸鋼水 分鐘)，吹氧時間為5分鐘，由于所述補爐料的流動性好，因此，吹氧完成后25分鐘后基本上不再冒煙、燃燒，且所述補爐料已燒透，吹氧完成后35分鐘后與爐襯燒結在一起，表面平整致密。爐襯修補使用壽命達70爐。
實施例2
本實施例用于說明本發明提供的自流補爐料的制備和使用方法。
以各原料的總重量為基準，輕燒鎂砂含量為35重量％ (其中，顆粒直徑為5_7mm 和顆粒直徑為7-10!11111的鎂砂重量比為0.6 I);鎂粉含量為50重量％ (其中，顆粒直徑為O. 2-lmm和顆粒直徑彡O. 2mm的鎂粉的重量比為O. 6 I);中溫浙青粉(顆粒直徑為 (Imm)含量為15重量％。
將上述原料加入到攪拌器內進行混料、攪拌，既得到自流補爐料。在攀鋼釩煉鋼廠 120噸轉爐上進行補爐，操作時，待濺渣補爐完成后，將轉爐搖至45°，向轉爐(爐襯溫度為 1200°C )中投入所述自流補爐料I噸(出鋼量130噸)，并進行搖爐2-3次(搖爐角度為 50° )，然后將轉爐搖至一定傾角，使轉爐需要補爐的位置在轉爐最底部。然后，在1600°C 下，對補爐位進行吹氧燒結(供氧強度為O. 5m3/噸鋼水 分鐘)，吹氧時間為5分鐘，由于所述補爐料的流動性好，吹氧完成后15分鐘后基本上不再冒煙、燃燒，且所述補爐料已燒透，吹氧完成后25分鐘后與爐襯燒結在一起，表面平整致密。爐襯修補使用壽命達70爐。
實施例3
本實施例用于說明本發明提供的自流補爐料的制備和使用方法。
以各原料的總重量為基準，重燒鎂砂含量為40重量％ (其中，顆粒直徑為5_7mm 和顆粒直徑為7-10!11111的鎂砂重量比為1.5 I);鎂粉含量為35重量％ (其中，顆粒直徑為O. 2-lmm和顆粒直徑彡O. 2mm的鎂粉的重量比為1. 5 :1);高溫浙青粉(顆粒直徑為 (Imm)含量為25重量％。
將上述原料加入到攪拌器內進行混料、攪拌，既得到自流補爐料。在攀鋼釩煉鋼廠 120噸轉爐上進行補爐，操作時，待濺渣補爐完成后，將轉爐搖至45°，向轉爐(爐襯溫度為 1200°C )中投入所述自流補爐料I噸(出鋼量130噸)，并進行搖爐2-3次(搖爐角度為 50° )，然后將轉爐搖至一定傾角，使轉爐需要補爐的位置在轉爐最底部。然后，在1540°C 下，對補爐位進行吹氧燒結(供氧強度為O. 43m3/噸鋼水 分鐘)，吹氧時間為5分鐘，由于所述補爐料的流動性好，吹氧完成后18分鐘后基本上不再冒煙、燃燒，且所述補爐料已燒透，吹氧完成后55分鐘后與爐襯燒結在一起，表面平整致密。爐襯修補使用壽命達67爐。
實施例4
本實施例用于說明本發明提供的自流補爐料的制備和使用方法。
按照實施例1的方法制備自流補爐料并進行補爐操作，不同的是，以各原料的總重量為基準， 輕燒鎂砂含量為45重量％ (其中，顆粒直徑為5-7mm和顆粒直徑為7_10mm的鎂砂重量比為0.6 I);鎂粉含量為40重量％ (其中，顆粒直徑為O. 2-lmm和顆粒直徑 (O. 2mm的鎂粉的重量比為O. 6 :1);中溫浙青粉(顆粒直徑為彡Imm)含量為15重量％。 向轉爐(爐襯溫度為1200°C)中投入所述自流補爐料I噸(出鋼量130噸)，并進行搖爐 2-3次(搖爐角度為50° )，然后將轉爐搖至一定傾角，使轉爐需要補爐的位置在轉爐最底部。然后，在150(TC下，對補爐位進行吹氧燒結(供氧強度為O. 43m3/噸鋼水 分鐘)，吹氧時間為5分鐘，由于所述補爐料的流動性好，吹氧完成后30分鐘后基本上不再冒煙、燃燒，且所述補爐料已燒透，吹氧完成后50分鐘后與爐襯燒結在一起，表面平整致密。爐襯修補使用壽命達65爐。
實施例5
本實施例用于說明本發明提供的自流補爐料的制備和使用方法。
按照實施例1的方法制備自流補爐料并進行補爐操作，不同的是，以各原料的總重量為基準，輕燒鎂砂含量為45重量％ (其中，顆粒直徑為5-7mm和顆粒直徑為7_10mm的鎂砂重量比為0.4 I);鎂粉含量為40重量％ (其中，顆粒直徑為O. 2-lmm和顆粒直徑 (O. 2mm的鎂粉的重量比為O. 4 :1);中溫浙青粉(顆粒直徑為彡Imm)含量為15重量％。 向轉爐(爐襯溫度為1200°C)中投入所述自流補爐料I噸(出鋼量130噸)，并進行搖爐 2-3次(搖爐角度為50° )，然后將轉爐搖至一定傾角，使轉爐需要補爐的位置在轉爐最底部，然后，在1500°C下，對補爐位進行吹氧燒結(供氧強度為O. 43m3/噸鋼水·分鐘)，吹氧時間為5分鐘，由于所述補爐料的流動性好，吹氧完成后35分鐘后基本上不再冒煙、燃燒， 且所述補爐料已燒透，吹氧完成后55分鐘后與爐襯燒結在一起，表面平整致密。爐襯修補使用壽命達63爐。
實施例6
本實施例用于說明本發明提供的自流補爐料的制備和使用方法。
按照實施例1的方法制備自流補爐料并進行補爐操作，不同的是，以各原料的總重量為基準，輕燒鎂砂含量為45重量％ (其中，顆粒直徑為5-7mm和顆粒直徑為7_10mm 的鎂砂重量比為2 I);鎂粉含量為40重量％ (其中，顆粒直徑為O. 2-lmm和顆粒直徑 (O. 2mm的鎂粉的重量比為2 I);中溫浙青粉(顆粒直徑為彡Imm)含量為15重量％。 向轉爐(爐襯溫度為1200°C )中投入所述自流補爐料I噸(出鋼量130噸)，并進行搖爐 2-3次(搖爐角度為50° )，然后將轉爐搖至一定傾角，使轉爐需要補爐的位置在轉爐最底部然后，在1510°C下，對補爐位進行吹氧燒結(供氧強度為O. 43m3/噸鋼水·分鐘)，吹氧時間為5分鐘，由于所述補爐料的流動性好，吹氧完成后35分鐘后基本上不再冒煙、燃燒， 且所述補爐料已燒透，吹氧完成后55分鐘后與爐襯燒結在一起，表面平整致密。爐襯修補使用壽命達63爐。
對比例I
本對比例用于說明參比自流補爐料的制備和使用方法。
按照實施例1的方法制備自流補爐料并進行補爐操作，不同的是，以各原料的總重量為基準，輕燒鎂砂含量為60重量％ (其中，顆粒直徑為5-7mm和顆粒直徑為7_10mm 的鎂砂重量比為1:1);鎂粉含量為20重量％ (其中，顆粒直徑為O. 2-lmm和顆粒直徑 (O. 2mm的鎂粉的重量比為1:1);中溫浙青粉(顆粒直徑為彡Imm)含量為20重量％。
將上述原料加入到攪拌器內進行混料、攪拌，既得到自流補爐料。在攀鋼釩煉鋼廠 120 噸轉爐上進行補爐，操作時，在出鋼后，待濺渣補爐完成后并倒渣后，將轉爐搖至45°， 向轉爐(爐襯溫度為1200°C)中投入所述自流補爐料1. 25噸(出鋼量130噸)，并進行搖爐2-3次(搖爐角度為50° )，然后將轉爐搖至一定傾角，使轉爐需要補爐的位置在轉爐最底部。然后，在1555°C下，對補爐位進行吹氧燒結(供氧強度為O. 46m3/噸鋼水 分鐘)， 吹氧時間為5分鐘,吹氧完成后55分鐘后與爐襯燒結在一起。爐襯修補使用壽命僅為55 爐。
對比例2
本對比例用于說明參比自流補爐料的制備和使用方法。
按照實施例1的方法制備自流補爐料并進行補爐操作，不同的是，以各原料的總重量為基準，輕燒鎂砂含量為12. 5重量％ (其中，顆粒直徑為5-7mm和顆粒直徑為7_10mm 的鎂砂重量比為1:1);鎂粉含量為67. 5重量％ (其中，顆粒直徑為O. 2-lmm和顆粒直徑 (O. 2mm的鎂粉的重量比為1:1);中溫浙青粉(顆粒直徑為彡Imm)含量為20重量％。
將上述原料加入到攪拌器內進行混料、攪拌，既得到自流補爐料。在攀鋼釩煉鋼廠 120噸轉爐上進行補爐，操作時，在出鋼后，待濺渣補爐完成后并倒渣后，將轉爐搖至45°， 向轉爐(爐襯溫度為1200°C)中投入所述自流補爐料1.25噸(出鋼量130噸)，并進行搖爐2-3次(搖爐角度為50° )，然后將轉爐搖至一定傾角，使轉爐需要補爐的位置在轉爐最底部。然后，在1420°C下，對補爐位進行吹氧燒結(供氧強度為O. 46m3/噸鋼水 分鐘)， 吹氧時間為3分鐘，吹氧完成后55分鐘后與爐襯燒結在一起。爐襯修補使用壽命僅為55 爐。
對比例3
本對比例用于說明現有技術的自流補爐料的制備和使用方法。
將輕燒鎂砂(顆粒直徑為1-3毫米，MgO含量> 90重量％ )、浙青(高溫浙青， C含量為50重量％ )和樹脂結合劑(酚醛樹脂，購自攀枝花鋼城企業公司，牌號HG/T 2705-1995)按重量比為90 7 3混合均勻，爐前將料裝袋，用裝料斗投入爐內(1200°C )， 投入量為400千克(出鋼量為50噸)，將爐子傾動進行搖爐2-3次(搖爐角度為50° )，然后將轉爐搖至一定傾角，使轉爐需要補爐的位置在轉爐最底部。使之流到應修補的部位，燒結時間為45-60分鐘，形成燒結層。爐襯修補使用壽命僅為8爐。
由上述結果可以看出，與參比方法和現有技術相比，采用本發明的自流補爐料進行補爐后，轉爐的使用壽命達到63爐以上，特別是由實施例1-2與實施例4-6的結果可以看出，將所述鎂砂與所述鎂粉的重量比限定為O. 3-0. 7 1，并保證顆粒直徑大于5毫米至7毫米的鎂砂與顆粒直徑為大于7毫米至10毫米的鎂砂的重量比為O. 6-1. 5 I 以及保證所述顆粒直徑為O. 2-1毫米的鎂粉與顆粒直徑小于O. 2毫米 的鎂粉的重量比為O.6-1.5 I時，補爐效果更好，即轉爐的使用壽命高達70爐，由此說明，由本發明提供的自流補爐料具有更高的強度，以及更佳的耐沖刷、耐侵蝕，且燒結時間更短。此外，本發明提供的自流補爐料的組成更簡單，成本更低。
權利要求
1.一種自流補爐料，其特征在于，所述自流補爐料由鎂砂、鎂粉以及浙青粉組成，以所述自流補爐料的總重量為基準，所述鎂砂和所述鎂粉的總含量為70-85重量％，所述浙青粉的含量為15-30重量；其中，所述鎂砂和所述鎂粉的主要成分均為MgO，所述鎂砂與所述鎂粉的重量比為O. 3-1. 2 I;所述鎂砂的顆粒直徑為大于5毫米至10毫米，所述鎂粉的顆粒直徑為< I毫米，所述浙青粉的顆粒直徑為< I毫米。
2.根據權利要求1所述的自流補爐料，其中，以所述自流補爐料的總重量為基準，所述鎂砂和所述鎂粉的總含量為75-80重量％，所述浙青粉的含量為20-25重量％。
3.根據權利要求1或2所述的自流補爐料，其中，所述鎂砂與所述鎂粉的重量比為O.3-0. 7:1。
4.根據權利要求1或2所述的自流補爐料，其中，顆粒直徑大于5毫米至7毫米的鎂砂與顆粒直徑為大于7毫米至10毫米的鎂砂的重量比為O. 6-1. 5 I ;所述顆粒直徑為O. 2-1毫米的鎂粉與顆粒直徑小于O. 2毫米的鎂粉的重量比為O. 6-1. 5 I。
5.根據權利要求1或2所述的自流補爐料，其中，所述鎂砂和鎂粉的主要成分MgO含量均為95重量％以上。
6.根據權利要求5所述的自流補爐料，其中，所述鎂砂和鎂粉的耐火度均為>1800°C,體積密度均為> 3. Og/cm3 ;所述鎂砂選自輕燒鎂砂、重燒鎂砂和電熔鎂砂中的一種或多種。
7.根據權利要求1或2所述的自流補爐料，其中，所述浙青粉的C含量為>60重量所述浙青選自高溫浙青、中溫浙青和低溫浙青中的一種或多種。
8.權利要求1所述自流補爐料的制備方法，其特征在于，該方法包括將鎂砂、鎂粉以及浙青粉混合均勻，各物質的用量使得，以所述自流補爐料的總重量為基準，所述鎂砂和所述鎂粉的總含量為70-85重量％，所述浙青粉的含量為15-30重量；其中，所述鎂砂和所述鎂粉的主要成分均為MgO，所述鎂砂與所述鎂粉的重量比為O. 3-1. 2 I;所述鎂砂的顆粒直徑為大于5毫米至10毫米，所述鎂粉的顆粒直徑為< I毫米，所述浙青粉的顆粒直徑為< I毫米。
9.根據權利要求8所述的方法，其中，各物質的用量使得，以所述自流補爐料的總重量為基準，所述鎂砂和所述鎂粉的總含量為75-80重量％，所述浙青粉的含量為20-25重量％。
10.根據權利要求8或9所述的方法，其中，所述鎂砂與所述鎂粉的重量比為O.3-0. 7:1。
11.根據權利要求8或9所述的方法，其中，顆粒直徑大于5毫米至7毫米的鎂砂與顆粒直徑為大于7毫米至10毫米的鎂砂的重量比為O. 6-1. 5 I ;所述顆粒直徑為O. 2-1毫米的鎂粉與顆粒直徑小于O. 2毫米的鎂粉的重量比為O. 6-1. 5 I。
12.一種自流補爐料的使用方法，該方法包括在出完鋼和倒渣后，將自流補爐料置于爐襯溫度為1200-1300°C的轉爐內進行燒結，并進行搖爐，其特征在于，所述自流補爐料為權利要求1-7中任意一項所述的自流補爐料。
全文摘要
本發明公開了一種自流補爐料及其制備方法和使用方法，其中，所述自流補爐料由鎂砂、鎂粉以及瀝青粉組成，以所述自流補爐料的總重量為基準，所述鎂砂和所述鎂粉的總含量為70-85重量％，所述瀝青粉的含量為15-30重量；其中，所述鎂砂和鎂粉的主要成分均為MgO，所述鎂砂與所述鎂粉的重量比為0.3-1.2∶1；所述鎂砂的顆粒直徑為大于5毫米至10毫米，所述鎂粉的顆粒直徑為≤1毫米，所述瀝青粉的顆粒直徑為≤1毫米。本發明提供的自流補爐料的流動性良好，倒入爐內后即可以均一鋪展，且燒結性能良好，燒結時間較短，并能夠很好地與濺渣工藝相匹配。此外，由本發明提供的自流補爐料形成的補爐層還具有較好的耐沖刷性能和耐侵蝕性能。
文檔編號C04B35/66GK103011848SQ201110295300
公開日2013年4月3日 申請日期2011年9月27日 優先權日2011年9月27日
發明者曾建華, 梁新騰, 陳永, 任毅, 楊森祥, 李桂軍, 李青春, 李利剛, 何為, 李安林, 陳均 申請人:攀鋼集團攀枝花鋼鐵研究院有限公司, 攀鋼集團攀枝花鋼釩有限公司, 攀鋼集團西昌鋼釩有限公司