一種濺渣護爐料及其制備方法
【專利摘要】本發明提供一種濺渣護爐料及其制備方法，屬于煉鋼濺渣護爐【技術領域】。此護爐料包括菱鎂礦20~30%、輕燒鎂粉35~45%、鎂粉5~15%、硅微粉12~20%、納米級鈦白粉2.5~5%、氯化鎂3.5~5%，其余為C。本發明中護爐料的組分和含量的選擇，可以提高濺渣層的熔化溫度和粘度，還可以增加濺渣的鋪展性和潤濕性，可以達到一次濺渣可維持三爐以上的護爐效果。
【專利說明】一種濺渣護爐料及其制備方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于煉鋼濺渣護爐【技術領域】，具體涉及一種一次濺渣能維持三爐以上的濺渣護爐料及其制備方法。
【背景技術】
[0002]爐齡是轉爐煉鋼一項綜合性技術經濟指標。提高爐齡不僅可以降低耐火材料消耗，提高作業率、降低生產成本，而且有利于均衡組織生產，促進生產的良性循環。所以，大幅度提高轉爐爐齡是煉鋼工作者多年追求的目標。
[0003]轉爐的爐襯由工作層、填充層和永久層耐火材料組成。工作層直接與高溫鋼水、氧化性鋼渣和爐氣接觸，持續承受物理和化學因素造成的蝕損和潤濕。因此，爐襯的質量是轉爐爐齡的基礎，它直接影響著轉爐爐襯壽命。
[0004]為保證轉爐正常生產和提高爐襯壽命，我國冶金工作者做了許多工作，如采用焦油白云石磚、輕燒油浸白云石磚，貼補、噴補、搖爐掛渣等措施，使爐齡逐步提高到1000爐以上；進入80年代，轉爐普遍采用鎂碳磚，綜合砌爐，使用活性石灰造渣，改進操作，采用掛渣、噴補相結合的護爐方法，使轉爐爐齡又有明顯提高。
[0005]為提高護爐效果，國內外科技工作者對濺渣護爐料不斷改進提高。如陳建新等人通過調整轉爐終渣成分進行了 MgO-C磚的模擬粘渣實驗，結果表明:在終渣堿度變化不大的情況下，適當降低終渣E FeOn的含量，將MgO含量和熔點控制在一定的范圍內，可得到較厚且結合牢固的粘渣層，同時在MgO-C磚工作面上形成一定的脫碳層， 對形成粘渣層是有利的。另蔣宏、李春雷等針對轉爐終渣(Fe0)%高，采用高碳鎂球進行改質處理，可明顯改進濺渣護爐工藝效果，使爐齡進一步提高，另日本專利TP199600012937和國外文獻Liangnng (steel making) 2000,16: 38-41均涉及派禮:護爐料的研究。
[0006]目前公開的濺渣護爐料在使用后盡管對護爐起到顯著的作用，但通常只能維持使用一爐，待出鋼后又需重新濺渣，這顯然是與當代煉鋼工業的節能、降耗、高效的發展趨勢不相適應。因此，通過一次濺渣能維持多爐使用的改良型的濺渣護爐料的研發成為鋼廠的迫切需求，并成為進一步提高轉爐利用率，減少停爐時間，降低煉鋼成本的關鍵技術之一。

【發明內容】

[0007]為解決上述問題，本發明提供一種一次濺渣能維持三爐以上的濺渣護爐料及其制備方法，具體采用如下技術方案:
一種濺渣護爐料，其特征在于包括除鋁以外的以下重量百分含量的物質:
菱鎂礦20~30% ;輕燒鎂粉40~45% ;鎂粉5~15% ;硅微粉12~20% ;納米級鈦白粉2.5~5% ； 氯化鎂3.5~5%，其余為C;
其中，菱鎂礦中化學成分按重量百分比計為，MgO 38-45%, SiO2 1-2%, CaO 1-2%, 其余為雜質；輕燒鎂粉中化學成分按重量百分比計為，MgO 90-95%, SiO2 0.5-1%，CaO
0.5-1.5%，其余為雜質。[0008]優選地，所述的濺渣護爐料包括以下重量百分含量的物質:
菱鎂礦25~28% ;輕燒鎂粉35~45% ；鎂粉10~12% ;硅微粉12~15% ;納米級鈦白粉
2.5~3.5% ;氯化鎂3.5~5% ;其余為C。
[0009]優選地，所述的濺渣護爐料包括以下重量百分含量的物質:
菱鎂礦25% ;輕燒鎂粉45% ;鎂粉12% ;硅微粉12% ;納米級鈦白粉2.5% ;氯化鎂3.5% ;其余為C。
[0010]濺渣護爐料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟:
(1)按配方將配比好的原料混合；
(2)將步驟(1)中混合好的原料進行混合破碎，破碎至粒徑為小于3_的混合料；
(3)將步驟(2)中制備好的混合料中加入適量水，進行擠壓造粒，然后經過烘干、分篩， 即得所述的濺渣護爐料。
[0011]優選地，步驟(3)中所述的濺渣護爐料的粒徑為l(T40mm。
[0012]本發明的有益效果如下:
1.本發明中將菱鎂礦作為護 爐料的主要成分之一。我國是世界上菱鎂礦資源最為豐富的國家，總保有儲量礦石30億噸，居世界第I位，確保本發明護爐料的廣泛來源；其次，菱鎂礦中化學成分按重量百分比計為，MgO 38-45%，SiO2 1-2%，CaO 1_2%，其余為雜質，這不僅保證了護爐料中MgO的含量，并且在經過多次實踐證明，由于菱鎂礦中的組成含量，在高溫下，相比于輕燒鎂粉、白云石、方解石等的單獨使用，菱鎂礦在護爐過程中具有更好的鋪展性，可以使護爐料均勻地分布到渣的各個部分，為一次濺渣多次護爐提供保障。
[0013]2.本發明中將輕燒鎂粉作為護爐料的主要成分之一。輕燒鎂粉為將菱鎂礦加熱到70(Tl000°C時的產物，菱鎂礦的廣泛來源也保障了輕燒鎂粉的來源；輕燒鎂粉中化學成分按重量百分比計為，MgO 90-95%, SiO2 0.5-1%，CaO 0.5-1.5%，其余為雜質，輕燒鎂粉中含有高含量的MgO和低含量的Si02、Ca0，可以將濺渣中的主要礦物相變為高熔點的MgOX3S 和C2S相，提高濺渣層的熔化溫度和粘度，還可以增加濺渣的潤濕性，對護爐料中的其他物質起到粘結作用，更利于護爐，進一步為一次濺渣多次護爐提供保障。
[0014]3.優選地，本發明中在護爐料中同時添加菱鎂礦和輕燒鎂粉，并且對其含量進行優化，確保護爐料優異的鋪展性和潤濕性。
[0015]4.申請號為200710047568.9，名稱為“改良型濺渣護爐料及其制備方法”中提供的護爐料，含有Al和Al2O3，但在實際煉鋼過程中，常常已經使用Al為還原劑，留在濺渣中的Al2O3含量已經較高，若護爐料中再添加Al，則會進一步提高Al2O3的含量，在低TFe爐渣中，Al2O3含量每增加1%，其熔化溫度降低12°C左右，高TFe爐渣中，Al2O3含量每增加1%， 其熔化溫度降低6°C左右，實際中的濺渣中Al2O3的含量已經達到2~4%，足以使濺渣的熔化溫度顯著下降，如果在護爐料中再增加Al2O3的含量，則使得濺渣層的熔化性溫度進一步降低，提高了濺渣的過熱度；而本發明中并沒有在護爐料中添加Al和Al2O3，添加的還原劑為鎂粉和C，不僅沒有增加濺渣中Al2O3的含量，反而降低了其含量，還對濺渣中的FeO進行還原，降低FeO的含量，更進一步為一次濺渣多次護爐提供保障。
[0016]5.本發明中提供的護爐料中對鎂粉和C的含量進行優化，提供的鎂粉和C含量，既能達到還原效果，又不影響爐襯材料的性能。
[0017]6.本發明提供的護爐料中包括硅微粉，硅微粉是由天然石英(S102)或熔融石英(天然石英經高溫熔融、冷卻后的非晶態Si02)經破座、球磨(或振動、氣流磨)、浮選、藍洗提純、高純水處理等多道工藝加工而成的微粉。娃微粉是一種無毒、無味、無污染的無機非金屬材料；本發明中對硅微粉的含量進行優化，可以降低濺渣中游離石灰量的減少，有助于形成高熔點的C2S和C3S相，提高濺渣熔化溫度，對防止掛渣侵蝕效果顯著；本發明中硅微粉及其含量的選擇，是與菱鎂礦、輕燒鎂粉和鎂粉的含量選擇相適應的，是在縮短起渣時間和提高濺渣熔化溫度之間尋求的最佳平衡點。[0018]7.本發明提供的護爐料中使用的納米級鈦白粉，能促進護爐料的燒結，在使用條件下，與C3S反應，生成高熔點、高黏度的固溶相CaTiO3,牢牢地黏附在轉爐的工作面上，因此本發明提供的護爐料，具有優良的掛渣性能，并且高黏度的固溶相CaTiO3會進一步阻礙轉爐渣對工作層的滲透，有效地保護了工作層，提高轉爐的使用壽命。
[0019]8.本發明提供的護爐料中使用的氯化鎂，與輕燒鎂粉反應，使護爐料在常溫下即形成強度，有利于護爐料的成型。
[0020]9.本發明提供的護爐料，其組分和含量的選擇，使得其具有優異和持久的護爐效果，可以達到一次濺渣三次以上的護爐效果。
【具體實施方式】
[0021]下面結合具體實施例對本發明進行詳細說明。以下實施例將有助于本領域的技術人員進一步理解本發明，但不以任何形式限制本發明。應當指出的是，對本領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明構思的前提下，還可以做出若干變形和改進。這些都屬于本發明的保護范圍。
[0022]實施例1
一種濺渣護爐料，由以下步驟制得:
(1)按配方將配比好的原料混合:菱鎂礦28%;輕燒鎂粉41% ;鎂粉10% ;娃微粉15% ;納米級鈦白粉3.5%，氯化鎂3.5% ;其余為C ;其中菱鎂礦中化學成分按重量百分比計為，MgO 38-45%，SiO2 1-2%，CaO 1_2%，其余為雜質；輕燒鎂粉中化學成分按重量百分比計為，MgO 90-95%, SiO2 0.5-1%, CaO 0.5-1.5%，其余為雜質；
(2)將步驟(1)中混合好的原料進行混合破碎，破碎至粒徑為小于3_的混合料；
(3)將步驟(2)中制備好的混合料中加入適量水(水的加入不與混合料起化學作用，只是為了造粒需要，可以根據實際擠壓造粒的需要，本領域的技術人員可以確定加入水的含量)，進行擠壓造粒，然后經過烘干、將粒徑為1(T40_的顆粒分篩出來，即得所述的濺渣護爐料。
[0023]實施例2
一種濺渣護爐料，由以下步驟制得:
(1)按配方將配比好的原料混合:菱鎂礦25%;輕燒鎂粉45% ;鎂粉12% ;硅微粉12% ;納米級鈦白粉2.5% ;氯化鎂3.5% ；;其余為C ;其中菱鎂礦中化學成分按重量百分比計為，MgO 38-45%，SiO2 1-2%，CaO 1_2%，其余為雜質；輕燒鎂粉中化學成分按重量百分比計為，MgO 90-95%, SiO2 0.5-1%, CaO 0.5-1.5%，其余為雜質；
(2)將步驟(1)中混合好的原料進行混合破碎，破碎至粒徑為小于3_的混合料；
(3)將步驟(2)中制備好的混合料中加入水，進行造粒，然后經過烘干、將粒徑為IOlOmm的顆粒分篩出來，即得所述的濺渣護爐料。
[0024]實施例3
將實施例1所得的濺渣護爐料稱為護爐料A，實施例2中所得的濺渣護爐料稱為護爐料 B，其中護爐料A的試驗選擇為某鋼鐵廠的7#轉爐，護爐料B的試驗選擇某鋼鐵廠的3#轉爐，分別按照如下內容進行濺渣試驗:
7#轉爐和3#轉爐分別試驗432次，其中濺渣210爐，共使用護爐料89.52噸，平均每爐使用護爐料426.31 kg，分四個階段進行，具體情況如下:
第一階段，試驗前期由于7#轉爐和3#轉爐都剛剛完成透氣磚熱更換，采用I爐I濺的方式，共試驗36爐，發現該階段轉爐濺渣效果很好，轉爐濺渣層明顯增厚；
第二階段，鑒于轉爐濺渣層較厚，采用4爐I濺的方式，共試驗53爐，其中濺渣14爐， 發現該階段濺渣層變薄。分析原因主要有該階段冶煉的高級別鋼較多和濺渣頻率降低；
第三階段，鑒于濺渣層變薄，爐體變差，采用3爐I濺的方式，共試驗154爐，其中濺渣 91爐，發現該階段濺渣層逐漸增厚；
第四階段，鑒于爐體濺渣層已增厚，再次采用4爐I濺，共試驗200爐，其中濺渣69爐， 發現該階段濺渣層略有變薄，變薄速度比第二階段濺渣層變薄速度慢。分析原因主要有該階段鐵水相對減少，渣補時間和次數相對增多和濺渣頻率降低。
[0025]另外，在加入護爐料進行濺渣試驗前，7#爐和3#爐分別進行5次無護爐料的濺渣試驗。
[0026]實施例4
實施例3中的試驗情況分析如下:
【權利要求】
1.一種濺渣護爐料，其特征在于包括除鋁以外的以下重量百分含量的物質:菱鎂礦20~30% ;輕燒鎂粉40~45% ;鎂粉5~15% ;硅微粉12~20% ;納米級鈦白粉2.5~5% ； 氯化鎂3.5~5% ;其余為C ；其中，菱鎂礦中化學成分按重量百分比計為，MgO 38-45%, SiO2 1-2%, CaO 1-2%, 其余為雜質；輕燒鎂粉中化學成分按重量百分比計為，MgO 90-95%, SiO2 0.5-1%，CaO0.5-1.5%，其余為雜質。
2.根據權利要求1所述的濺渣護爐料，其特征在于所述的濺渣護爐料包括以下重量百分含量的物質:菱鎂礦25~28% ;輕燒鎂粉35~45% ；鎂粉10~12% ;硅微粉12~15% ;納米級鈦白粉2.5~3.5% ;氯化鎂3.5~5% ;其余為C。
3.根據權利要求1所述的濺渣護爐料，其特征所述的濺渣護爐料包括以下重量百分含量的物質:菱鎂礦25% ;輕燒鎂粉45% ;鎂粉12% ;硅微粉12% ;納米級鈦白粉2.5% ;氯化鎂3.5% ;其余為C。
4.權利要求1-3任一項所述濺渣護爐料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟:(1)按配方將配比好的原料混合；(2)將步驟(1)中混合好的原料進行混合破碎，破碎至粒徑為小于3_的混合料；(3)將步驟(2)中制備好的混合料中加入適量水，進行擠壓造粒，然后經過烘干、分篩， 即得所述的濺渣護爐料。
5.根據權利要求4所述的濺渣護爐料的制備方法，其特征在于，步驟(3)中所述的濺渣護爐料的粒徑為l(T40mm。
【文檔編號】C21C5/44GK103602777SQ201310657553
【公開日】2014年2月26日 申請日期:2013年12月9日 優先權日:2013年12月9日
【發明者】丁玉芬, 徐宏武, 王石林, 王利江, 王 琦 申請人:攀枝花順騰集團冶金材料有限公司