[发明专利]一种用于钢包工作衬的修补料

说明书

技术领域

本发明涉及一种修补料，特别涉及一种用于钢包工作衬的修补料。

背景技术

对于钢包工作衬，由于炼钢和精炼温度高、精炼工艺复杂、不同钢种冶炼等因素，造成其工作衬侵蚀较快，需要频繁对其工作衬进行喷补维护。炼钢钢包工作衬需要具有优良的抗侵蚀性，因此对修补料的品质也要求较高。一般采用MgO基的修补料，以抵抗炼钢高温冶炼的侵蚀和冲刷作用。MgO基的喷补料包括镁质喷补料、镁钙质喷补料、镁铬质喷补料等。由于镁质材料与莫来石、刚玉质材料相比具有较好的抗渣性，因此钢包修补一般采用镁质喷补料，主原料采用中低档烧结镁砂，结合剂采用磷酸盐和水玻璃等。随着大量高等级钢和纯净钢冶炼的需求，炉外精炼的比重和要求越来越高。钢包越来越承担着精炼炉的功能，底吹氩搅拌，RH真空精炼，CAS-OB炉外精炼，LF-VD处理等，钢水在钢包内停留时间长、精炼温度高，使得钢包耐材所受的负荷越来越大，耐材侵蚀严重，制约了钢包寿命的提高。尽管钢包渣线采用镁碳砖，但用于高温渣的强烈侵蚀作用，镁碳砖往往出现砖缝凹陷、砖面侵蚀和剥落，钢包中间维修时镁碳砖需要更换，寿命往往只是包壁的一半或更低。因此，比较有效的常规修补措施是对镁碳砖进行喷补修补，以提高镁碳砖的使用寿命。

中国专利CN101481257公开了一种钢包渣线喷补料。主原料采用镁质或镁钙质材料，采用硅酸盐和磷酸盐复合结合剂，加入添加剂B₂O₃。喷补一次平均可提高钢包渣线寿命10次以上，但是其成本相对较高。

发明内容

本发明的目的是提供一种成本较低且抗侵蚀性优异的钢包工作衬的修补料，主要解决现有镁质修补料成本较高的技术问题。修补料主要用于钢包工作衬的修补。本发明的技术方案为：一种用于钢包工作衬的修补料，其组分的重量百分含量为：处理过的用后镁铝碳砖19-65%、烧结镁砂27-71%、固体水玻璃3-4%、三聚磷酸钠3-4%、粘土1-2%。

本发明的修补料采用处理过的用后镁铝碳砖为原料，可降低喷补料的制造成本，钢包在反复使用急冷急热可能会发生剥落。因此，钢包大修中会产生大量的用后镁铝碳砖。

镁铝碳砖一般采用97%以上的电熔镁砂和鳞片状石墨为主原料，并加入金属铝等抗氧化剂，以酚醛树脂为结合剂，是一种品位较好的耐火材料，转炉、电炉和钢包用后镁铝碳砖应都具有很好的再利用价值，但通常人们担心用后镁铝碳砖经过由钢渣侵蚀后内部含有渣再造镁铝砖会大幅度降低耐材的性能，因而作为废弃物处理。

经过对用后镁铝碳砖与钢渣结合过程研究，发现由于镁铝碳砖中含有足够多的碳，用后镁铝碳砖基本不粘渣铁，与原砖相比，主成分基本没有变化，有极高的利用价值，但在使用中会生成一些Al₄C₃。由于Al₄C₃易水化发生膨胀，要进行利用，则必须对用后镁铝碳砖进行水化处理。下面是用后镁铝碳砖的处理流程：用后镁铝碳砖去除表面渣铁、破碎、颗粒整形、水化处理、筛分、除铁得到合格用后镁铝碳砖。

处理过的用后镁铝碳砖的加入量以19-65%为宜。低于19%，通过加入处理过的用后镁铝碳砖引入的铝含量较少，改善抗渗透性的能力不足，并且喷补料制造成本的降低不明显；高于65%，太多的用后镁铝碳砖使得喷补料的加水量和显气孔率明显增加，强度也降低，同时镁砂细粉的含量较少，造成喷补料的粘性较差、附着性降低。

本发明的结合剂可采用三聚磷酸钠、六偏磷酸钠、固体水玻璃、硅微粉和轻烧镁粉等，加入粘土、膨润土可改善喷补料的粘性和塑性。

本发明的有益效果：生产修补料时采用一部分用后镁铝碳砖，既降低了喷补料的生产成本，又提高了喷补料的抗侵蚀性。不仅实现了用后耐材的再生利用和循环经济，而且有利于环境保护和可持续发展。

具体实施方式

本发明由处理过的用后镁铝碳砖（镁铝碳砖购自南京梅山梅利达材料有限公司，型号YHMTZ-95）、烧结镁砂（莱州伟鹏镁业有限公司，MS-65）、固体水玻璃、三聚磷酸钠、粘土构成，从现场取来钢包用后镁铝砖，先鄂破成小块，然后进行颗粒整形。筛分后的颗粒分布，5mm以上基本没有，5-3mm少量，3-1mm和1-0mm大约各占一半。这样，用后镁铝碳砖主要以3-1mm和1-0mm配入喷补料。化学成分如表1：

表1 用后镁铝碳砖的化学成分（wt%）