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1、(10)申请公布号 CN 102653472 A (43)申请公布日 2012.09.05 CN 102653472 A *CN102653472A* (21)申请号 201210153963.6 (22)申请日 2012.05.18 C04B 35/66(2006.01) (71)申请人 江苏大学 地址 212013 江苏省镇江市京口区学府路 301 号 (72)发明人 王宏明 李桂荣 赵玉涛 曹磊 赵加爱 杨丽莉 (74)专利代理机构 南京经纬专利商标代理有限 公司 32200 代理人 楼高潮 (54) 发明名称 一种炼钢炉用干式喷补料 (57) 摘要 本发明涉及钢铁冶金用耐火材料领域， 。
2、特别 涉及一种炼钢炉补炉用干式喷补料。该喷补料的 组成按照重量百分数计算为 ： 镁砂 70-80%， 镁橄 榄砂 5-20%， 铝镁尖晶石 5-20%， 莫来石 3-10%， 粘 结剂 3-10% ； 所述粘结剂为工业级别的三聚磷酸 钠、 六偏磷酸钠、 偏硅酸钠中的一种或任意两种或 三种的组合物。本发明具有的突出优势是 ： 附着 性强、 附着率高、 且烧结迅速、 强度高、 耐钢铁冲蚀 和渣铁侵蚀性强， 喷补层的寿命提高。另外， 该发 明的原料来源广， 成本低， 可以有效提高补炉效率 和降低炼钢成本。 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 4 页 (19)中华人民共和国国家知识产权。
3、局 (12)发明专利申请 权利要求书 1 页 说明书 4 页 1/1 页 2 1. 一种炼钢炉补炉用干式喷补料， 其特征在于 ： 该喷补料的组成按照重量百分数计算 为 ： 镁砂 70-80%， 镁橄榄砂 5-20%， 铝镁尖晶石 5-20%， 莫来石 3-10%， 粘结剂 3-10%。 2. 如权利要求 1 所述的一种炼钢炉补炉用干式喷补料， 其特征在于 ： 所述喷补料的粒 度控制在小于 3mm 的粒度级别。 3. 如权利要求 1 所述的一种炼钢炉补炉用干式喷补料， 其特征在于 ： 镁砂粒度小于 1mm， 镁橄榄砂粒度小于 1mm， 铝镁尖晶石粒度 1-3mm， 莫来石粒度 1-3mm， 粘结。
4、剂粒度小于 0.5mm。 4. 如权利要求 1 所述的一种炼钢炉补炉用干式喷补料， 其特征在于 ： 所述粘结剂为工 业级别的三聚磷酸钠、 六偏磷酸钠、 偏硅酸钠中的一种或其中两种或三种按任意质量比混 合的组合物。 权 利 要 求 书 CN 102653472 A 2 1/4 页 3 一种炼钢炉用干式喷补料 技术领域 0001 本发明涉及钢铁冶金用耐火材料领域， 特别涉及一种炼钢炉补炉用干式喷补料。 背景技术 0002 为提高炼钢炉冶炼效率， 缩短炉衬修整和补炉时间， 自上世纪 80 年代开始， 炼钢 炉在线喷补技术得以推广， 喷补料的需求量非常大 ； 目前， 作为炼钢炉喷补料的主要材料是 镁砂。
5、， 镁砂的抗渣侵蚀能力强， 但其堆角小， 附着性差， 喷补层的强度低， 容易发生剥落而导 致喷补层失效并污染钢液， 最初选用单一镁砂作喷补料， 主要是考虑镁砂的耐火度高， 镁砂 能抵抗高温钢渣的侵蚀， 且当时炼钢造渣采用萤石、 氧化铁作助熔剂， 镁砂喷补层起到很好 的保护作用 ； 随着喷补技术的推广， 镁砂的应用量越来越大， 镁砂的价格也越来越高 ； 中国 发明专利 （申请号 200910097752.3） 公开了一种转炉用喷补料配方， 提出采用镁橄榄砂、 白 云石加促烧促凝剂和结合剂作喷补料， 镁橄榄砂具有较高的耐火度和稳定性， 可以替代部 分镁砂， 而且镁橄榄砂抵抗钢渣中 SiO2的侵蚀能。
6、力比镁砂还强， 因此， 镁橄榄砂可以作为喷 补料的组成之一 ； 但是， 随着炼钢造渣采用的助熔剂由萤石 （主要成分 CaF2） 逐步被铁矾土 （主要成分是Al2O3 Fe2O3） 取代， 炼钢渣中Al2O3含量提高， 由单一的镁砂、 镁橄榄砂或两者组 成的喷补料形成的喷补层抵抗渣中 Al2O3、 SiO2的侵蚀能力差， 导致喷补层的寿命低 ； 另外， 现有的镁砂、 镁橄榄石构成的喷补层对目前镁碳质耐火材料的粘附性差、 强度低， 也是造成 喷补层寿命低、 喷补料利用率低的主要原因。 0003 综上所述， 目前由单一镁砂或镁橄榄石及两者组成的喷补料已经不能满足目前炼 钢造渣对护炉、 补炉的要求， 。
7、需要开发一种新的炼钢炉喷补料， 既能提高喷补层抵抗现代炼 钢渣中 Al2O3、 SiO2的侵蚀能力， 提高喷补层寿命 ； 同时提高喷补料对炉衬的附着性能， 从而 提高喷补层的寿命和喷补料的利用率 ； 同时， 降低价格较高的镁砂的使用量， 降低喷补料成 本。 发明内容 0004 本发明的目的是 ： 发明一种比单一镁砂或镁橄榄砂组成的喷补料抵抗渣中 Al2O3、 SiO2等侵蚀能力更强、 在镁碳质耐火材料上附着性更强， 喷补层强度更高、 寿命更长、 成本 更低的喷补料， 解决目前镁砂或镁橄榄石作喷补料存在的问题和不足。 0005 实现本发明的技术方案是 ： 一种炼钢炉补炉用干式喷补料， 其特征在于。
8、 ： 该喷补料的组成按照重量百分数计算为 ： 镁砂 70-80%， 镁橄榄砂 5-20%， 铝镁尖晶石 5-20%， 莫来石 3-10%， 粘结剂 3-10%。 本发明的喷补料可以用相应的矿物经粉碎、 筛分调整粒级后充分混匀即可待用， 为达 到喷补料的充分混合和保证喷补料的可喷补性能， 本发明的喷补料的粒度控制在小于 3mm 的粒度级别， 特别的， 对于每种原料的粒度要求如下 ： 镁砂粒度小于 1mm， 镁橄榄砂粒度小 于 1mm， 铝镁尖晶石粒度 1-3mm， 莫来石粒度 1-3mm， 粘结剂粒度小于 0.5mm ； 本发明中所采 用的粘结剂为工业级别的三聚磷酸钠、 六偏磷酸钠、 偏硅酸钠中。
9、的一种或其中两种或三种 说 明 书 CN 102653472 A 3 2/4 页 4 按任意质量比混合的组合物。 0006 本发明中镁砂的重量百分数为 70-80%， 镁砂是目前耐火度最好的耐火材料， 而且 镁砂抵抗碱性钢渣侵蚀的能力较强， 但是， 单一镁砂抵抗炼钢渣中Al2O3、 SiO2组元侵蚀的能 力不足， 且单一镁砂的在镁碳砖上的附着性差， 在耐火材料喷补料中， 镁砂添加量在 70-80% 能达到耐火度要求。 0007 本发明中添加镁橄榄砂的重量百分数为 5-20%， 镁橄榄砂熔点高， 可达 1890， 耐 火度高达 1710， 从常温至熔点之间不发生晶型转变， 晶型稳定无相变， 有利。
10、于提高喷补层 的稳定性， 还可以提高喷补层抵抗钢渣中SiO2等组元侵蚀的能力 ； 而且， 镁橄榄砂比镁砂有 更好的附着性， 喷补料的附着率高、 抗剥落性好， 有利于提高喷补层的寿命。 0008 本发明中添加铝镁尖晶石的重量百分数为 5-20%， 镁铝尖晶具有良好的抗侵蚀能 力、 抗磨蚀能力， 热震稳定性好， 特别是在本发明中， 铝镁尖晶石作为氧化铝和氧化镁的复 合产物， 即提高了喷补层抵抗钢渣中 Al2O3侵蚀的能力， 又提高了喷补料的粘附性， 有利于 提高附着率和喷补层的抗蚀抗冲刷能力。 0009 本发明中还添加重量分数 3-10% 的莫来石， 莫来石的耐火度高可以达到 1800， 并且它具。
11、有膨胀均匀、 热震稳定性极好、 荷重软化点高、 高温蠕变值小等优点 ； 在本发明中， 莫来石的重要作用是提高喷补层抵抗渣中 Al2O3、 SiO2组元侵蚀的能力， 这是因为莫来石是 Al2O3-SiO2二元系中常压下唯一稳定存在的二元化合物， 化学式为3Al2O3-2SiO2； 另外， 莫来 石还可以提高喷补层抵抗钢渣冲刷、 冲蚀能力。 0010 另外， 本发明中需要添加高温粘结剂， 根据本发明的喷补料主要骨料组成， 所采用 的粘结剂为工业级别的三聚磷酸钠、 六偏磷酸钠、 偏硅酸钠中的一种或任意两种或三种的 组合物， 考虑到本发明仍然是以 MgO 为主的喷补料， 粘结剂优先采用三聚磷酸钠。 0。
12、011 与现有技术相比本发明的主要优点如下 ： （1） 、 与单一镁砂、 镁橄榄砂及两者组合物构成的喷补料相比， 本发明具有粘附率高、 抗 剥落性好、 耐侵蚀、 抗冲刷、 高温膨胀小的优点， 因此， 喷补层的寿命提高。 0012 （2） 、 具体使用数据方面 ： 在电炉上进行喷补实验表明 ： 喷补料的附着率高于 90%， 耐用性大于 5 炉， 而在相同条件下使用现有技术的喷补料， 附着率为 80-85%， 耐用炉次平均 在 3 炉左右 ； 在转炉上进行喷补实验表明， 喷补料的附着率高于 90%， 耐用性大于 10 炉， 而 在相同条件下使用现有技术的喷补料， 附着率为 85% 左右， 耐用炉次。
13、平均在 8 炉左右。 0013 （3） 、 本发明使用的原料来源广， 价格低廉， 与单一采用镁砂相比， 具有节约重要资 源的作用， 还降低了喷补料的制造成本， 节约喷补料成本约 20% 左右。 0014 （4） 、 本发明的喷补料抗冲刷性能、 抗剥落性能提高， 不仅提高喷补层寿命、 节约喷 补料， 还有利于提高生产效率、 缩短修炉补炉时间、 减小补炉次数。 0015 （5） 、 采用本发明， 有利于提高钢液质量， 减少钢中的夹杂物。 具体实施方式 0016 实施实例 1 ： 以镁砂、 镁橄榄砂、 铝镁尖晶石、 莫来石、 三聚磷酸钠为原料， 按照如下组成 （重量百分 数） 配制炼钢炉喷补料 ： 。
14、镁砂70%， 镁橄榄砂15%， 铝镁尖晶石5%， 莫来石7%， 三聚磷酸钠 3% ； 各种原料经粉碎、 筛分后， 选取原料的粒度范围为 ： 镁砂粒度小于 1mm， 镁橄榄砂粒度小于 说 明 书 CN 102653472 A 4 3/4 页 5 1mm， 铝镁尖晶石粒度 1-3mm， 莫来石粒度 1-3mm， 三聚磷酸钠粒度小于 0.5mm， 所有原料称 量后充分混匀即制得本发明的炼钢炉喷补料。 0017 本实施例制得的喷补料在电炉炼钢出钢后需要补炉时使用， 喷补层厚度控制 20-30mm， 实际喷补结果表明 ： 喷补料的附着率 91%， 耐用性 5 炉 ； 在炼钢转炉出钢后需要补 炉时使用， 。
15、喷补层厚度控制 30-35mm， 实际喷补结果表明， 喷补料的附着率高于 90%， 一次喷 补层的耐用性大于 10 炉。 0018 实施实例 2 ： 以镁砂、 镁橄榄砂、 铝镁尖晶石、 莫来石、 六偏磷酸钠为原料， 按照如下组成 （重量百分 数） 配制炼钢炉喷补料 ： 镁砂 80%， 镁橄榄砂 9%， 铝镁尖晶石 5%， 莫来石 3%， 六偏磷酸钠 3% ； 各种原料经粉碎、 筛分后， 选取原料的粒度范围为 ： 镁砂的粒度小于 1mm， 镁橄榄砂的粒度 小于 1mm， 铝镁尖晶石的粒度为 1-3mm， 莫来石的粒度为 1-3mm， 六偏磷酸钠的粒度小于 0.5mm， 所有原料称量后充分混匀即制。
16、得本发明的炼钢炉喷补料。 0019 本实施例制得的喷补料在电炉炼钢出钢后需要补炉时进行喷补实验， 喷补层的厚 度控制在 20-30mm， 喷补结果表明 ： 喷补料的附着率达到 90%， 耐用性达 5 炉 ； 在炼钢转炉出 钢后需要补炉时使用， 喷补层的厚度控制在 25-30mm， 喷补料的附着率高于 90%， 耐用性大 于 10 炉。 0020 实施实例 3 ： 以镁砂、 镁橄榄砂、 铝镁尖晶石、 莫来石、 偏硅酸钠为原料， 按照如下组成 （重量百分数） 配制炼钢炉喷补料 ： 镁砂 80%， 镁橄榄砂 9%， 铝镁尖晶石 5%， 莫来石 3%， 偏硅酸钠 3% ； 各种 原料经粉碎、 筛分后，。
17、 选取原料的粒度范围为 ： 镁砂的粒度小于 1mm， 镁橄榄砂的粒度小于 1mm， 铝镁尖晶石的粒度范围为 1-3mm， 莫来石的粒度范围为 1-3mm， 偏硅酸钠的粒度小于 0.5mm， 所有原料称量后充分混匀即制得本发明的炼钢炉喷补料。 0021 本实施例制得的喷补料在电炉炼钢出钢后需要补炉时进行喷补实验， 喷补层的厚 度控制在 20-30mm， 喷补结果表明 ： 喷补料的附着率达到 90%， 耐用性达 5 炉 ； 在炼钢转炉出 钢后需要补炉时使用， 喷补层的厚度控制在 25-30mm， 喷补料的附着率高于 90%， 耐用性大 于 10 炉。 0022 实施实例 4 ： 以镁砂、 镁橄榄砂。
18、、 铝镁尖晶石、 莫来石、 三聚磷酸钠和六偏磷酸钠为原料， 按照如下组 成 （重量百分数） 配制炼钢炉喷补料 ： 镁砂80%， 镁橄榄砂9%， 铝镁尖晶石5%， 莫来石3%， 三聚 磷酸钠和六偏磷酸钠按质量比 1:1 的混合物 3% ； 各种原料经粉碎、 筛分后， 选取原料的粒度 范围为 ： 镁砂的粒度小于 1mm， 镁橄榄砂的粒度小于 1mm， 铝镁尖晶石 的粒度范围为 1-3mm， 莫来石的粒度范围为 1-3mm， 混合粘结剂的粒度小于 0.5mm， 所有原料称量后充分混匀即制 得本发明的炼钢炉喷补料。 0023 本实施例制得的喷补料在电炉炼钢出钢后需要补炉时进行喷补实验， 喷补层的厚 度。
19、控制在 20-30mm， 喷补结果表明 ： 喷补料的附着率达到 90%， 耐用性达 5 炉 ； 在炼钢转炉出 钢后需要补炉时使用， 喷补层的厚度控制在 25-30mm， 喷补料的附着率高于 90%， 耐用性大 于 10 炉。 0024 实施实例 5 ： 以镁砂、 镁橄榄砂、 铝镁尖晶石、 莫来石、 三聚磷酸钠和偏硅酸钠为原料， 按照如下组成 说 明 书 CN 102653472 A 5 4/4 页 6 （重量百分数） 配制炼钢炉喷补料 ： 镁砂 70%， 镁橄榄砂 10%， 铝镁尖晶石 10%， 莫来石 5%， 三聚 磷酸钠和偏硅酸钠按质量比1 ： 4的混合物5% ； 各种原料经粉碎、 筛分后。
20、， 选取原料的粒度范 围为 ： 镁砂的粒度小于 1mm， 镁橄榄砂的粒度小于 1mm， 铝镁尖晶石 的粒度范围为 1-3mm， 莫 来石的粒度范围为 1-3mm， 混合粘结剂的粒度小于 0.5mm， 所有原料称量后充分混匀即制 得本发明的炼钢炉喷补料。 0025 本实施例制得的喷补料在电炉炼钢出钢后需要补炉时进行喷补实验， 喷补层的厚 度控制在20-30mm， 喷补结果表明 ： 喷补料的附着率达到91%以上， 耐用性达5炉 ； 在炼钢转 炉出钢后需要补炉时使用， 喷补层的厚度控制在 25-30mm， 喷补料的附着率高于 92%， 耐用 性大于 11 炉。 0026 实施实例 6 ： 以镁砂、 。
21、镁橄榄砂、 铝镁尖晶石、 莫来石为骨料， 粘结剂采用三聚磷酸钠、 六偏磷酸钠和 偏硅酸钠按质量比 1 ： 1 ： 1 组成的混合物， 按照如下组成 （重量百分数） 配制炼钢炉喷补料 ： 镁砂 75%， 镁橄榄砂 5%， 铝镁尖晶石 10%， 莫来石 3%， 粘结剂 7% ； 各种原料经粉碎、 筛分后， 选 取原料的粒度范围为 ： 镁砂的粒度小于 1mm， 镁橄榄砂的粒度小于 1mm， 铝镁尖晶石的粒度 范围为 1-3mm， 莫来石的粒度范围是 1-3mm， 混合粘结剂的粒度小于 0.5mm， 所有原料称量 后充分混匀即制得本发明的炼钢炉喷补料。 0027 本实施例制得的喷补料在电炉炼钢出钢后需要补炉时进行喷补实验， 喷补层的厚 度控制在20-30mm， 喷补结果表明 ： 喷补料的附着率达到91%以上， 耐用性达6炉 ； 在炼钢转 炉出钢后需要补炉时使用， 喷补层的厚度控制在 30-35mm， 喷补料的附着率高于 92%， 耐用 性大于 12 炉。 说 明 书 CN 102653472 A 6 。