一種鋼包內襯陶瓷焊接材料及其制備方法和應用技術

一種鋼包內襯陶瓷焊接材料及其制備方法和應用，目的是直接噴補鋼包舊工作襯滿足快速修砌需要；本發明專利技術包含以下組份及其以份為質量單位的配比：燒結剛玉細粉0?80份，電熔白剛玉細粉0?80份，電熔鎂砂0?10份，電熔尖晶石細粉0?20份，陶瓷結合劑0?20份；所述的陶瓷結合劑包含以下組份及其以份為質量單位的配比：純鋁酸鈣水泥0?20份，氧化鋁微粉0?20份，鈦鋁酸鈣細粉0?10份；各種原料混合并加入陶瓷結合劑，在強制式攪拌機中攪拌均勻制得；其應用是在鋼包使用至正常壽命后，利用耐火材料噴補機直接噴補在鋼包內襯表面。

A Ceramic Welding Material for Ladle Lining and Its Preparation Method and Application

A ceramic welding material for ladle lining and its preparation method and application are aimed at directly spraying and repairing the old working lining of ladle to meet the needs of rapid repairing.The present invention comprises the following components and their proportions in weight units: sintered corundum fine powder 0 80, fused white corundum fine powder 0 80, fused magnesia 0 10, fused spinel fine powder 0 20, ceramic binder 0 20; The ceramic binder described in this paper includes the following components and their proportion in weight unit: pure calcium aluminate cement 0 20 phr, alumina powder 0 20 phr, calcium titanium aluminate powder 0 10 phr; various raw materials are mixed and added with ceramic binder, which is evenly stirred in a forced mixer; its application is to spray steel directly with refractory spraying machine after the ladle is used to normal life. Pack lining surface.

【技術實現步驟摘要】
一種鋼包內襯陶瓷焊接材料及其制備方法和應用
本專利技術屬于耐火材料領域，具體涉及一種鋼包內襯陶瓷焊接材料及其制備方法及其應用。
技術介紹
隨著對各種優質鋼種需求的不斷增加，鋼鐵冶煉技術人員對各種耐火材料在冶金工藝過程中對鋼種的增碳問題愈加重視起來，要求在冶煉低碳優質鋼種工藝過程中盡量減少含碳耐火材料的使用對鋼水增碳所帶來的不利影響。潔凈鋼的工藝可以說是對鋼水脫碳和大大降低O、S、N、P、H等雜質元素的過程。低碳鋼、超低碳鋼的發展，相應要求發展低碳或無碳耐火材料。為此，為減少含碳耐火材料對鋼水的污染，適應鋼包周轉的需要，大多鋼廠要求鋼包包底用澆注料或無碳預制塊，包壁采用無碳預制塊或無碳機壓磚砌筑。但是，無論采用預制塊或無碳機壓磚，鋼包壽命普遍不高，同時制作周期普遍較長。因此研究能滿足鋼廠快節奏生產的無碳耐火材料為當前耐火材料領域的當務之急。由于嚴重的環境問題，耐火材料企業不僅要徹底防止耐火材料的公害，還應努力尋求控制工業廢棄物的產生，這些都是耐火材料制造商及鋼鐵用戶不能回避的問題。因此研究如何減少工業垃圾的產生，這是擺在耐火材料企業和鋼鐵企業面前的一道難題。當前，我國鋼鐵行業已經發展到產能過剩、利潤空間狹小的階段；同時，隨著國家環保政策推行力度加大，耐火材料原料市場價格大幅度上漲，如何降低耐火材料生產成本及煉鋼成本，這是耐火材料企業和鋼鐵企業共同關心的話題。各鋼鐵企業在鋼包使用至一定壽命以后，均將剩余的殘磚全部拆除，再重新砌筑新的工作襯。這種拆除舊的工作襯再砌筑新的工作襯的方法，一方面產生大量的工業垃圾，另方面造成資源浪費。如果不拆除舊的工作襯，通過新的技術結合手段，在舊襯體上直接噴補一層耐火材料，利用鋼包使用時的溫度，使新舊工作襯有機的焊接在一起，這樣勢必大大提高鋼包的使用壽命，同時可實現鋼包工作襯的多次循環使用，降低耐火材料的消耗，降低成本，減少工業垃圾的產生。
技術實現思路
本專利技術的目的是克服上述已有技術的不足，提供一種可直接噴補鋼包舊工作襯、滿足快速修砌鋼包需要的鋼包內襯陶瓷焊接材料及其制備方法。該方法具有減少工業垃圾產生、保護環境、提高工作效率、降低成本、鋼包耐用性好、不污染鋼水等優點。本專利技術鋼包內襯陶瓷焊接材料，包含以下組份及其以份為質量單位的配比：燒結剛玉細粉0-80份，電熔白剛玉細粉0-80份，電熔鎂砂0-10份，電熔尖晶石細粉0-20份，陶瓷結合劑0-20份；所述的陶瓷結合劑包含以下組份及其以份為質量單位的配比：純鋁酸鈣水泥0-20份，氧化鋁微粉0-20份，鈦鋁酸鈣細粉0-10份。所述的燒結剛玉細粉不同顆粒粒徑的質量百分比為：粒徑1-3mm之間的占10-90%，粒徑0-1mm之間的占10-90%，各種粒徑的合計100%。所述的電熔白剛玉細粉粒度為0-0.044mm，重量份數為0-80份。所述電熔鎂砂不同粒徑的質量百分比為:粒徑1-3mm的占0-60%；0.075-1mm的占0-60%；0-0.075mm的細粉占0-60%，合計100%。所述的電熔尖晶石細粉，粒度為0-0.044mm，優選重量份數為0-10份。所述燒結剛玉細粉的Al2O3含量為97%-99.8%；所述電熔白剛玉的Al2O3含量為95%-99.0%；所述的電熔鎂砂中MgO含量為95%-98%；所述的電熔尖晶石細粉中Al2O3含量為70%-80%，MgO含量為20%-30%。本專利技術鋼包內襯陶瓷焊接材料的制備方法是：以燒結剛玉細粉、電熔白剛玉細粉、電熔鎂砂、電熔尖晶石細粉為主要原料，加入陶瓷結合劑，在強制式攪拌機中攪拌均勻。陶瓷結合劑以氧化鋁微粉、鈦鋁酸鈣細粉、純鋁酸鈣水泥為原料，以剛玉球為介質，在球磨機中均混制得。本專利技術鋼包內襯陶瓷焊接材料的應用是在鋼包使用至正常壽命后，不拆除鋼包上舊的工作襯或反應層，也不支設模具，在鋼包常溫狀態下利用噴補機將上述鋼包內襯陶瓷焊接材料均勻噴補在鋼包內襯的表面上，噴補層厚度+工作襯殘襯厚度不超過原新包工作襯厚度，以此作為新的工作襯繼續使用。取鋼包內襯陶瓷焊接材料100份質量，再取純凈水10份質量混合均勻后，通過噴補機均勻噴補到鋼包殘襯上形成新的工作襯。本專利技術是直接在舊的工作襯上噴補上一層新的耐火材料，利用新材料內的超微粉陶瓷結合劑在高溫狀態下通過化學反應將新舊工作襯有機的焊接在一起。由于引入了超微粉陶瓷結合劑，在常溫或低溫狀態下，通過陶瓷結合劑中的鋁酸鈣水泥結合，在鋼包的使用過程中利用鋼包本身的溫度（高溫），陶瓷結合劑中氧化鋁與電熔鎂砂在燒結助劑（陶瓷結合劑中的鈦鋁酸鈣）的作用下通過化學反應形成自結合，這樣無論在低溫還是在高溫狀態下，均可成功的將新、舊工作襯連接在一起。本專利技術通過耐火材料噴補機直接將鋼包內襯陶瓷焊接材料噴到鋼包的舊工作襯上形成新的工作襯，可滿足快速修砌鋼包的需要。由于不需要拆除舊工作襯，極大的減少了工業垃圾的產生，保護了環境，提高了工作效率；由于循環使用舊的工作襯，相當于每個爐役節省1/3-1/4的工作襯磚，從而有效的降低成本。排放少，符合國家低碳經濟的發展要求；降低耐材消耗，節約成本，達到與合作方共贏的目的。以往采用常規方法修砌一個新的鋼包內襯大約需要24小時，而采用本專利技術方法修砌一個鋼包內襯的時間僅需12小時，工作效率提升約50%。而且與原磚襯鋼包相比，具有同樣的耐用性；在使用無碳磚基礎上采用本專利技術技術可以大幅度提升鋼包壽命；由于本專利技術體系中不含碳，不會引起鋼水增碳，同時使用高純合成原料，不會污染鋼水。具體實施方式實施例1：本專利技術材料使用在某鋼廠180噸無碳鋼包上：鋼包內襯陶瓷焊接材料以質量單位份數計為：取Al2O3含量為99.2%的燒結剛玉細粉1-3mm的27份，0-1mm的25份；取MgO含量為97.5%的電熔鎂砂1-3mm的3份，0.075-1mm的4份；取MgO含量為97%粒度為0-0.074mm的電熔鎂砂細粉3份；取Al2O3含量為98.5%粒度為0-0.044mm的白剛玉細粉8份，取粒度為0-0.044mm的電熔尖晶石細粉10份；取陶瓷結合劑20份：其中鋁酸鈣水泥7份，Al2O3含量為99.8%粒徑為3um的活性氧化鋁10份，粒徑為0-0.074mm的鈦鋁酸鈣細粉3份。在強制式攪拌機中混合均勻得鋼包內襯陶瓷焊接材料。取鋼包內襯陶瓷焊接材料100份質量，再取純凈水10份質量混合均勻后，通過噴補機均勻噴補到鋼包殘襯上形成新的工作襯。實施例2：本專利技術材料使用在在某鋼廠260噸無碳鋼包上：鋼包內襯陶瓷焊接材料以質量單位份數計為：取Al2O3含量為99.2%的燒結剛玉1-3mm的30份，0-1mm的25份；取MgO含量為97%粒度為0-0.075mm的電熔鎂砂細粉3份；0.075-1mm的MgO含量為97.5%的電熔鎂砂4份；取Al2O3含量為98.5%粒度為0-0.044mm的白剛玉10%，取粒度為0-0.044mm的電熔尖晶石細粉8份，取陶瓷結合劑20份：其中鋁酸鈣水泥7份，Al2O3含量為99.8%粒徑為3um的活性氧化鋁10份，粒徑為0-0.074mm的鈦鋁酸鈣細粉3份。在強制式攪拌機中混合均勻得鋼包內襯陶瓷焊接材料。取鋼包內襯陶瓷焊接材料100份，再取水10份混合均勻后，通過噴補機均勻噴補到鋼包殘襯上形成新的工作襯。實施例3本專利技術材料在某鋼廠300噸無碳鋼本文檔來自技高網...

【技術保護點】
1.一種鋼包內襯陶瓷焊接材料，其特征是包含以下組份及其以份為質量單位的配比：燒結剛玉細粉0?80份，電熔白剛玉細粉0?80份，電熔鎂砂0?10份，電熔尖晶石細粉0?20份，陶瓷結合劑0?20份；所述的陶瓷結合劑包含以下組份及其以份為質量單位的配比：純鋁酸鈣水泥0?20份，氧化鋁微粉0?20份，鈦鋁酸鈣細粉0?10份。

【技術特征摘要】
1.一種鋼包內襯陶瓷焊接材料，其特征是包含以下組份及其以份為質量單位的配比：燒結剛玉細粉0-80份，電熔白剛玉細粉0-80份，電熔鎂砂0-10份，電熔尖晶石細粉0-20份，陶瓷結合劑0-20份；所述的陶瓷結合劑包含以下組份及其以份為質量單位的配比：純鋁酸鈣水泥0-20份，氧化鋁微粉0-20份，鈦鋁酸鈣細粉0-10份。2.如權利要求1所述的鋼包內襯陶瓷焊接材料，其特征是所述的燒結剛玉細粉不同顆粒粒徑的質量百分比為：粒徑1-3mm之間的占10-90%，粒徑0-1mm之間的占10-90%，合計100%。3.如權利要求1或2所述的鋼包內襯陶瓷焊接材料，其特征是所述的電熔白剛玉細粉的粒度為0-0.044mm。4.如權利要求1或2所述的鋼包內襯陶瓷焊接材料，其特征是所述的電熔鎂砂所含不同粒徑的質量百分比為:粒徑1-3mm的占0-60%，0-0.075-1mm的占0-60%，0-0.075mm的細粉占0-60%；上述各種粒徑的電熔鎂砂合計100%。5.如權利要求1或2所述的鋼包內襯陶瓷焊接材料，其特征是所述的電熔尖晶石細粉的粒度...

【專利技術屬性】
技術研發人員：金少虎，張昱，蘇旭峰，祝少軍，張啟東，王崇，李華軍，
申請(專利權)人：山西同創科技股份有限公司，首鋼集團有限公司，
類型：發明
國別省市：山西,14