专利名称：一种喷补炉耐火材料及其制备方法和使用方法
技术领域：
本发明涉及一种喷补炉耐火材料及其制备方法和使用方法。
背景技术：
为延长转炉炉衬的使用寿命，世界各主要工业国家采取种种措施，以降低转炉炉衬的损毁速率。但随着钢铁工业技术的不断发展，冶炼强度和频率不断提高，对耐火材料的熔损、渣蚀不断增加，尤其是渣线区域及高温区域侵蚀、冲刷比较严重，造成炉衬的损毁不均衡，最终必须停炉整体更换。因而，用耐火喷补料对炉衬的损坏部位进行修补，是延长炉衬使用寿命，缩短停炉维修时间，提高转炉利用率的重要措施之一。
采用耐火喷补料进行喷补修炉具有以下优点(I)提高·转炉炉龄及转炉的作业率，降低炼钢成本。(2)提高转炉的使用寿命，减少大、中修的频率，从而保证生产的持续稳定。(3)喷补工艺简单，使用方便，修补速度快，占用时间短，耗费材料和劳动力少。(4)采用喷补的方式进行修炉时，衬砖的废弃量少，能使原有的衬砖达到充分利用。喷补施工方法按照其物料的含水程度可分为干法喷补、半干法喷补和湿法喷补三种。
喷补料是供以压缩气体为动力的喷射机对冶金炉局部损坏的炉衬进行修补施工用的不定形耐火材料。它是由具有一定颗粒级配的骨料、结合剂和添加剂组成。主材质的选用是根据冶金炉内可达到的最高温度、温度波动范围、炉渣性质以及炉衬本身的材质等条件选定的。通常使用的原材料有镁质、白云石质、镁铬质、硅酸铝、错英石质、碳化硅质、镁碳质、铬铁质等。粘结剂通常有硅酸盐、磷酸盐、聚磷酸盐、氯化物、浙青、树脂、水泥等。通常，根据主材质将喷补料分为镁质、高硅质、粘土质、高铝质、镁铬质等。
文献《转炉用干法喷补料的研制和应用》介绍了一种新型MgO-C干法喷补料，可广泛使用在受高温炉渣侵蚀部位。但是这种喷补料采用酚醛树脂和浙青作为结合剂，结合剂与喷补料细分之间相对很疏松，且当喷补温度较高时，结合剂容易燃烧而极大的降低耐火材料的性能。
文献《转炉镁质喷补料的研制》探讨了影响转炉喷补料的主要因素原料的对比、 粒度的影响、结合剂的影响等，通过使用复合结合剂，提高了喷补料的粘附率及其高温强度。降低大颗粒的比例，减少了颗粒的反弹。在转炉上使用实践表明，效果满意。但是这种喷补料在高温下附着率较低，快速加热时体积稳定性差。
文献《转炉用碳结合喷补料的开发》研究了以软化点不同的几种浙青作为结合剂的碳结合喷补料的性能以及添加不同量的酚醛树脂添加剂的作用。由于这种新型的碳结合喷补料具有高粘结强度、高粘结率和较短的硬化时间，在实验室中得到了良好的粘结能力、 性能稳定性和较长的使用寿命。但是这种新型的碳结合喷补料并没有在实践中得到验证。
CN101519311A公开了一种采用半干法喷补转炉或电炉用镁碳质喷补料，其特征在于该喷补料的组分重量百分比为烧结镁砂75-90%，粘土 1-5%，碳5-10%，改质浙青 1_5%，复合添加剂0-5% ;其中，复合添加剂为超细石墨粉、电熔镁砂、三聚磷酸钠、六偏磷酸钠和石灰粉中的一种或一种以上的组合。但是，这种喷补料的附着率偏低。发明内容
本发明的目的是提供一种成分简单并具有较高的附着率、良好的粘附性、固化性和硬化性，并使得到的喷补层具有良好的烧结能力和抗侵蚀性能的喷补炉耐火材料及其制备方法，以及该喷补炉耐火材料的使用方法。
本发明的发明人发现,在含有特定比例的镁砂、镁粉、三氧化二铝、氧化钙和六偏磷酸钠的喷补炉耐火材料中，以镁砂和镁粉作为与渣面直接接触的喷补层的主要原料，并采用六偏磷酸钠作为结合剂，能够待喷补炉耐火材料干燥之后，保证形成的喷补层稳定到温度升高至发生烧结为止。本发明所采用的结合剂六偏磷酸钠能够与氧化钙反应生成高熔点的Na2O · 2Ca0 · P2O5(Na2OCa2P2O5)和3Ca0 · P2O5,因此，可以获得附着性、耐剥落性和耐用性都很高的喷补层，且能够使喷补层更加稳定。此外，适当量的三氧化二铝能够进一步提高所述喷补炉耐火材料的附着率。优选情况下，限定其中镁砂的颗粒直径以及镁粉的颗粒直径及它们的重量比，一方面，能够保证所述耐火材料在设备中能够均匀地流动，并在管道中不形成偏析，另一方面，能够使镁砂颗粒之间、并通过小颗粒镁粉能够充分粘结，使烧结后能够得到强度高、稳定性好以及致密的喷补层。
为了实现上述目的，本发明提供了一种喷补炉耐火材料，其中，所述喷补炉耐火材料含有镁砂、镁粉、三氧化二铝、氧化钙和六偏磷酸钠，以所述喷补炉耐火材料的总重量为基准，所述镁砂和所述镁粉的总含量为80-90重量％，所述三氧化二铝的含量为3-7重量， 所述氧化钙的含量为3-7重量％，所述六偏磷酸钠的含量为3-7重量％ ;其中，所述镁砂和所述镁粉的主要成分均为MgO。
本发明还提供了一种喷补炉耐火材料的制备方法，其中，该方法包括将镁砂、镁粉、三氧化二铝、氧化钙和六偏磷酸钠混合均匀，各物质的用量使得，以所述喷补炉耐火材料的总重量为基准，所述镁砂和所述镁粉的总含量为80-90重量％，所述三氧化二铝的含量为3-7重量,所述氧化 丐的含量为3-7重量所述六偏磷酸钠的含量为3-7重量％ ;其中，所述镁砂和所述镁粉的主要成分均为MgO。
本发明还提供了一种喷补炉耐火材料的使用方法，该方法包括在出完钢和倒渣后，将喷补材料与水混合得到的混合物喷涂于1200-1300°C的炉衬上并进行烧结，其中，所述喷补炉耐火材料为本发明提供的喷补炉耐火材料。
本发明提供的喷补炉耐火材料具有较高的附着率，良好的粘附性、固化性和硬化性，且喷补时回弹量少。此外，本发明提供的喷补炉耐火材料还能够很好地与转炉炉溅渣护炉工艺相匹配(溅渣护炉技术是在出钢后，利用MgO含量达到饱和或过饱和的炼钢终点渣， 通过高压N2的吹溅，冷却、凝固在炉衬表面上形成一层高熔点的熔渣层，并与炉衬很好地粘结附着，从而保护炉衬。本发明提供的自流补炉料经过烧结后，形成的烧结层中MgO含量较高，烧结层中化学成分几乎全是MgO，且溅渣层的与烧结层的相同物质之间的界面张力较小，粘附性和炉渣挂渣性能较好，从而能很好地与转炉炉溅渣护炉工艺相匹配)。因此，由本发明提供的喷补耐火材料形成的喷补层具有良好的物理性能(包括体积密度大、气孔率较低、强度较高)以及良好的烧结能力和抗侵蚀性能，采用本发明提供的喷补炉耐火材料能够为钢厂创造可观的经济效益。
本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式
部分予以详细说明。
具体实施方式
以下对本发明的具体实施方式
进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式
仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
按照本发明，所述喷补炉耐火材料含有镁砂、镁粉、三氧化二铝、氧化钙和六偏磷酸钠，以所述喷补炉耐火材料的总重量为基准，所述镁砂和所述镁粉的总含量为80-90重量％，所述三氧化二铝的含量为3-7重量，所述氧化钙的含量为3-7重量％，所述六偏磷酸钠的含量为3-7重量其中，所述镁砂和所述镁粉的主要成分均为MgO。优选情况下，以所述喷补炉耐火材料的总重量为基准，所述镁砂和所述镁粉的总含量为85-88重量％，所述三氧化二铝的含量为4-6重量，所述氧化钙的含量为4-6重量％，所述磷酸盐的含量为4-6 MM % ο
按照本发明，所述喷补炉耐火材料的主材质决定了喷补料的耐用性。本发明中选用镁砂和镁粉作为与渣面直接接触的喷补层的主要原料。
按照本发明，所述喷补炉耐火材料中的各组分的粒度分布的合理选择能够进一步保证所述喷补炉耐火材料在设备中能够均匀地流动，并在管道中不形成偏析。
按照本发明，优选情况下，所述镁砂与所述镁粉的重量比为1-2 1，进一步优选为1. 1-1.85 I;所述镁砂的颗粒直径为1-5毫米，所述镁粉的颗粒直径为< I毫米，gp， 保证一定的粗颗粒 与细颗粒的比例，能够保证粗颗粒使喷补层更加稳定、致密，并能提高喷补料的抗侵蚀性，同时保证细颗粒进一步改进吸附所需要的塑性。
优选情况下，为了进一步得到具有更加稳定、致密，且物理性能和抗侵蚀性能更佳的喷补层，所述颗粒直径为1-3毫米的镁砂与颗粒直径大于3毫米至5毫米的镁砂的重量比为O. 8-1. 2 I ;所述颗粒直径为O. 2毫米至小于I毫米的镁粉与颗粒直径小于O. 2毫米的镁粉的重量比为O. 8-1.2 I。
由于本发明只是通过对镁砂、镁粉、三氧化二铝以及氧化钙和六偏磷酸钠的各物质用量比例进行限定而改善得到的喷补炉耐火材料的性能，因此，对镁砂、镁粉、三氧化二铝以及氧化钙和六偏磷酸钠的种类的选择没有特别限定。
按照本发明，所述镁砂和镁粉可以为本领域技术人员公知的各种可以用于转炉补炉用的镁砂和镁砂，所述镁砂和镁粉的主要成分均为MgO，优选情况下，所述镁砂和镁粉的 MgO含量均为96重量％以上。此外，所述镁砂和镁粉中可能还含有其他的微量氧化物杂质， 例如Si02、Ca0等。
按照本发明，为了进一步提高镁砂的性能，优选情况下，所述镁砂和镁粉的耐火度均彡1760°C，体积密度均彡2. 5g/cm3，25°C的抗折强度均为彡5. OMPa0其中，所述镁砂通常可以选自轻烧镁砂、重烧镁砂和电熔镁砂中的一种或多种。所述轻烧镁砂、重烧镁砂和电容镁砂均可以商购获得，也可以按照本领域技术人员公知的方法制备得到，例如，所述重烧镁砂是选用天然菱镁石矿，用冶金焦碳作燃料，在高温竖窑中煅烧而成。所述轻烧镁砂是以镁矿石为原料，经反射窑焙烧后，经细磨而成。所述电熔镁砂是用精选的天然菱镁石或高纯轻烧镁颗粒，在电弧炉中熔融制得。
本发明所采用的适当量的结合剂六偏磷酸钠能够与所述耐火材料中的氧化钙反应生成高熔点的Na2O · 2Ca0 · P2O5(Na2OCa2P2O5)和3Ca0 · P2O5,因此，可以获得附着性、耐剥落性和耐用性都很高的喷补层，且能够使喷补层更加稳定。
按照本发明，优选情况下，所述氧化钙的颗粒直径为彡I毫米，例如O. 2-0. 6毫米。
按照本发明，适当量的三氧化二铝能够进一步提高本发明所述喷补炉耐火材料的附着率。优选情况下，所述三氧化二铝的颗粒直径为< I毫米，例如O. 2-0. 6毫米。
按照本发明，所述喷补炉耐火材料的制备方法包括将镁砂、镁粉、三氧化二铝、氧化钙和六偏磷酸钠混合均匀，各物质的用量使得，以所述喷补炉耐火材料的总重量为基准， 所述镁砂和所述镁粉的总含量为80-90重量％，所述三氧化二铝的含量为3-7重量％，所述氧化钙的含量为3-7重量％，所述六偏磷酸钠的含量为3-7重量％ ;其中，所述镁砂和所述镁粉的主要成分均为MgO。优选情况下，各物质的用量使得，以所述喷补炉耐火材料的总重量为基准，所述镁砂和所述镁粉的总含量为85-88重量％，所述三氧化二铝的含量为4-6重量％，所述氧化I丐的含量为4-6重量％,所述六偏磷酸钠的含量为4-6重量％。
如上所述，进一步优选使得颗粒直径为1-3毫米的镁砂与颗粒直径大于3毫米至 5毫米的镁砂的重量比为O. 8-1. 2 I ;使得所述颗粒直径为O. 2毫米至小于I毫米的镁粉与颗粒直径小于O. 2毫米的镁粉的重量比为O. 8-1. 2 1，能够得到具有更加稳定、致密，且物理性能和抗侵蚀性能更佳的喷补层。
如上所述，所述镁砂、镁粉、三氧化二铝、氧化钙以及磷酸盐的颗粒直径和种类选择如上文所述，在此不再赘述。
按照本发明，所述喷补炉耐火材料可以采用本领域技术人员公知的方法使用，例如，所述喷补炉耐火材料通常用于转炉炉口渣线的修补，具体可以在出完钢和倒渣后，将所述喷补炉耐火材料与溶剂，如水混合得到的混合物喷涂在1200-1300°C的炉衬 上并进行烧结。其中，水的用量可以适当进行调节，通常情况下，所述水的用量为喷补炉耐火材料总重量的5-20重量％。所述水的加入顺序和加入方式对喷补炉耐火材料的性能没有影响。优选情况下，为了混合更均匀，并进一步保证六偏磷酸钠的作用，可以先将水与六偏磷酸钠混合得到六偏磷酸钠的水溶液，然后将六偏磷酸钠的水溶液与镁砂、镁粉、三氧化二铝和氧化钙混合均匀并直接喷补在炉衬上。
优选情况下，为了更方便地将所述喷补炉耐火材料喷涂在炉衬上，可以将转炉摇至45-60°，以使炉口倾斜。
优选情况下，为了能够提高补炉效率，还可以在补炉位置进行适当助氧烧结。在进行助氧烧结时，对准补炉位进行吹氧，供氧强度和吹氧时间为本领域技术人员所公知，例如，供氧强度可以为O. 4-0. 6m3/吨钢水·分钟；吹氧的温度通常可以为1500-1600°C，吹氧的时间通常可以为3-10分钟，总的烧结时间可以为10-25分钟。
按照本发明，所述喷补炉耐火材料的用量可以根据实际需要补炉部位的面积大小而定，通常情况下，所述喷补炉耐火材料的加入量可以为3. 5-8kg/吨钢水(/吨钢水指出钢的钢水量)。
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式
中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。
以下实施例中，镁砂购自攀钢冶辅公司，镁砂(MgO含量> 96重量％ )，所述镁砂的耐火度为彡1800°C，体积密度为彡2. 5g/cm3。
镁粉购自攀钢冶辅公司，镁粉(MgO含量> 96重量％)，所述镁砂的耐火度为彡1800°C，体积密度为彡2. 5g/cm3。
三氧化二铝微粉购自攀钢冶辅公司，颗粒直径< 1mm，三氧化二铝含量为大于96重量％。
氧化钙微粉购自攀钢冶辅公司，颗粒直径< 1mm，氧化钙含量为大于96重量％。
六偏磷酸钠购自攀钢冶辅公司，颗粒直径< 1mm。
实施例1
本实施例用于说明本发明提供的喷补炉耐火材料的制备和使用方法。
以各原料的总重量为基准，镁砂含量为50重量％ (其中，颗粒直径为l_3mm和颗粒直径为3-5mm的镁砂重量比为1:1);镁粉含量为35重量％ (其中，颗粒直径为O. 2_lmm 和颗粒直径< O. 2mm的镁粉的重量比为1:1);三氧化二铝微粉(颗粒直径为< I mm)含量为5重量％，氧化钙微粉(颗粒直径为< Imm)含量为5重量％，六偏磷酸钠含量为5重量％。
将上述原料与水(水的加入量为各原料总重量的10重量％ )加入到搅拌器内进行搅拌混料，得到转炉喷补料浆液。在攀钢钒炼钢厂120吨转炉上进行补炉，在出钢后，待溅渣补炉完成后并倒渣后，将转炉摇至45°，向1250°C的炉衬上喷涂O. 7吨(出钢量130 吨)所述喷补料浆液10分钟并烧结，然后，在1250°C下，对补炉位进行吹氧烧结(供氧强度为O. 46m3/吨钢水 分钟)，吹氧时间为5分钟，并在吹氧后继续烧结5分钟，在炉衬上形成牢固的且表面平整致密的喷补层，喷补料的附着率为92%，喷补层使用寿命达30炉。
实施例2
本实施例用于说明本发明提供的喷补炉耐火材料的制备和使用方法。
以各原料的总重量为基准，镁砂含量为55重量％ (其中，颗粒直径为l_3mm和颗粒直径为3-5!11111的镁砂重量比为0.9 I);镁粉含量为30重量％ (其中，颗粒直径为 O. 2-lmm和颗粒直径< O. 2mm的镁粉的重量比为O. 9 :1);三氧化二铝微粉(颗粒直径为 (Imm)含量为4重量％，氧化钙微粉(颗粒直径为< Imm)含量为6重量％，六偏磷酸钠含量为5重量％。
将上述原料与水(水的加入量为各原料总重量的10重量％ )加入到搅拌器内进行搅拌混料，得到转炉喷补料浆液。在攀钢钒炼钢厂120吨转炉上进行补炉，在出钢后，待溅渣补炉完成后并倒渣后，将转炉摇至45°，向1250°C的炉衬上喷涂O. 85吨(出钢量130 吨)所述喷补料浆液8分钟并烧结，然后，在1230°C下，对补炉位进行吹氧烧结(供氧强度为O. 5m3/吨钢水·分钟)，吹氧时间为5分钟，并在吹氧后继续烧结6分钟，在炉衬上形成牢固的且表面平整致密的喷补层，喷补料的附着率为90%，喷补层使用寿命达29炉。
实施例3
本实施例用于说明本发明提供的喷补炉耐火材料的制备和使用方法。
以各原料的总重量为基准，镁砂含量为45重量％ (其中，颗粒直径为l_3mm和颗粒直径为3-5mm的镁砂重量比为1.2 I);镁粉含量为40重量％ (其中，颗粒直径为 O. 2-lmm和颗粒直径< O. 2mm的镁粉的重量比为1.2:1);三氧化二铝微粉(颗粒直径为 (Imm)含量为5重量％，氧化钙微粉(颗粒直径为< Imm)含量为4重量％，六偏磷酸钠含量为6重量％。
将上述原料与水(水的加入量为各原料总重量的10重量％ )加入到搅拌器内进行搅拌混料，得到转炉喷补料浆液。在攀钢钒炼钢厂120吨转炉上进行补炉，在出钢后，待溅渣补炉完成后并倒渣后，将转炉摇至45°，向1250°C的炉衬上喷涂O. 5吨(出钢量130 吨)所述喷补料浆液9分钟并烧结，在1260°C下，对补炉位进行吹氧烧结(供氧强度为 O. 5m3/吨钢水·分钟)，吹氧时间为5分钟，并在吹氧后继续烧结7分钟，在炉衬上形成牢固的且表面平整致密的喷补层，喷补料的附着率为95%，喷补层使用寿命达30炉。
实施例4
本实施例用于说明本发明提供的喷补炉耐火材料的制备和使用方法。
按照实施例1的方法制备喷补炉耐火材料并进行补炉操作，不同的是，以各原料的总重量为基准，镁砂含量为58重量％ (其中，颗粒直径为1-3_和颗粒直径为3-5_的镁砂重量比为O. 95 I);镁粉含量为30重量％ (其中，颗粒直径为O. 2-lmm和颗粒直径 ^ O. 2mm的镁粉的重量比为O. 95 I);三氧化二铝微粉(颗粒直径为< Imm)含量为3重量％，氧化钙微粉(颗粒直径为< Imm)含量为5重量％，六偏磷酸钠含量为4重量％。
将上述原料与水(水的加入量为各原料总重量的10重量％ )加入到搅拌器内进行搅拌混料，得到转炉喷补料浆液。在攀钢钒炼钢厂120吨转炉上进行补炉，在出钢后，待溅渣补炉完成后并倒渣后，将转炉摇至45°，向1250°C的炉衬上喷涂O. 6吨(出钢量130 吨) 所述喷补料浆液6分钟并烧结，在1380°C下，对补炉位进行吹氧烧结(供氧强度为 O. 5m3/吨钢水·分钟)，吹氧时间为5分钟，并在吹氧后继续烧结10分钟，在炉衬上形成牢固的且表面平整致密的喷补层，喷补料的附着率为95%，喷补层使用寿命达35炉。
实施例5
本实施例用于说明本发明提供的喷补炉耐火材料的制备和使用方法。
按照实施例1的方法制备喷补炉耐火材料并进行补炉操作，不同的是，以各原料的总重量为基准，轻烧镁砂含量为40重量％ (其中，颗粒直径为l_3mm和颗粒直径为3-5mm 的镁砂重量比为1.2 I);镁粉含量为40重量％ (其中，颗粒直径为O. 2-lmm和颗粒直径 (O. 2mm的镁粉的重量比为1. 2 :1);三氧化二铝微粉(颗粒直径为彡Imm)含量为6重量％，氧化钙微粉(颗粒直径为< Imm)含量为7重量％，六偏磷酸钠含量为7重量％。
将上述原料与水(水的加入量为各原料总重量的10重量％ )加入到搅拌器内进行搅拌混料，得到转炉喷补料浆液。在攀钢钒炼钢厂120吨转炉上进行补炉，在出钢后，待溅渣补炉完成后并倒渣后，将转炉摇至45°，向1250°C的炉衬上喷涂O. 72吨(出钢量130 吨)所述喷补料浆液9分钟，在1286°C下，对补炉位进行吹氧烧结(供氧强度为O. 56m3/吨钢水 分钟)，吹氧时间为5分钟，并在吹氧后继续烧结8分钟，形成牢固的且表面平整致密的喷补层，喷补料的附着率为90%，喷补层使用寿命达26炉。
实施例6
本实施例用于说明本发明提供的喷补炉耐火材料的制备和使用方法。
按照实施例1的方法制备喷补炉耐火材料并进行补炉操作，不同的是，以各原料的总重量为基准，轻烧镁砂含量为35重量％ (其中，颗粒直径为l_3mm和颗粒直径为3-5mm 的镁砂重量比为1:1);镁粉含量为50重量％ (其中，颗粒直径为O. 2-lmm和颗粒直径<O. 2mm的镁粉的重量比为1:1);三氧化二铝微粉(颗粒直径为< Imm)含量为5重量％， 氧化钙微粉(颗粒直径为< Imm)含量为5重量％，六偏磷酸钠含量为5重量％。
将上述原料与水(水的加入量为各原料总重量的10重量％ )加入到搅拌器内进行搅拌混料，得到转炉喷补料浆液。在攀钢钒炼钢厂120吨转炉上进行补炉，在出钢后，待溅渣补炉完成后并倒渣后，将转炉摇至45°，向1250°C的炉衬上喷涂O. 7吨(出钢量130 吨)所述喷补料浆液10分钟，然后，在1250°C下，对补炉位进行吹氧烧结(供氧强度为 O. 45m3/吨钢水·分钟)，吹氧时间为5分钟，并在吹氧后继续烧结9分钟，形成牢固的且表面平整致密的喷补层，喷补料附着率为88%，喷补层使用寿命达23炉。
实施例7
本实施例用于说明本发明提供的喷补炉耐火材料的制备和使用方法。
按照实施例1的方法制备喷补炉耐火材料并进行补炉操作，不同的是，以各原料的总重量为基准，轻烧镁砂含量为50重量％ (其中，颗粒直径为l_3mm和颗粒直径为3-5mm 的镁砂重量比为0.5 I);镁粉含量为35重量％ (其中，颗粒直径为O. 2-lmm和颗粒直径<O. 2_的镁粉的重量比为O. 5 I)。在与实施例1相同的条件下进行喷补，并喷涂相同量的喷补料，并烧结后， 形成牢固的且表面平整致密的喷补层，喷补料附着率为88%，喷补层使用寿命达23炉。
实施例8
本实施例用于说明本发明提供的喷补炉耐火材料的制备和使用方法。
按照实施例1的方法制备喷补炉耐火材料并进行补炉操作，不同的是，以各原料的总重量为基准，轻烧镁砂含量为35重量％ (其中，颗粒直径为l_3mm和颗粒直径为3-5mm 的镁砂重量比为0.5 I);镁粉含量为50重量％ (其中，颗粒直径为O. 2-lmm和颗粒直径 (O. 2mm的镁粉的重量比为O. 5 :1);三氧化二铝微粉(颗粒直径为彡Imm)含量为5重量％，氧化钙微粉(颗粒直径为< Imm)含量为5重量％，六偏磷酸钠含量为5重量％。在与实施例1相同的条件下进行喷补，并喷涂相同量的喷补料，并烧结后，形成牢固的且表面平整致密的喷补层，喷补料附着率为86%，喷补层使用寿命达20炉。
对比例I
本对比例用于说明现有技术的喷补炉耐火材料的制备和使用方法。
将含镁材料(轻烧镁砂，镁砂颗粒直径为< 3mm)、浙青(中温浙青，C含量55重量％ )和酚醛树脂(酚醛树脂，购自攀枝花钢城企业公司，牌号HG/T 2705-1995)按照 89 8 3的重量比混合均匀，并加入上述混合料总重量10重量％的水混合后得到喷补料。在与实施例1相同条件下进行喷补，并喷涂相同量的喷补料，并烧结后，形成喷补层，喷补料附着率为80%，喷补层使用寿命达10炉。
由上述结果可以看出，与现有技术相比，采用本发明的喷补炉耐火材料进行补炉后，转炉的使用寿命达到20炉以上，特别是由实施例1-5与实施例6-8的结果可以看出， 将所述镁砂与所述镁粉的重量比限定为1-2 1，并保证颗粒直径为l_3mm和颗粒直径为 3-5!11111的镁砂重量比为0.8-1.2 I，以及保证所述颗粒直径为O. 2_1毫米的镁粉与颗粒直径小于O. 2毫米的镁粉的重量比为O. 8-1. 2 I时，所述喷补耐火材料的补炉效果更好，转炉的使用寿命高达26炉以上。由此说明，本发明提供的喷补炉耐火材料具有更高的强度， 由本发明所述喷补炉耐火材料形成的喷补层具有更佳的耐冲刷性能和耐侵蚀性能，由所述喷补耐火材料形成的喷补层能够很好地与转炉炉溅渣护炉工艺相匹配，且烧结时间更短。 此外，本发明提供的喷补炉耐火材料的组 成更简单，成本更低。
权利要求
1.一种喷补炉耐火材料，其特征在于，所述喷补炉耐火材料含有镁砂、镁粉、三氧化二铝、氧化钙和六偏磷酸钠，以所述喷补炉耐火材料的总重量为基准，所述镁砂和所述镁粉的总含量为80-90重量％，所述三氧化二铝的含量为3-7重量，所述氧化钙的含量为3-7重量％，所述六偏磷酸钠的含量为3-7重量％ ;其中，所述镁砂和所述镁粉的主要成分均为MgO。
2.根据权利要求1所述的喷补炉耐火材料，其中，以所述喷补炉耐火材料的总重量为基准，所述镁砂和所述镁粉的总含量为85-88重量％，所述三氧化二铝的含量为4-6重量，所述氧化I丐的含量为4-6重量所述六偏磷酸钠的含量为4-6重量％。
3.根据权利要求1或2所述的喷补炉耐火材料，其中，所述镁砂与所述镁粉的重量比为1-2 I ;所述镁砂的颗粒直径为1-5毫米，所述镁粉的颗粒直径为< I毫米。
4.根据权利要求3所述的喷补炉耐火材料，其中，所述镁砂与所述镁粉的重量比为1. 1-1. 85 I。
5.根据权利要求3所述的喷补炉耐火材料，其中，颗粒直径为1-3毫米的镁砂与颗粒直径大于3毫米至5毫米的镁砂的重量比为O. 8-1. 2 I ;所述颗粒直径为O. 2毫米至小于I毫米的镁粉与颗粒直径小于O. 2毫米的镁粉的重量比为O. 8-1. 2 I。
6.根据权利要求3所述的喷补炉耐火材料，其中，所述镁砂和镁粉的主要成分MgO含量均为96重量％以上。
7.根据权利要求6所述的喷补炉耐火材料，其中，所述镁砂和镁粉的耐火度均为^ 1760°C，体积密度均为> 2. 5g/cm3 ;所述镁砂选自轻烧镁砂、重烧镁砂和电熔镁砂中的一种或几种。
8.根据权利要求1或2所述的喷补炉耐火材料，其中，所述三氧化二铝的颗粒直径为^ I毫米，所述氧化钙的颗粒直径为<I毫米。
9.权利要求1所述喷补炉耐火材料的制备方法，其特征在于，该方法包括将镁砂、镁粉、三氧化二铝、氧化钙和六偏磷酸钠混合均匀，各物质的用量使得，以所述喷补炉耐火材料的总重量为基准，所述镁砂和所述镁粉的总含量为80-90重量％，所述三氧化二铝的含量为3-7重量,所述氧化 丐的含量为3-7重量所述六偏磷酸钠的含量为3-7重量％ ;其中，所述镁砂和所述镁粉的主要成分均为MgO。
10.根据权利要求9所述的方法，其中，各物质的用量使得，以所述喷补炉耐火材料的总重量为基准，所述镁砂和所述镁粉的总含量为85-88重量％，所述三氧化二铝的含量为4-6重量％，所述氧化I丐的含量为4-6重量％，所述六偏磷酸钠的含量为4-6重量％。
11.根据权利要求9或10所述的方法，所述镁砂与所述镁粉的重量比为1-2 I;所述镁砂的颗粒直径为1-5毫米，所述镁粉的颗粒直径为< I毫米。
12.根据权利要求11所述的方法，其中，所述镁砂与所述镁粉的重量比为1.1-1. 85 I。
13.根据权利要求11所述的方法，其中，颗粒直径为1-3毫米的镁砂与颗粒直径大于3毫米至5毫米的镁砂的重量比为O. 8-1. 2 I ;所述颗粒直径为O. 2毫米至小于I毫米的镁粉与颗粒直径小于O. 2毫米的镁粉的重量比为O. 8-1. 2 I。
14.根据权利要求9或10所述的方法，其中，所述三氧化二铝的颗粒直径为<I毫米，所述氧化钙的颗粒直径为<I毫米。
15.一种喷补炉耐火材料的使用方法，该方法包括在出完钢和倒渣后，将喷补炉耐火材料与水混合得到的混合物喷涂于1200-1300°C的炉衬上并进行烧结，其特征在于，所述喷补炉耐火材料为权利要求1-8中任意一项所述的喷补炉耐火材料。
全文摘要
本发明公开了一种喷补炉耐火材料及其制备方法和使用方法，其中，所述喷补炉耐火材料含有镁砂、镁粉、三氧化二铝、氧化钙和六偏磷酸钠，以所述喷补炉耐火材料的总重量为基准，所述镁砂和所述镁粉的总含量为80-90重量％，所述三氧化二铝的含量为3-7重量，所述氧化钙的含量为3-7重量％，所述六偏磷酸钠的含量为3-7重量％；其中，所述镁砂和所述镁粉的主要成分均为MgO。本发明提供的喷补炉耐火材料具有较高的附着率，良好的粘附性、固化性和硬化性，且喷补时回弹量少，因此，由本发明提供的喷补耐火材料形成的喷补层具有良好的抗侵蚀性能，使用寿命较长。
文档编号C04B35/66GK103011847SQ20111029528
公开日2013年4月3日 申请日期2011年9月27日 优先权日2011年9月27日
发明者陈永, 梁新腾, 曾建华, 任毅, 杨森祥, 李桂军, 李青春, 李利刚, 何为, 李安林, 陈均 申请人:攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司, 攀钢集团攀枝花钢钒有限公司, 攀钢集团西昌钢钒有限公司