Rh插入管焊补料及rh插入管的焊补方法
【专利摘要】本发明涉及RH插入管焊补料及RH插入管的焊补方法，属于耐火材料【技术领域】。本发明解决的技术问题是提供RH插入管焊补料。本发明的RH插入管焊补料，由以下重量份的组分组成：金属铝粉5～15份，金属铁粉1～5份、矿化剂2～5份、钒铁渣70～90份。本发明的焊补料及焊补方法可以实现RH插入管的精细焊补，不影响RH插入管的外观，修补质量较好。焊补料可采用粉煤灰和钒铁渣等二次资源，实现了二次资源的高效综合利用，并且降低了焊补料的生产成本，具有较好的环境效益和社会效益。
【专利说明】RH插入管焊补料及RH插入管的焊补方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及RH插入管焊补料及RH插入管的焊补方法，属于耐火材料【技术领域】。
【背景技术】
[0002] RH是一种钢水循环真空脱气装置，RH插入管由于其特殊的使用功能（长时间浸 渍钢水及渣液中），对材料的要求更为苛刻。现有的RH插入管一般外管采用刚玉浇注料浇 注成型，内管采用镁铬砖套砖，中间为钢制圆筒，在使用过程中，由于高温作用，钢制圆筒膨 胀，再加上耐火材料的热震，插入管外管很容易开裂，如果不及时修补，开裂处愈来愈严重， 最终损毁。因此，需要及时对RH插入管进行修补。
[0003] 专利"一种新型RH喷补料"(CN 201210147831. 2)公开了一种RH喷补料，以重量百 分比的原料组成包括：电熔镁砂、铬矿砂、消石灰、轻质碳酸钙、六偏磷酸钠、硼砂、硅微粉、 三聚磷酸钠、羧甲基纤维素，该喷补料成分复杂，且喷补料的修补工艺是采用镁砂修补料半 干法喷补，该喷补工艺粗狂，既浪费镁砂喷补料，又得不到良好的修补效果，而且成本较高。
[0004] 专利"一种焦炉修补用焊补料及修补焦炉的方法"（CN201310385576)公开了一种 焦炉修补用焊补料，以重量百分比计由1?3%的金属铝粉、5?8%的金属硅粉、2?5%的 矿化剂、65?85%的硅灰或石英粉、以及10?20%的石英砂组成。该焊补料主要用于焦炉 的修补，原料中的硅含量较高，并不适用于RH插入管。
【发明内容】
[0005] 本发明解决的技术问题是提供RH插入管焊补料。
[0006] 本发明的RH插入管焊补料，由以下重量份的组分组成：金属铝粉5?15份，金属 铁粉1?5份、矿化剂2?5份、钒铁渣70?90份。
[0007] 其中，所述金属铝粉的粒度优选为能过150目筛，金属铝含量为98wt%以上。
[0008] 其中，所述金属铁粉粒度优选为能过150目筛，金属铁含量为98wt%以上。
[0009] 进一步的，所述矿化剂优选为粉煤灰，粉煤灰粒度能过200目筛。
[0010] 进一步的，粉煤灰优选由以下重量百分比的组分组成：Si02 : 60?65%，A1203 : 25?32%，CaO :1?3%，其余为不可避免的杂质。
[0011] 其中，所述钒铁渣优选由以下重量百分比的组分组成：A120360?70%，MgOlO? 25%，Ca08?12%，其余为不可避免的杂质。
[0012] 进一步的，所述钒铁渣的粒度为小于3_。
[0013] 所述钒铁渣的粒度组成优选为：粒径为1?3mm的粗颗粒占3?15%，粒径为 0· 2?1mm的细颗粒占10?30 %，粒径〈0· 2mm的细粉占55?87 %。
[0014] 本发明解决的第二个技术问题是提供RH插入管的焊补方法。
[0015] RH插入管的焊补方法为将上述RH插入管焊补料随输送介质喷向待修补的RH插入 管并发生氧化反应，形成陶瓷修补层。
[0016] 进一步的，所述输送介质为高压氧气。
[0017] 与现有技术相比，本发明的焊补料及焊补方法可以实现RH插入管的精细焊补，不 影响RH插入管的外观，修补质量较好。焊补料可采用粉煤灰和钒铁渣等二次资源，实现了 二次资源的高效综合利用，并且降低了焊补料的生产成本，具有较好的环境效益和社会效
【专利附图】
【附图说明】
[0018] 图1为本发明RH插入管焊补料的配制工艺图；
[0019] 图2为本发明RH插入管焊补料的施工工艺的示意图，图中，1-氧气瓶，2-高压软 管，3-密封式圆盘给料器，4-混合器，5-焊枪，6-修补体。
【具体实施方式】
[0020] 本发明的RH插入管焊补料，由以下重量份的组分组成：金属铝粉5?15份，金属 铁粉1?5份、矿化剂2?5份、钒铁渣70?90份。
[0021] 所述金属铝粉的粒度为能过150目筛，金属铝含量为98wt%以上，金属铁粉粒度 为能过150目筛,金属铁含量为98wt%以上。金属粉末（包括错粉和铁粉）为150目以下， 可以更好的保证在喷涂过程中尽可能的发热氧化，避免颗粒过大造成氧化不完全，影响焊 补层的性能。
[0022] 矿化剂主要起到高温粘结作用，即耐火骨料通过矿化剂高温熔融形成粘黏，结合 为整体，冷却后形成陶瓷状。常用的矿化剂均适用于本发明，为了降低成本，本发明的矿化 剂优选为粉煤灰，为了提高粉煤灰的分散性能，以便更好的粘附耐火骨料，粉煤灰的粒度优 选为能过200目筛。粉煤灰可以为普通三级粉煤灰，优选由以下重量百分比组分组成的粉 煤灰：Si0 2 : 60?65%，A1203 :25?32%，Ca0 :1?3%，其余为不可避免的杂质。粉煤灰的 熔点为1320?1410°C。
[0023] 钒铁渣主要起耐火骨料的作用，优选为铝热法钒铁渣，由以下重量百分比的组分 组成：Al 20360?70%，MgOlO?25%，Ca08?12%，其余为不可避免的杂质。钒铁渣的粒 度为小于3mm，将f凡铁渔的粒度分为三部分：1?3mm的粗颗粒，0. 2?1mm细颗粒和〈0. 2mm 的细粉，优选的粒度分布为：1?3mm粗颗粒3?15 %，0. 2?1mm细颗粒10?30%，粒径 〈0. 2mm的细粉占55?87%，这样可以保证物料在输送过程中不出现堵料情况，保证物料的 分散均匀，提高焊补料的粘附性能，保证焊补层具有较好的致密性能。
[0024] 本发明的焊补料，其原料组成可分为三个部分，分别为自发热剂、矿化剂、耐火骨 料，以下对各组分的用量选择进行说明：自发热剂采用5?15份金属铝粉和1?5份金属铁 粉互相配合，采用金属铁粉，可以改善发热剂的燃烧性能，提高火焰温度（1400?1500°C )， 若金属铝粉或金属铁粉的含量太低，则焊补料的自发热效果不理想，喷涂温度不能得到保 证，若金属铝粉或金属铁粉的含量太高，则容易导致氧化不完全，影响焊补层的品质。矿化 剂选用2?5份为宜。若矿化剂太少则不能达到矿化作用，太多将会影响焊补料的粘附性 能及焊补层的品质。耐火骨料选用70?90份。
[0025] 本发明RH插入管焊补料的配制方法为：将5?15份金属铝粉，1?5份金属铁粉、 2?5份矿化剂、70?90份耐火骨料混合均勻后密封储存即可，配制工艺详见图1。
[0026] 采用本发明的焊补料进行RH插入管的修补时，可将焊补料随输送介质喷向待修 补的RH插入管并发生氧化反应，形成陶瓷修补层。
[0027] 输送介质可选用本领域常用的输送气体，优选为高压氧气。
[0028] 具体的施工工艺为：将焊补料装入密封给料机料仓中，输送介质为瓶装高压氧气， 将喷枪伸入700°C以上的热态RH插入管开缝处，枪头对准需要修补的部位，开启焊补机，焊 补料与氧气在混合器中充分混匀，由高压氧气输送至枪头，焊补料在高温下发生氧化反应， 产生高温，使焊补料呈部分熔融状态，粘附在硅砖表面，形成陶瓷修补层。其施工工艺详见 图2。
[0029] 本发明RH插入管的焊补方法，采用金属铝粉和铁粉的混合物为发热剂，钒铁渣为 耐火骨料，粉煤灰为矿化剂，瓶装氧气为载体，焊补料通过密封式给料机进入混合器，高压 氧气通过混合器将焊补料带出焊枪，在热态的RH插入管开裂处焊补，在强氧化气氛下，金 属铝粉和金属铁粉发热燃烧，形成高温火焰，通过矿化剂的熔融，将耐火成分粘附在一起， 形成陶瓷焊补层。该方法可以实现RH插入管的精细焊补，不影响RH插入管的外观，修补质 量较好。
[0030] 下面结合实施例对本发明的【具体实施方式】做进一步的描述，并不因此将本发明限 制在所述的实施例范围之中。
[0031] 实施例1
[0032] 按以下配比配制原料：金属铝粉5%、金属铁粉5%，粉煤灰2%，粒度为1?3mm的 钒铁渣7 %，0· 2?1mm的钒铁渣18 %，粒度〈0· 2mm的钒铁渣细粉63 %。将上述原料混合 均匀后密封储存，得到RH插入管焊补料。
[0033] 将上述焊补料装入密封给料机料仓中，输送介质为瓶装高压氧气，将喷枪伸入 700°C以上的热态RH插入管开缝处，枪头对准需要修补的部位，开启焊补机，焊补料与氧气 在混合器中充分混匀，由高压氧气输送至枪头，焊补料在高温下发生氧化反应，产生高温， 使焊补料呈部分熔融状态，粘附在硅砖表面，形成陶瓷修补层，达到修补RH插入管的目的。 [0034] 测定该焊补料的挂料率以及修补层的性能，其结果见表1。其中，挂料率为粘附在 耐火材料上的焊补料的质量占总共喷涂的焊补料质量的百分比，通过喷涂试验可以得到该 数据，体积密度的测定参照GB/T 2997-2000《致密定形耐火制品体积密度、显气孔率和真气 孔率试验方法》，耐压强度测定参照GB/T 5072-2008《耐火材料常温耐压强度试验方法》，耐 火度测定参照GB/T 7322-2007《耐火材料耐火度试验方法》。
[0035] 实施例2?实施例4
[0036] 采用实施例1的方法，改变焊补料的组分含量，得到不同的焊补料，并将其用于修 补RH插入管。将每一组焊补料的性能指标进行比较。表1列出了实施例1?实施例4的 焊补料组分含量以及性能指标。
[0037] 表 1
[0038]
【权利要求】
1. RH插入管焊补料，其特征在于，由以下重量份的组分组成：金属铝粉5?15份、金属 铁粉1?5份、矿化剂2?5份、钒铁渣70?90份。
2. 根据权利要求1所述的RH插入管焊补料，其特征在于：所述金属铝粉的粒度为能 过150目筛，金属铝含量为98wt%以上，所述金属铁粉粒度为能过150目筛，金属铁含量为 98wt%以上。
3. 根据权利要求1所述的RH插入管焊补料，其特征在于：所述矿化剂为粉煤灰，粉煤 灰粒度为能过200目筛。
4. 根据权利要求3所述的RH插入管焊补料，其特征在于：所述粉煤灰由以下重量百分 比的组分组成：Si02 :60?65%，A1203 :25?32%，CaO :1?3%，其余为不可避免的杂质。
5. 根据权利要求1所述的RH插入管焊补料，其特征在于：所述钒铁渣由以下重量百分 比的组分组成：A120 3 :60?70%，Mg0 :10?25%，CaO :8?12%，其余为不可避免的杂质。
6. 根据权利要求1所述的RH插入管焊补料，其特征在于：所述钒铁渣的粒度为小于 3mm η
7. 根据权利要求6所述的RH插入管焊补料，其特征在于：所述钒铁渣的粒度组成为： 粒径为1?3mm的粗颗粒占3?15 %，粒径为0· 2?1mm的细颗粒占10?30 %，粒径〈0· 2mm 的细粉占55?87%。 8. RH插入管的焊补方法，其特征在于：将权利要求1?7任一项所述的RH插入管焊补 料随输送介质喷向待修补的RH插入管并发生氧化反应，形成陶瓷修补层。
9. 根据权利要求8所述的RH插入管的焊补方法，其特征在于：所述输送介质为高压氧 气。
【文档编号】C04B35/66GK104193360SQ201410407294
【公开日】2014年12月10日 申请日期:2014年8月18日 优先权日:2014年8月18日
【发明者】郝建璋, 黎建明, 文盛艳 申请人:攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司