专利名称：电弧炉底电极区域的炉衬捣打料及其生产工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及冶炼炉炉底材料，特别是直流电弧炉炉底底电极区域的衬底材料及其生产工艺。
背景技术：
现有直流电弧炉，其底部中心设有由钢圈围构成的底电极区域，在此区域内设有数支垂直向上的套有筒砖的底电极，钢圈内填充有耐火材料，经捣打结实后，固定和保护底电极；在炉内钢圈外围和上部填充有耐火材料，经捣打结实后即为炉底料。目前，底电极区域内的炉衬捣打料与炉底衬捣打料是相同的，一般都采用镁钙合成砂和电熔镁砂，它耐温耐蚀抗渣性好，使用不产生公害，不影响钢水质量，但在低、中温下捣打后，仍呈较松散状态。故不能离线施工，不能制成成型产品安装，只有将捣打料吊入炉内，现场捣打施工，先捣打底电极区域，然后再捣打炉底衬，施工时间较长，影响停炉检修进度。
发明内容
本发明拟解决的技术问题是为直流电弧炉底电极区域内衬提供一种不仅耐温耐蚀抗渣性好，不影响钢水质量，使用寿命长，而且在中低温下具有一定结合强度的不定型耐火材料，从而使底电极区域内的炉衬能离线捣打成型，然后直接安装于炉内底电极区域内。
本发明的技术解决方案是它由一组不定形组合物组成，其成份及其按重量百分比的组成比例为镁钙铁系合成砂64～68％高温结合剂 5～8％电熔镁砂 23～27％中低温结合剂3～5％在上述组方中，镁钙铁系合成砂和电熔镁砂是主体原料。它耐高温钢渣侵蚀，不污染钢水。其组成及质量指标为
组方中的高温结合剂，其作用是使底电极区域炉衬捣打料在1000～1600℃的高温下结合牢固，耐钢渣侵蚀。该高温结合剂可采用颗粒度小于5um的95或96、97镁砂微粉，优选颗粒度小于5um的97镁砂微粉。其质量指标是MgO≥97.0％，CaO％≤1.5％，Fe2O3≤0.8％，灼减量≤0.2％，通过5um筛孔的颗粒≥90.0％。
组方中的中、低温结合剂，是使主体原料在室温～1000℃的温度下，通过捣打能较牢固地成型，以利离线成型后搬运安装。该中、低温结合剂可采用表面活性剂失水山梨醇单月桂酸脂或表面活性剂水山梨醇倍半油酸脂，表面活性剂水山梨醇三油酸脂等。优选表面活性剂水山梨醇倍半油酸脂，其质量指标为羟值165-185mgkoh/g，外观琥珀色至棕褐色油状液体，相对密度0.90-1.00g/cm3。
根据以上所述，本发明的底电极区域炉衬捣打料组合物的优选成份及其按重量百分比的组成比例为镁钙铁系合成砂 64～68％97镁砂微粉5～8％电熔镁砂 23～27％水山梨醇倍半油酸脂3～5％本发明底电极区域炉衬捣打料组合物的生产工艺是将各合格原料按组成比例称量后，先将镁钙铁系合成砂与中、低温结合剂在行星式混合机中混合3分钟，然后加入电熔镁砂和高温结合剂在行星式混合机中再混合3分钟，即得成品组合物，进行称量，包装。
本发明的有益效果是捣打料的主体原料耐高温钢渣侵蚀，不含污染钢水成份，不产生公害，使用寿命长，生产成本较低，特别是加入中、低温结合剂后，使底电极区域炉衬能离线成型加工，然后搬运至现场安装，缩短了炉衬检修时间，为赶抢检修进度赢得了宝贵时间。
具体实施例方式
实施例1，在A钢厂，采用由镁钙铁系合成砂66.0％，电熔镁砂25.0％，97镁砂7.0％，水山梨醇倍半油酸脂4.0％组成的底电极区域炉衬捣打料8吨，分两批吊入拆置于炉体外的底电极区域围构钢圈内，用振动机捣打结实。与此同时，电弧炉内炉底衬也开始捣打施工，分别捣打完毕后，将炉外成型为一体的底电极及其区域炉衬整体安装于炉底衬中心部位，配合准确无松动，与传统的现场在炉内先捣打底电极区域炉衬，然后捣打炉底衬的施工方法相比，缩短施工时间12小时58分钟，使用2364炉役后，测定该底电极区域炉衬，结果为烧结层15-20cm，原生层75-80cm，熔损25cm，符合钢厂要求。
实施例2，在B钢厂，采用由镁钙铁系合成砂64.0％，电熔镁砂27.0％，97镁砂8.0％，水山梨醇倍半油酸脂5.0％组成的底电极区域炉衬捣打料6吨，用于底电极区域炉衬离线施工，成型后整体搬运安装于炉内炉底衬中心部位，安装搬运过程中，电极区域炉衬无松裂，底电极固定稳靠，与炉底衬装配良好。比原来在炉内现场分步捣打底电极区域炉衬和炉底衬的施工方法节约时间12小时15分钟。使用1115炉役后，测试该底电极区域炉衬，结果为烧结层18-22cm，原生层55-62cm，熔损18cm，符合钢厂要求。
实施例3，在C钢厂，采用由镁钙铁系合成砂68.0％，电熔镁砂23.0％，97镁砂5.0％，水山梨醇倍半油酸脂3.0％组成的底电极区域炉衬捣打料5吨，用于底电极区域炉衬炉外成型施工，成型后装配在炉内炉底衬中心部位，与炉底衬装配良好，炉衬无松裂，底电极固定稳靠。比原来在炉内现场分步捣打底电极区域炉衬和炉底衬的施工方法缩短检修时间13小时18分钟。使用1512炉役后，测试该底电极区域炉衬，结果为烧结层11-13cm，原生层42-45cm，熔损28cm，符合钢厂要求。
权利要求
1.一种电弧炉底电极区域的炉衬捣打料，由一组不定形组合物组成，其特征在于该组合物的成份及其按重量百分比的组成比例为镁钙铁系合成砂 64～68％高温结合剂 5～8％电熔镁砂 23～27％中、低温结合剂 3～5％
2.按权利要求1所述的电弧炉底电极区域的炉衬捣打料，其特征在于该组合物中的高温结合剂是颗粒度小于5um的95或96，97镁砂微粉。
3.按权利要求1所述的电弧炉底电极区域的炉衬捣打料，其特征在于该组合物中的中、低温结合剂是失水山梨醇单月桂酸脂或水山梨醇倍半油酸脂或水山梨醇三油酸脂。
4.按权利要求1所述的电弧炉底电极区域的炉衬捣打料，其特征在于该组合物中的镁钙铁系合成砂的重量百分比的组成及其质量指标为MgO 73-77％，CaO 18-21％，Fe2O3 5.0-5.5％，灼减量≤0.2％，颗粒体积密度≥3.30g/cm3。
5.按权利要求1所述的电弧炉底电极区域的炉衬捣打料，其特征在于该组合物中的电熔镁砂的质量指标为MgO≥98.0％，CaO≤1.2％，Fe2O3≤0.3％，灼减量≤0.2％，颗粒体积密度≥3.50g/cm3。
6.按权利要求1所述的电弧炉底电极区域的炉衬捣打料，其特征在于该组合物中的优选成份及其按重量百分比的组成比例为镁钙铁系合成砂 65～69％97镁砂微粉 5～9％
98电熔镁砂24～28％ 水山梨醇倍半油酸脂3～5％
7.按权利要求6所述的电弧炉底电极区域的炉衬捣打料，其特征在于该组合物中97镁砂微粉的质量指标是MgO≥97.0％，CaO≤1.5％，Fe2O3o≤0.8％，灼减量≤0.2％，通过5um筛孔的颗粒＞90％。
8.按权利要求6所述的电弧炉底电极区域的炉衬捣打料，其特征在于该组合物中水山梨醇倍半油酸脂的质量指标为羟值165-185mgkoh/g，相对密度0.90-1.00g/cm3，外观为琥珀色至棕褐色油状液体。
9.一种如权利要求1所述的电弧炉底电极区域的炉衬捣打料的生产工艺，其特征在于将各合格原料按组成比例称量后，先将镁钙铁系合成砂与中、低温结合剂在行星式混合机中混合3分钟，然后加入电熔镁砂和高温结合剂在行星式混合机中再混合3分钟，即得成品组合物。
全文摘要
一种电弧炉底电极区域的炉衬捣打料及其生产工艺，它由一组不定形组合物组成，其成份及其按重量百分比的组成比例为镁钙铁系合成砂64～68％，电熔镁砂23～27％，高温结合剂5～8％，中、低温结合剂3～5％。其生产工艺，是将各原料按组成比例称量后，先将镁钙铁系合成砂与中、低温结合剂在行星式混合机中混合3分钟，然后加入电熔镁砂和高温结合剂共同混合均匀后而成。本发明的有益效果是组合物主体原料耐高温钢渣侵蚀，不含污染钢水成份，不产生公害，使用寿命长，生产成本较低。特别是加入中、低温结合剂后，使底电极区域炉衬能离线成型加工，改变了传统的在炉内现场分步捣打底电极区域炉衬和炉底衬的施工方法，大大缩短了炉衬检修时间。
文档编号F27B3/10GK1758004SQ200510049770
公开日2006年4月12日 申请日期2005年4月30日 优先权日2005年4月30日
发明者虞炳泉, 宁应伟, 严永亮, 张树鑫, 徐吉方 申请人:浙江湖州红鹰企业集团有限公司