一种转炉用新型补炉料、制备方法及施工方法
技术领域
本发明涉及耐火材料技术领域，尤其是涉及一种转炉用新型补炉料、制备方法及施工方法。
背景技术
为了提高转炉的使用寿命，在炉役过程中炉衬是炼钢厂炉龄管理重要内容之一，尤其是对加料侧与出钢两面的维护，目前对炉衬维护所使用的补炉料主要以镁砂为主料，沥青等为结合剂，补炉时将补炉料加入盛钢槽投入炉内使用，该补炉料加入过程中，现场产生大量黑烟，工人劳动强度大，而且污染环境，危害人体健康。同时，该补炉料烧结的时间长，严重影响钢厂的生产节奏，因而急需要一种转炉用新型补炉料来改善转炉维护现状。
因此，针对上述问题本发明急需提供一种转炉用新型补炉料、制备方法及施工方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种转炉用新型补炉料、制备方法及施工方法，通过转炉用新型补炉料的设计以解决现有技术中存在的对炉衬维护所使用的补炉料主要以镁砂为主料，沥青等为结合剂，补炉时将补炉料加入盛钢槽投入炉内使用，该补炉料加入过程中，现场产生大量黑烟，工人劳动强度大，而且污染环境，危害人体健康的技术问题。
本发明提供的一种转炉用新型补炉料，按质量份数计包括镁砂30-40%20份、白云石30-40份、结合剂10-20份、添加剂2-5份、润湿剂6-10份，其中结合剂为中温沥青与石灰的混合物。
进一步地，中温沥青与石灰的质量比为1:1-3。
进一步地，白云石与石灰的质量比为8:3。
进一步地，白云石中氧化镁含量30-36％；白云石中氧化钙含量40-60％。
进一步地，添加剂为碳化硅或防爆纤维中的至少一种。
进一步地，白云石颗粒级配是：3-8mm占白云石总质量的25％-40％，%201-3mm占白云石总质量的25％-40％，0.088-1mm占白云石总质量的10％-20％，小于0.088mm占白云石总质量的10％-20％。
进一步地，镁砂中氧化镁含量≥95％；3-8mm占镁砂总质量的25％-40％，%201-3mm占镁砂总质量的25％-40％，0.088-1mm占镁砂总质量的10％-20％，小于0.088mm占镁砂总质量的10％-20％。
进一步地，润湿剂为煤油、柴油或机油中的至少一种。
本发明还包括一种基于如上述中任一项所述的转炉用新型补炉料的制备方法，包括如下步骤：
将镁砂、白云石、结合剂、添加剂、润湿剂按照一定的质量份数混合，加入高速混砂机，混练5-8min后，出料备用。
本发明还包括一种基于如上述中任一项所述的转炉用新型补炉料的施工方法：包括如下步骤：
转炉溅渣完成后，倒出一定了的余渣，将余渣与转炉用新型补炉料混合，混合均匀后，倒入转炉内，倾动转炉使得补炉料均匀的铺展开，利用转炉出钢后的余热进行烧结。
本发明提供的一种转炉用新型补炉料、制备方法及施工方法与现有技术相比具有以下进步：
1、本发明在以镁砂和白云石为主，添加了石灰，在高温煅烧过程中，白云石、石灰和转炉溅渣中二氧化硅形成镁橄榄石、硅酸二钙、硅酸三钙等高熔点物质，该补炉料补炉结合留渣操作后，有利于提高吹炼前期氧化性，减少辅料消耗，进一步降低炼钢吨钢成本。
2、本发明通过以镁砂和白云石为主，添加了石灰，在高温煅烧过程中，白云石、石灰和转炉溅渣中二氧化硅形成镁橄榄石、硅酸二钙、硅酸三钙等高熔点物质，减少烟雾产生，从而避免环境污染问题，同时避免了烧结时间不足引发的塌料安全事故。
3、本发明以镁砂、白云石为主要原料，将少量沥青渗入补炉料气孔中，增强了补炉料耐侵蚀性能。
4、本发明提出的转炉用新型补炉料，对于节能降耗、环境保护、增加经济效益有重要的意义。
具体实施方式
下面将对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明提供了一种转炉用新型补炉料，按质量份数计包括镁砂30-40%20份、白云石30-40份、结合剂10-20份、添加剂2-5份、润湿剂6-10份，其中结合剂为中温沥青与石灰的混合物。
具体地，中温沥青与石灰的质量比为1:1-3。
具体地，白云石与石灰的质量比为8:3。
具体地，白云石中氧化镁含量30-36％；白云石中氧化钙含量40-60％。
具体地，添加剂为碳化硅或防爆纤维中的至少一种。
具体地，白云石颗粒级配是：3-8mm占白云石总质量的25％-40％，1-3mm%20占白云石总质量的25％-40％，0.088-1mm占白云石总质量的10％-20％，小于%200.088mm占白云石总质量的10％-20％。
具体地，镁砂中氧化镁含量≥95％；3-8mm占镁砂总质量的25％-40％，%201-3mm占镁砂总质量的25％-40％，0.088-1mm占镁砂总质量的10％-20％，小于0.088mm占镁砂总质量的10％-20％。
具体地，润湿剂为煤油、柴油或机油中的至少一种。
本发明还包括一种基于如上述中任一项所述的转炉用新型补炉料的制备方法，包括如下步骤：
将镁砂、白云石、结合剂、添加剂、润湿剂按照一定的质量份数混合，加入高速混砂机，混练5-8min后，出料备用。
本发明还包括一种基于如上述中任一项所述的转炉用新型补炉料的施工方法：包括如下步骤：
转炉溅渣完成后，倒出一定了的余渣，将余渣与转炉用新型补炉料混合，混合均匀后，倒入转炉内，倾动转炉使得补炉料均匀的铺展开，利用转炉出钢后的余热进行烧结。
转炉用新型补炉料的作用机理：
1)本发明在以镁砂和白云石为主，添加了石灰，在高温煅烧过程中，白云石、石灰和转炉溅渣中二氧化硅形成镁橄榄石、硅酸二钙、硅酸三钙等高熔点物质，该补炉料补炉结合留渣操作后，有利于提高吹炼前期氧化性，减少辅料消耗，进一步降低炼钢吨钢成本。
2)本发明通过以镁砂和白云石为主，添加了石灰，在高温煅烧过程中，白云石、石灰和转炉溅渣中二氧化硅形成镁橄榄石、硅酸二钙、硅酸三钙等高熔点物质，减少烟雾产生，从而避免环境污染问题，同时避免了烧结时间不足引发的塌料安全事故。
3)本发明以镁砂、白云石为主要原料，将少量沥青渗入补炉料气孔中，增强了补炉料耐侵蚀性能。
实施例一
样品一的制备过程：将镁砂40份、白云石40份，碳化硅2份、沥青%205份、石灰5份、柴油8份混合，加入高速混砂机，混练8min后，出料备用；具体比例见表1。
镁砂石颗粒级配是：3-8mm占镁砂总质量的40％，1-3mm占镁砂总质量的40％，0.088-1mm占镁砂总质量的10％，小于0.088mm占镁砂总质量的%2010％。
白云石颗粒级配是：3-8mm占白云石总质量的40％，1-3mm占白云石总质量的40％，0.088-1mm占白云石总质量的10％，小于0.088mm占白云石总质量的10％。
其中，镁砂中氧化镁含量≥95％；白云石中的氧化镁含量为30％，氧化钙含量为50％。
施工方法：包括如下步骤：
转炉溅渣完成后，倒出一定了的余渣，将余渣与转炉用新型补炉料混合，混合均匀后，倒入转炉内，倾动转炉使得补炉料均匀的铺展开，利用转炉出钢后的余热进行烧结。
烧结无烟雾产生，无坍塌现象发生。
1000℃烘烤3h后体积密度≥2.10g/cm3；1100℃烘烤3h后的抗折强度≥10MPa，1600℃烘烤3h后的抗折强度≥8MPa，线变化率0～1.5％。该补炉料经唐山不锈钢、青岛特钢试用，均取得良好效果，加速钢厂冶炼节奏，提高了钢厂经济效益。
对照样品一
对照样品一的制备过程：将镁砂40份、白云石40份，碳化硅2份、沥青10份、柴油8份混合，加入高速混砂机，混练8min后，出料备用；具体比例见表1。
镁砂石颗粒级配是：3-8mm占镁砂总质量的40％，1-3mm占镁砂总质量的40％，0.088-1mm占镁砂总质量的10％，小于0.088mm占镁砂总质量的%2010％。
白云石颗粒级配是：3-8mm占白云石总质量的40％，1-3mm占白云石总质量的40％，0.088-1mm占白云石总质量的10％，小于0.088mm占白云石总质量的10％。
其中，镁砂中氧化镁含量≥95％；白云石中的氧化镁含量为30％，氧化钙含量为50％。
施工方法：包括如下步骤：
转炉溅渣完成后，倒出一定了的余渣，将余渣与转炉用新型补炉料混合，混合均匀后，倒入转炉内，倾动转炉使得补炉料均匀的铺展开，利用转炉出钢后的余热进行烧结。
烧结有大量黑烟产生，无坍塌现象发生。
1000℃烘烤3h后体积密度≥1.98g/cm3；1100℃烘烤3h后的抗折强度≥8MPa，1600℃烘烤3h后的抗折强度≥6MPa，线变化率0～1.8％。该补炉料经唐山不锈钢、青岛特钢试用，烧结过程中冒烟量较大，硬化时间较长，减缓了钢厂冶炼节奏。
样品一相对于对照样品一，1000℃烘烤3h后体积密度增大，1100℃烘烤3h后的抗折强度、1100℃烘烤3h后的抗折强度增强，线性变化率缩小，且无无烟雾产生，有利于环境保护，提高了钢厂经济效益。
实施例二
样品二的制备过程：将镁砂39份、白云石39份，碳化硅2份、防爆纤维1份、沥青7份、石灰8份、柴油10份混合，加入高速混砂机，混练8min后，出料备用；具体比例见表1。
其中，镁砂中氧化镁含量≥95％；白云石中的氧化镁含量为36％，氧化钙含量为60％。
镁砂石颗粒级配是：3-8mm占镁砂总质量的40％，1-3mm占镁砂总质量的40％，0.088-1mm占镁砂总质量的10％，小于0.088mm占镁砂总质量的%2010％。
白云石颗粒级配是：3-8mm占白云石总质量的40％，1-3mm占白云石总质量的40％，0.088-1mm占白云石总质量的10％，小于0.088mm占白云石总质量的10％。
施工方法：包括如下步骤：
转炉溅渣完成后，倒出一定了的余渣，将余渣与转炉用新型补炉料混合，混合均匀后，倒入转炉内，倾动转炉使得补炉料均匀的铺展开，利用转炉出钢后的余热进行烧结。
烧结无烟雾产生，无坍塌现象发生。
1000℃烘烤3h后体积密度≥2.10g/cm3；1100℃烘烤3h后的抗折强度≥10MPa，1600℃烘烤3h后的抗折强度≥8MPa，线变化率0～1.5％。该补炉料经唐山不锈钢、青岛特钢试用，均取得良好效果，加速钢厂冶炼节奏，提高了钢厂经济效益。
实施例三
样品三的制备过程：将镁砂40份、白云石40份，碳化硅2份、防爆纤维3份、沥青6份、石灰9份、柴油6份混合，加入高速混砂机，混练%205-8min后，出料备用；具体比例见表1。
其中，镁砂中氧化镁含量≥95％；白云石中的氧化镁含量为35％，氧化钙含量为55％。
镁砂石颗粒级配是：3-8mm占镁砂总质量的40％，1-3mm占镁砂总质量的40％，0.088-1mm占镁砂总质量的10％，小于0.088mm占镁砂总质量的%2010％。
白云石颗粒级配是：3-8mm占白云石总质量的40％，1-3mm占白云石总质量的40％，0.088-1mm占白云石总质量的10％，小于0.088mm占白云石总质量的10％。
施工方法：包括如下步骤：
转炉溅渣完成后，倒出一定了的余渣，将余渣与转炉用新型补炉料混合，混合均匀后，倒入转炉内，倾动转炉使得补炉料均匀的铺展开，利用转炉出钢后的余热进行烧结。
烧结无烟雾产生，无坍塌现象发生。
1000℃烘烤3h后体积密度≥2.10g/cm3；1100℃烘烤3h后的抗折强度≥10MPa，1600℃烘烤3h后的抗折强度≥8MPa，线变化率0～1.5％。该补炉料经唐山不锈钢、青岛特钢试用，均取得良好效果，加速钢厂冶炼节奏，提高了钢厂经济效益。
实施例四
样品四的制备过程：将镁砂37份、白云石37份，碳化硅3份、防爆纤维2份、沥青10份、石灰10份、柴油10份混合，加入高速混砂机，混练5-8min后，出料备用；具体比例见表1。
其中，镁砂中氧化镁含量≥95％；白云石中的氧化镁含量为35％，氧化钙含量为55％。
镁砂石颗粒级配是：3-8mm占镁砂总质量的40％，1-3mm占镁砂总质量的40％，0.088-1mm占镁砂总质量的10％，小于0.088mm占镁砂总质量的%2010％。
白云石颗粒级配是：3-8mm占白云石总质量的40％，1-3mm占白云石总质量的40％，0.088-1mm占白云石总质量的10％，小于0.088mm占白云石总质量的10％。
施工方法：包括如下步骤：
转炉溅渣完成后，倒出一定了的余渣，将余渣与转炉用新型补炉料混合，混合均匀后，倒入转炉内，倾动转炉使得补炉料均匀的铺展开，利用转炉出钢后的余热进行烧结。
烧结无烟雾产生，无坍塌现象发生。
1000℃烘烤3h后体积密度≥2.10g/cm3；1100℃烘烤3h后的抗折强度≥10MPa，1600℃烘烤3h后的抗折强度≥8MPa，线变化率0～1.5％。该补炉料经唐山不锈钢、青岛特钢试用，均取得良好效果，加速钢厂冶炼节奏，提高了钢厂经济效益。
实施例五
样品五的制备过程：将镁砂40份、白云石40份，碳化硅2份、防爆纤维3份、沥青8份、石灰9份、柴油8份混合，加入高速混砂机，混练%205-8min后，出料备用；具体比例见表1。
其中，镁砂中氧化镁含量≥95％；白云石中的氧化镁含量为30％，氧化钙含量为60％。
镁砂石颗粒级配是：3-8mm占镁砂总质量的40％，1-3mm占镁砂总质量的40％，0.088-1mm占镁砂总质量的10％，小于0.088mm占镁砂总质量的%2010％。
白云石颗粒级配是：3-8mm占白云石总质量的40％，1-3mm占白云石总质量的40％，0.088-1mm占白云石总质量的10％，小于0.088mm占白云石总质量的10％。
施工方法：包括如下步骤：
转炉溅渣完成后，倒出一定了的余渣，将余渣与转炉用新型补炉料混合，混合均匀后，倒入转炉内，倾动转炉使得补炉料均匀的铺展开，利用转炉出钢后的余热进行烧结。
烧结无烟雾产生，无坍塌现象发生。
1000℃烘烤3h后体积密度≥2.10g/cm3；1100℃烘烤3h后的抗折强度≥10MPa，1600℃烘烤3h后的抗折强度≥8MPa，线变化率0～1.5％。该补炉料经唐山不锈钢、青岛特钢试用，均取得良好效果，加速钢厂冶炼节奏，提高了钢厂经济效益。
实施例六
样品六的制备过程：将镁砂40份、白云石40份，碳化硅2份、防爆纤维3份、沥青5份、石灰15份、柴油8份混合，加入高速混砂机，混练5-8mi%20n后，出料备用；具体比例见表1。
其中，镁砂中氧化镁含量≥95％；白云石中的氧化镁含量为30％，氧化钙含量为50％。
镁砂石颗粒级配是：3-8mm占镁砂总质量的40％，1-3mm占镁砂总质量的40％，0.088-1mm占镁砂总质量的10％，小于0.088mm占镁砂总质量的%2010％。
白云石颗粒级配是：3-8mm占白云石总质量的40％，1-3mm占白云石总质量的40％，0.088-1mm占白云石总质量的10％，小于0.088mm占白云石总质量的10％。
施工方法：包括如下步骤：
转炉溅渣完成后，倒出一定了的余渣，将余渣与转炉用新型补炉料混合，混合均匀后，倒入转炉内，倾动转炉使得补炉料均匀的铺展开，利用转炉出钢后的余热进行烧结。
烧结无烟雾产生，无坍塌现象发生。
1000℃烘烤3h后体积密度≥2.10g/cm3；1100℃烘烤3h后的抗折强度≥12MPa，1600℃烘烤3h后的抗折强度≥10MPa，线变化率0～1.5％。该补炉料经唐山不锈钢、青岛特钢试用，均取得良好效果，加速钢厂冶炼节奏，提高了钢厂经济效益。
表一%20转炉用新型补炉料各成分配比
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
