[发明专利]KR搅拌桨用低密度耐火浇注料

说明书

技术领域

本发明涉及一种KR搅拌桨用低密度耐火浇注料，属于转炉炼钢前在铁水包内采用kr搅拌桨进行铁水脱硫、脱硅予处理用耐火材料领域。

背景技术

迄今为止，转炉炼钢前进行铁水予处理主要采用脱硫喷枪与KR搅拌桨进行脱硫与脱硅两种方式。喷枪脱硫、脱硅主要在鱼雷罐中进行，其原理是利用载体将脱硫剂通过喷枪高压喷入铁水中进行反应脱硫、脱硅，其制作成本高，脱硫效率低，使用寿命短，具有关文献报道，最高脱硫率为50-60％，使用寿命一般在50次左右。一般采用刚玉-莫来石质浇注料，其制作成本非常高。而采用KR搅拌桨脱硫、脱硅，则不需要任何载体，只需将脱硫剂、脱硅剂放入铁水包中，利用KR搅拌桨的高速旋转，使脱硫剂、脱硅剂在铁水中充分反应脱硫、脱硅。其操作简单，使用寿命高，脱硫、脱硅效率高。据文献报道，目前KR搅拌桨用耐火材料主要采用刚玉-莫来石质浇注料，其原料组成主要为电熔或烧结莫来石，再加入氧化铝微粉和二氧化硅微粉及高铝水泥，使用寿命较低，一般在200炉左右，而且制造成本相对较高，增加了铁水脱硫、脱硅生产的经济成本。

发明内容

针对已有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种性能优良、成本低廉的KR搅拌桨用低密度耐火浇注料。

本发明的发明目的是通过如下技术方案实现的：

本发明突破以往要提高寿命就要提高材料致密度的传统，根据kr搅拌桨脱硫、脱硅的使用温度在1200-1400℃的工艺要求提供的一种低密度耐火浇注料的配料组分。其主要原料包括：特级焦宝石、硅石、碳化硅、氧化铝粉、二氧化硅微粉和氧化铝水泥、助烧结剂、不锈钢纤维和防爆剂等。

本发明提供的一种KR搅拌桨用低密度耐火浇注料，含有耐火骨料和细粉，特点是浇注料体积密度为2.3-2.70g/cm³，其原料的组成及重量百分比为：

骨料：60-80％，其中：焦宝石30-65％，硅石5-15％，碳化硅5-30％。

细粉：20-40％，其中：碳化硅细粉5-20％，二氧化硅微粉1-7％，氧化铝细粉0-15％，氧化铝微粉2-10％，氧化铝水泥2-10％。

另外加入添加剂，防爆剂及不锈钢纤维，加入的添加剂的重量为骨料及细粉总重量的0.03-0.35％，防爆剂的重量为骨料及细粉总重量的0.02-0.5％，不锈钢纤维的重量为骨料及细粉总重量的0-7％；

其中添加剂为减水剂，可以是三聚磷酸钠或六偏磷酸钠或两者复合，防爆剂为金属铝粉、乳酸铝、偶氮酰氨或有机纤维。

所述原材料的粒度为焦宝石0-25mm，碳化硅0-3mm，碳化硅细粉200-325目，硅石1.5-0mm。

目前普遍使用的刚玉莫来石质浇注料在使用过程中强度低，易开裂、剥落。从KR搅拌桨的实际使用来看，耐火材料的熔损很薄，说明仅仅通过提高材料的抗侵蚀性能不是提高KR搅拌桨使用寿命的重要途径。从KR搅拌桨的结构及使用工艺来看，KR搅拌桨桨芯由十字型叶片与铸铁柱子(内有孔)组成，叶片厚度一般为100-120mm，桨芯上焊有锚固件，桨芯外面覆盖一层厚度为125-250mm后的耐火材料。搅拌桨使用温度为1200-1400℃，搅拌桨旋转速度为90-125转/分钟，一般脱硫处理时间为7-15min。从使用工艺可以得出如下结论：搅拌桨耐材与桨芯受热膨胀的匹配性、耐磨性能和抗热震稳定性能是影响使用寿命的关键，其中，耐磨性能直接影响搅拌桨的使用寿命。

本发明从KR搅拌桨的使用工艺出发，采用焦宝石与硅石为主要原料，利用其烧结温度低，烧后强度高的特点，提高材料的烧结性能。材料中加有碳化硅，既提高了材料的热震稳定性能，有增强了高温强度，更提高了材料的耐磨性能。为了改善浇注料的施工性能与使用性能，在浇注料中还选择性的加入了减水剂、防爆剂和钢纤维增强剂。

本发明KR搅拌桨用低密度耐火浇注料的优点在于：

1、本发明低密度耐火浇注料原材料价格低廉，极大降低了浇注料的生产成本。产品的体积密度小，大大降低了搅拌桨浇注用料，从而节省了搅拌桨的制作成本。

2、本发明低密度耐火浇注料在使用温度下，烧结性能好，烧结强度高，高温下耐磨性能好。

3、本发明低密度耐火浇注料热震稳定性优良，抗剥落性好。材料中加有碳化硅，既提高了材料的烧结强度，同时也提高了材料抵抗极冷极热的能力。硅石的加入，使材料在使用温度下产生一定的体积膨胀，抵消了部分由于桨芯钢件受热膨胀而产生的热应力，提高了材料耐剥落性能。