技術領域

本發明涉及冶金精煉鋼包用的耐火材料領域，特別涉及一種鋼包工作層磚防粘渣涂料。

背景技術

鋼包是鋼鐵生產環節中的一個重要冶金設備，其承接來自轉爐、電爐或其它化鐵爐的高溫鐵水，進入下一步的LF、RH等精煉工序，然后再進入連鑄平臺，在上述過程中，鋼包的包口、渣線、熔池和包底均存在與熔渣接觸的可能。因高溫熔體的噴濺粘附或其自然冷卻條件下的凝固粘結，導致與其接觸的鋼包壁面粘鋼或粘渣。尤其在包口位置，因溫降最大，熔渣易冷卻凝固，因此更易產生結渣現象，導致鋼包自重增加、有效容積減少、包口直徑縮小等問題，不僅影響吊運行車的運行安全，還會影響到下一步的鋼水精煉工藝。

針對粘渣問題，一種方法是對粘渣采用燒氧切割或機械拆除，但這大多會損壞爐襯，影響設備周轉頻率，而且消耗大量的人力物力；另一種方法是在爐襯表面涂抹或噴涂一層涂料，以隔絕熔渣與爐襯的接觸，從而達到防止粘渣的目的，如中國專利號2006100186222所描述的“防粘渣涂料”和中國專利號001159747所描述的“脫渣涂料”。但這些專利要么含有石墨、碳化硅等不易被熔渣潤濕的物質，價格較貴，限制了其大范圍推廣；要么含有低熔點物相，在化渣的同時也損害了爐襯。

發明內容

本發明的目的提出一種鋼包工作層磚防粘渣涂料，其大部分采用天然原料，價格便宜，來源范圍較廣，而且反應平衡相熔點較高，在高溫下不會形成低熔相，達到防粘渣效果的同時又不會損壞工作層磚。此外，配料中不含碳素，因此也不會產生鋼水增碳問題。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案是：

一種鋼包工作層磚防粘渣涂料，其成分重量百分比為：菱鎂礦粉料65~85%，石英砂粉料8~20%，生粘土粉料3~8%，磷酸鹽2~5%，有機結合劑0.5~2%；水，外加，占粉料總重量的30~45%。

進一步，所述的菱鎂礦粉、石英砂粉、生粘土粉的粒度為-200目。

又，所述的磷酸鹽為三聚磷酸鈉、六偏磷酸鈉或磷酸二氫鋁粉。

所述的磷酸鹽的粒度為-35目。

另外，所述的有機結合劑為黃糊精、羥甲基纖維素和羥乙基纖維素。

優選地，所述的菱鎂礦粉的技術指標為：MgCO₃≥75%，SiO₂≤20%，CaO≤3%，重量百分比計。

優選地，所述的石英砂粉技術指標為：SiO₂≥92%，Al₂O₃≤5%，R₂O≤0.3%，重量百分比計。

優選地，所述的生粘土粉技術指標為：Al₂O₃≥42%，SiO₂≤57%，R₂O≤0.3%，重量百分比計。

現場使用時，加水量占粉料總重量的30~45%，攪拌均勻后，機械噴涂或人工涂抹在工作層磚上。

本發明涂料中加入少量磷酸鹽，用來改善涂料的分散性、和易性，降低用水量，而且還起到高溫粘結劑的作用。

本發明涂料中加入少量有機結合劑，用來提高涂料的穩定性，延長使用保存期，而且還起到常溫粘結劑的作用。

本發明涂料在使用過程中發生的基本物理化學變化：一是菱鎂礦的分解，方鎂石晶體的結晶長大；二是在高溫作用下，雜質氧化物之間或雜質氧化物與氧化鎂相互作用形成新的礦物；三是石英砂發生晶型轉變，粘土轉化為莫來石和無定形SiO₂；最終物相主要為鎂橄欖石相和鎂尖晶石相和方鎂石相，各相結合方式為直接結合，反應過程中無液相出現。

本發明涂料的防粘渣機理為：

在高溫下，涂料的平衡物相均為高熔點相，能隔離工作層磚與鋼渣的接觸，而本身也不易被鋼渣溶解；涂料本身存在較大的體積收縮和排氣反應，故其與工作層之間不會形成牢固的結合，而是與粘附在其表面的熔渣一起脫落，從而達到防粘渣的作用，并且排出的氣體可起到攪拌鋼水，輔助精煉，均化鋼水的作用。