技术领域
[0001] 本
发明涉及一种新型镁钙质喷补捣打料及其制备方法，属于耐火材料技术领域。
背景技术
[0002] 镁钙系耐火材料具有良好的耐高温、抗渣性、耐热震性、高温
真空下
稳定性及
净化钢液的功能，是
冶炼洁净钢生产中的首选耐火材料。镁钙系耐火材料还具有低值、环保等优点，是镁铬系耐火材料的最佳替代材料。随着钢
铁工业的快速发展及耐火制品性能的提高，镁钙系耐火材料的应用将会越来越广泛。
[0003] 我国白
云石、菱镁矿储量丰富，纯度高、分布广，白云石矿40亿吨以上，菱镁矿资源储量达35亿吨，我国的镁资源占世界总量的22.5％，居世界首位。
[0004] 但菱镁矿资源的过渡开发导致紫苑面临着枯竭的危险，尤其特级菱镁矿储量已经很少，而白云石的储量更加丰富，几乎每省都有优质的白云石资源。如果通过开发研究解决高钙镁钙砂抗
水化性差等问题，其将可以替代重烧镁砂或电熔镁砂，广泛应用于
冶金和建材行业，成为原料采矿成本低、运输成本低、资源分布范围广、性价比高的
碱性耐火材料，能有效地保护有限的镁资源。
[0005] 我国发展镁钙系耐火材料有得天独厚的优势，因此受到高度重视。镁钙系耐火材料性能的开发和绿色生产，更加受到技术人员的重视。“
[0006] 虽然经过多年的研究与生产，但还存在如下的问题没有很好地解决，始终困扰着高
质量镁钙系耐火材料的发展。
[0007] (1)抗水化高纯镁钙砂的工业生产
[0008] 目前生产的合成镁钙砂，经
破碎后，颗粒几乎全部形成新表面，多棱
角，抗水化性能差，需要大量工业生产出抗水化性能优良的镁钙砂。
[0009] (2)镁钙系不定型耐火材料的工业应用
[0010] 不定型耐火材料被称为新一代的耐火材料，具有节能、低耗、工艺简单等优点，目前转炉用含游离CaO的喷补料和前后大平面的修补料，
连铸中间包工作衬用抗水化镁钙质涂料，钢包镁钙质喷补料在我国只有部分应用，还没有规模工业应用。因此，我国急需开发具有耐高温、良好抗渣性、耐剥落性、长寿命、净化钢液等优良性能的高品质镁钙质喷补料及其系列产品，以适应各种苛刻的应用条件。随着镁钙系耐火材料性能的不断提高，其应用领域将会越来越广泛。
[0011] 依据喷补捣打料生产基本工艺，将一步
煅烧的富铁白云石砂1-5mm、0-1mm不经过加工工序直接作为原料使用。再加入重烧镁砂、结合剂等经合理的粒度级配制成喷补捣打料，其应用机理：在
骨料富铁白云石砂中Fe2O3的形成C2F、C4F(C4AF)少量熔于方镁石中，促进材料
烧结，同时MgO、CaO与
燃料中的CO2反应，在富铁白云石砂表面形成MgCO3、CaCO3保护膜起到隔离防水化的作用，骨料特点：高致
密度，高强度，抗水化能
力强。
[0012] 本发明的目标是使用高纯、高密、抗水化性能优异的煅烧富铁白云石砂，实现系列优质的镁钙系不定型耐火材料的工业化生产。
发明内容
[0013] 本发明的目的是提供一种新型镁钙质喷补捣打料，具体说是一种MgO-CaO质喷补捣打料，既可改善
炉料综合冶金性能，又不增加生产成本，节能降耗。
[0014] 本发明目的是通过下述技术方案实现的：一种新型镁钙质喷补捣打料，由下述原料按重量百分比组成：
[0015] 煅烧富铁白云石砂骨料53％-70％；
[0016] 重烧镁砂骨料0％-11.7％；
[0017] 重烧镁砂细粉13.4％-20.6％；
[0018] 有机结合剂0.1％-0.3％；
[0019] CaF2 0.3％-1.5％；
[0020] Na2CO3 0.5％-2％；
[0022] 无机盐结合剂10％；
[0023] 上述原料重量百分比之和为百分之百。
[0024] 所述的煅烧富铁白云石砂骨料是指将富铁白云石原矿经一步煅烧直接获得1-5㎜、0-1㎜粒度料；所述富铁白云石砂主要组成为：MgO＞40％、CaO＞55％、Fe2O3 4％-5％。
[0025] 所述的重烧镁砂骨料是指MgO＞90％的镁砂。
[0026] 所述的重烧镁砂细粉是指将MgO≧90％重烧镁砂细磨后制成的0-0.74㎜细粉。
[0027] 所述的有机结合剂为PT-10，购于武汉善达化工有限公司。
[0028] 所述的CaF2、Na2CO3、硅微粉，均为工业级产品，粒度为0-0.074mm的细粉。
[0029] 所述无机盐结合剂为自制，是将30％泡花碱、10％
硫酸镁、5％六偏
磷酸钠、5％磷酸二氢
钾、50％重烧镁砂混合，然后磨制得到0-0.074mm的细粉。
[0030] 优选的，所述煅烧富铁白云石砂骨料：1-5mm 60％、0-1mm 10％,所述重烧镁砂骨料：0-1mm 5％,所述重烧镁砂细粉：0-0.074mm 13.4％，所述有机结合剂(PT-10)0.1％，所述CaF2 0.5％，所述Na2CO3 0.5％,所述硅微粉0.5％，所述无机盐结合剂10％。
[0031] 优选的，所述煅烧富铁白云石砂骨料：1-5mm 60％，所述重烧镁砂骨料：0-1mm11.7％,所述重烧镁砂细粉：0-0.074mm 15％，所述有机结合剂(PT-10)0.3％，所述CaF2
1％，所述Na2CO3 1％,所述硅微粉1％，所述无机盐结合剂10％。
[0032] 优选的，所述煅烧富铁白云石砂骨料：1-5mm 55.6％、所述重烧镁砂骨料：0-1mm 10％,所述重烧镁砂细粉：20％，所述有机结合剂(PT-10)0.2％，所述CaF21.5％，所述Na2CO3
2％,所述硅微粉0.7％，所述无机盐结合剂10％。
[0033] 优选的，所述煅烧富铁白云石砂骨料：1-5mm 53％、0-1mm 5％,所述重烧镁砂骨料：0-1mm 11.1％,所述重烧镁砂细粉：0-0.074mm 17％，所述有机结合剂(PT-10)0.3％，所述CaF2 1.1％，所述Na2CO3 1.6％,所述硅微粉0.9％，所述无机盐结合剂10％。
[0034] 优选的，所述煅烧富铁白云石砂骨料：1-5mm 62％,所述重烧镁砂骨料：0-1mm6％,所述重烧镁砂细粉：0-0.074mm 18％，所述有机结合剂(PT-10)0.2％，所述CaF2 1.3％，所述Na2CO3 1.7％,所述硅微粉0.8％，所述无机盐结合剂10％。
[0035] 优选的，所述煅烧富铁白云石砂骨料：1-5mm 66％,所述重烧镁砂骨料：0-1mm8％,所述重烧镁砂细粉：0-0.074mm 14.1％，所述有机结合剂(PT-10)0.2％，所述CaF2 0.6％，所述Na2CO3 0.6％,所述硅微粉0.5％，所述无机盐结合剂10％。
[0036] 一种新型镁钙质喷补捣打料的制备方法，包括以下步骤：按配比将煅烧富铁白云石砂骨料53％-70％、重烧镁砂骨料0％-11.7％、重烧镁砂细粉13.4％-20.6％、有机结合剂0.1％-0.3％、CaF2 0.3％-1.5％、Na2CO3 0.5％-2％、硅微粉0.5％-1％、无机盐结合剂10％混合均匀，即得新型镁钙质喷补捣打料。
[0037] 所述新型镁钙质喷补捣打料为半干法喷补料。
[0038] 优选的，按配比将煅烧富铁白云石砂骨料：1-5mm 60％、0-1mm 10％,重烧镁砂骨料：0-1mm 5％,重烧镁砂细粉：0-0.074mm 13.4％，有机结合剂(PT-10)0.1％，CaF2 0.5％，Na2CO3 0.5％,硅微粉0.5％，无机盐结合剂10％混合均匀。
[0039] 优选的，按配比将煅烧富铁白云石砂骨料：1-5mm 60％，重烧镁砂骨料：0-1mm11.7％,重烧镁砂细粉：0-0.074mm 15％，有机结合剂(PT-10)0.3％，CaF2 1％，Na2CO31％,硅微粉1％，无机盐结合剂10％混合均匀。
[0040] 优选的，按配比将煅烧富铁白云石砂骨料：1-5mm 55.6％、重烧镁砂骨料：0-1mm 10％,重烧镁砂细粉：20％，有机结合剂(PT-10)0.2％，CaF2 1.5％，Na2CO3 2％,硅微粉
0.7％，无机盐结合剂10％混合均匀。
[0041] 优选的，按配比将煅烧富铁白云石砂骨料：1-5mm 53％、0-1mm 5％,重烧镁砂骨料：0-1mm 11.1％,重烧镁砂细粉：0-0.074mm 17％，有机结合剂(PT-10)0.3％，CaF2 1.1％，Na2CO3 1.6％,硅微粉0.9％，无机盐结合剂10％混合均匀。
[0042] 优选的，按配比将煅烧富铁白云石砂骨料：1-5mm 62％,重烧镁砂骨料：0-1mm6％,重烧镁砂细粉：0-0.074mm 18％，有机结合剂(PT-10)0.2％，CaF2 1.3％，Na2CO31.7％,硅微粉0.8％，无机盐结合剂10％混合均匀。
[0043] 优选的，按配比将煅烧富铁白云石砂骨料：1-5mm 66％,重烧镁砂骨料：0-1mm8％,重烧镁砂细粉：0-0.074mm 14.1％，有机结合剂(PT-10)0.2％，CaF2 0.6％，Na2CO30.6％,硅微粉0.5％，无机盐结合剂10％混合均匀。
[0044] 使用时将该混合料投入喷补机中，喷补料与水同时从
喷枪中喷出，在枪口处混合，即可喷补施工或在胎具中捣打施工。
[0045] 本发明的有益效果在于：
[0046] (1)本发明新型镁钙质喷补捣打料采用的主要原料是
回转窑生产的富铁白云石砂、重烧镁砂，以上述原料为骨料制作的新型镁钙质喷补捣打料，使镁钙质原料得到了充分利用，结束了高钙碱性耐材不能加水使用的历史.
[0047] (2)镁钙质喷补捣打料不仅提高了炉衬的使用寿命，还具有脱磷、
脱硫的效果，实际使用证明以CaO>30％的镁钙砂为原料的耐火材料对钢液的脱磷、硫、Al2O3等非金属杂质效果较好，而CaO>55％的富铁白云石砂为原料的耐火材料脱有害非金属杂质的能力更强，可以替代部分冶金辅料造渣脱硫磷，节约大量成本，既节能环保又是生产优质
不锈钢等洁净钢的必备条件。
[0048] (3)白云石砂骨料控制在53％-70％之间的原因是直接使用未经二次加工的1-5mm、0-1mm颗粒料，若将1-5mm骨料二次加工的话，颗粒表面覆膜破坏，会影响其抗水华的性能，普通合成镁钙砂夏季保存期小于20天，富铁白云石砂相同条件下保存期大于180天；白云石砂1-5mm、0-1mm骨料的加入量控制在60％-70％之内能满足镁钙质半干法喷补捣打料合理的粒度级配及施工性能。
[0049] (4)本发明新型镁钙质半干法喷补捣打料，可以替代传统的电炉、转炉喷补料以及钢包包底料、背缝料、包口料，只能用纯镁质或
铝质材料的局面，减少了水蒸气对炉衬造成的水化侵蚀和镁钙砂的水化，同时解决了镁钙质耐材的生产和施工的难题；对高钙镁钙砂的综合开发利用节能环保，保护国家有限的菱镁矿资源，在不增加生产成本的
基础上，新型镁钙质半干法喷补(捣打)料的使用寿命高于传统的镁质喷补料和镁质捣打料。
具体实施方式
[0050] 一种新型镁钙质喷补捣打料，由下述原料按重量百分比组成：
[0051] 煅烧富铁白云石砂骨料53％-70％；
[0052] 重烧镁砂骨料0％-11.7％；
[0053] 重烧镁砂细粉13.4％-20.6％；
[0054] 有机结合剂0.1％-0.3％；
[0055] CaF2 0.3％-1.5％；
[0056] Na2CO3 0.5％-2％；
[0057] 硅微粉0.5％-1％；
[0058] 无机盐结合剂10％；
[0059] 上述原料重量百分比之和为百分之百。
[0060] 所述的煅烧富铁白云石砂骨料是指将富铁白云石原矿经一步煅烧直接获得1-5㎜、0-1㎜粒度料；所述富铁白云石砂主要组成为：MgO＞40％、CaO＞55％、Fe2O3 4％-5％。
[0061] 所述的重烧镁砂骨料是指MgO＞90％的镁砂。
[0062] 所述的重烧镁砂细粉是指将MgO≧90％重烧镁砂细磨后制成的0-0.74㎜细粉。
[0063] 所述的有机结合剂为PT-10，购于武汉善达化工有限公司。
[0064] 所述的CaF2、Na2CO3、硅微粉，均为工业级产品，粒度为0-0.074mm的细粉。
[0065] 所述无机盐结合剂为自制，是将30％泡花碱、10％
硫酸镁、5％六偏磷酸钠、5％磷酸二氢钾、50％重烧镁砂混合，然后磨制得到0-0.074mm的细粉。
[0066] 一种新型镁钙质喷补捣打料的制备方法，包括以下步骤：按配比将煅烧富铁白云石砂骨料53％-70％、重烧镁砂骨料0％-11.7％、重烧镁砂细粉13.4％-20.6％、有机结合剂0.1％-0.3％、CaF2 0.3％-1.5％、Na2CO3 0.5％-2％、硅微粉0.5％-1％、无机盐结合剂10％混合均匀，即得新型镁钙质喷补捣打料。
[0067] 所述新型镁钙质喷补捣打料为半干法喷补料。
[0068] 使用时将该混合料投入喷补机中，喷补料与水同时从喷枪中喷出，在枪口处混合，即可喷补施工或在胎具中捣打施工。
[0069] 煅烧富铁白云石砂骨料是钢铁冶炼过程中良好的冶金辅料，既是造渣剂又是脱硫、磷剂。在炼钢高温下白云石在炼钢渣中，首先发生分解反应碎裂，形成
氧化钙和氧化镁微粒，再和
熔渣发生溶解反应，氧化钙使炼钢脱磷率提高，增硫质量分数降低，氧化镁提高终渣抗侵蚀性有利于炉衬维护，熔剂成本降低。
[0070] 镁钙质喷补捣打料不仅提高了炉衬的使用寿命，还具有脱磷、脱硫的效果，实际使用证明以CaO>30％的镁钙砂为原料的耐火材料对钢液的脱磷、硫、Al2O3等非金属杂质效果较好，而CaO>55％的富铁白云石砂为原料的耐火材料脱有害非金属杂质的能力更强，可以替代部分冶金辅料造渣脱硫磷，节约大量成本，既节能环保又是生产优质不锈钢等洁净钢的必备条件。
[0071] 白云石砂骨料控制在53％-70％之间的原因是直接使用未经二次加工的1-5mm、0-1mm颗粒料，若将1-5mm骨料二次加工的话，颗粒表面覆膜破坏，会影响其抗水华的性能，普通合成镁钙砂夏季保存期小于20天，富铁白云石砂相同条件下保存期大于180天；白云石砂
1-5mm、0-1mm骨料的加入量控制在60％-70％之内能满足镁钙质半干法喷补捣打料合理的粒度级配及施工性能。
[0073] 根据炼钢电炉的需求和技术条件，按百分比，采用配方数据为，煅烧富铁白云石砂骨料：1-5mm 60％、0-1mm10％,重烧镁砂骨料：0-1mm 5％,重烧镁砂细粉：0-0.074mm 13.4％，有机结合剂(PT-10)0.1％，CaF2 0.5％，Na2CO3 0.5％,硅微粉0.5％，无机盐结合剂
10％。混合均匀后制成新型镁钙质半干法电炉喷补料。
[0074] 实施例2。
[0075] 根据
炼钢转炉的需求和技术条件，按百分比，采用配方数据为，煅烧富铁白云石砂骨料：1-5mm 60％，重烧镁砂骨料：0-1mm 11.7％,重烧镁砂细粉：0-0.074mm15％，有机结合剂(PT-10)0.3％，CaF2 1％，Na2CO3 1％,硅微粉1％，无机盐结合剂10％。混合均匀后制成新型镁钙质半干法转炉喷补料。
[0076] 实施例3。
[0077] 根据不锈钢钢包包底料、背缝料、包口料的需求和技术条件，按百分比，采用配方数据为，煅烧富铁白云石砂骨料：1-5mm 55.6％、重烧镁砂骨料：0-1mm 10％,重烧镁砂细粉：20％，有机结合剂(PT-10)0.2％，CaF2 1.5％，Na2CO3 2％,硅微粉0.7％，无机盐结合剂10％。混合均匀后制成新型镁钙质半干法钢包捣打料。
[0078] 对本发明制备出的新型镁钙质喷补捣打料(半干法电炉喷补料)进行检测，见下表：
[0079]
[0080] 实施例4。
[0081] 根据炼钢转炉的需求和技术条件，按百分比，采用配方数据为，按配比将煅烧富铁白云石砂骨料：1-5mm 53％、0-1mm 5％,重烧镁砂骨料：0-1mm 11.1％,重烧镁砂细粉：0-0.074mm 17％，有机结合剂(PT-10)0.3％，CaF2 1.1％，Na2CO31.6％,硅微粉0.9％，无机盐结合剂10％，混合均匀后制成新型镁钙质半干法钢包捣打料。
[0082] 实施例5。
[0083] 根据炼钢转炉的需求和技术条件，按百分比，采用配方数据为，按配比将煅烧富铁白云石砂骨料：1-5mm 62％,重烧镁砂骨料：0-1mm 6％,重烧镁砂细粉：0-0.074mm 18％，有机结合剂(PT-10)0.2％，CaF2 1.3％，Na2CO3 1.7％,硅微粉0.8％，无机盐结合剂10％，混合均匀后制成新型镁钙质半干法钢包捣打料。
[0084] 实施例6。
[0085] 根据炼钢转炉的需求和技术条件，按百分比，采用配方数据为，按配比将煅烧富铁白云石砂骨料：1-5mm 66％,重烧镁砂骨料：0-1mm 8％,重烧镁砂细粉：0-0.074mm 14.1％，有机结合剂(PT-10)0.2％，CaF2 0.6％，Na2CO3 0.6％,硅微粉0.5％，无机盐结合剂10％混合均匀，混合均匀后制成新型镁钙质半干法钢包捣打料。
[0086] 对比例1。
[0087] 将本发明制备出的新型镁钙质电炉喷补料与传统的镁钙质电炉喷补料用镁钙原料进行对比，对比：镁钙砂的水化，凸显本发明的优势。
[0088]
[0089] 实验证明，本发明制备出的新型镁钙质喷补(捣打)料，能够替代传统的电炉、转炉喷补料以及钢包包底料、背缝料、包口料只能用纯镁质或铝质材料的局面，在不增加生产成本的基础上，其使用寿命相比于传统的镁质喷补料和镁质捣打料提高了10％以上。
[0090] 同时，本发明的新型镁钙质喷补(捣打)料，其制备方法简单易操作，更利于工业化大规模生产，并且施工简单。
