Rh插入管焊補料及rh插入管的焊補方法

2023-05-07 12:15:36 3

Rh插入管焊補料及rh插入管的焊補方法
【專利摘要】本發明涉及RH插入管焊補料及RH插入管的焊補方法，屬於耐火材料【技術領域】。本發明解決的技術問題是提供RH插入管焊補料。本發明的RH插入管焊補料，由以下重量份的組分組成：金屬鋁粉5～15份，金屬鐵粉1～5份、礦化劑2～5份、釩鐵渣70～90份。本發明的焊補料及焊補方法可以實現RH插入管的精細焊補，不影響RH插入管的外觀，修補質量較好。焊補料可採用粉煤灰和釩鐵渣等二次資源，實現了二次資源的高效綜合利用，並且降低了焊補料的生產成本，具有較好的環境效益和社會效益。
【專利說明】RH插入管焊補料及RH插入管的焊補方法

【技術領域】
[0001] 本發明涉及RH插入管焊補料及RH插入管的焊補方法，屬於耐火材料【技術領域】。

【背景技術】
[0002] RH是一種鋼水循環真空脫氣裝置，RH插入管由於其特殊的使用功能（長時間浸 漬鋼水及渣液中），對材料的要求更為苛刻。現有的RH插入管一般外管採用剛玉澆注料澆 注成型，內管採用鎂鉻磚套磚，中間為鋼製圓筒，在使用過程中，由於高溫作用，鋼製圓筒膨 脹，再加上耐火材料的熱震，插入管外管很容易開裂，如果不及時修補，開裂處愈來愈嚴重， 最終損毀。因此，需要及時對RH插入管進行修補。
[0003] 專利"一種新型RH噴補料"(CN 201210147831. 2)公開了一種RH噴補料，以重量百 分比的原料組成包括：電熔鎂砂、鉻礦砂、消石灰、輕質碳酸鈣、六偏磷酸鈉、硼砂、矽微粉、 三聚磷酸鈉、羧甲基纖維素，該噴補料成分複雜，且噴補料的修補工藝是採用鎂砂修補料半 幹法噴補，該噴補工藝粗狂，既浪費鎂砂噴補料，又得不到良好的修補效果，而且成本較高。
[0004] 專利"一種焦爐修補用焊補料及修補焦爐的方法"（CN201310385576)公開了一種 焦爐修補用焊補料，以重量百分比計由1?3%的金屬鋁粉、5?8%的金屬矽粉、2?5%的 礦化劑、65?85%的矽灰或石英粉、以及10?20%的石英砂組成。該焊補料主要用於焦爐 的修補，原料中的矽含量較高，並不適用於RH插入管。


【發明內容】

[0005] 本發明解決的技術問題是提供RH插入管焊補料。
[0006] 本發明的RH插入管焊補料，由以下重量份的組分組成：金屬鋁粉5?15份，金屬 鐵粉1?5份、礦化劑2?5份、釩鐵渣70?90份。
[0007] 其中，所述金屬鋁粉的粒度優選為能過150目篩，金屬鋁含量為98wt%以上。
[0008] 其中，所述金屬鐵粉粒度優選為能過150目篩，金屬鐵含量為98wt%以上。
[0009] 進一步的，所述礦化劑優選為粉煤灰，粉煤灰粒度能過200目篩。
[0010] 進一步的，粉煤灰優選由以下重量百分比的組分組成：Si02 : 60?65%，A1203 : 25?32%，CaO :1?3%，其餘為不可避免的雜質。
[0011] 其中，所述釩鐵渣優選由以下重量百分比的組分組成：A120360?70%，MgOlO? 25%，Ca08?12%，其餘為不可避免的雜質。
[0012] 進一步的，所述釩鐵渣的粒度為小於3_。
[0013] 所述釩鐵渣的粒度組成優選為：粒徑為1?3mm的粗顆粒佔3?15%，粒徑為 0· 2?1mm的細顆粒佔10?30 %，粒徑〈0· 2mm的細粉佔55?87 %。
[0014] 本發明解決的第二個技術問題是提供RH插入管的焊補方法。
[0015] RH插入管的焊補方法為將上述RH插入管焊補料隨輸送介質噴向待修補的RH插入 管並發生氧化反應，形成陶瓷修補層。
[0016] 進一步的，所述輸送介質為高壓氧氣。
[0017] 與現有技術相比，本發明的焊補料及焊補方法可以實現RH插入管的精細焊補，不 影響RH插入管的外觀，修補質量較好。焊補料可採用粉煤灰和釩鐵渣等二次資源，實現了 二次資源的高效綜合利用，並且降低了焊補料的生產成本，具有較好的環境效益和社會效

【專利附圖】

【附圖說明】
[0018] 圖1為本發明RH插入管焊補料的配製工藝圖；
[0019] 圖2為本發明RH插入管焊補料的施工工藝的示意圖，圖中，1-氧氣瓶，2-高壓軟 管，3-密封式圓盤給料器，4-混合器，5-焊槍，6-修補體。

【具體實施方式】
[0020] 本發明的RH插入管焊補料，由以下重量份的組分組成：金屬鋁粉5?15份，金屬 鐵粉1?5份、礦化劑2?5份、釩鐵渣70?90份。
[0021] 所述金屬鋁粉的粒度為能過150目篩，金屬鋁含量為98wt%以上，金屬鐵粉粒度 為能過150目篩,金屬鐵含量為98wt%以上。金屬粉末（包括錯粉和鐵粉）為150目以下， 可以更好的保證在噴塗過程中儘可能的發熱氧化，避免顆粒過大造成氧化不完全，影響焊 補層的性能。
[0022] 礦化劑主要起到高溫粘結作用，即耐火骨料通過礦化劑高溫熔融形成粘黏，結合 為整體，冷卻後形成陶瓷狀。常用的礦化劑均適用於本發明，為了降低成本，本發明的礦化 劑優選為粉煤灰，為了提高粉煤灰的分散性能，以便更好的粘附耐火骨料，粉煤灰的粒度優 選為能過200目篩。粉煤灰可以為普通三級粉煤灰，優選由以下重量百分比組分組成的粉 煤灰：Si0 2 : 60?65%，A1203 :25?32%，Ca0 :1?3%，其餘為不可避免的雜質。粉煤灰的 熔點為1320?1410°C。
[0023] 釩鐵渣主要起耐火骨料的作用，優選為鋁熱法釩鐵渣，由以下重量百分比的組分 組成：Al 20360?70%，MgOlO?25%，Ca08?12%，其餘為不可避免的雜質。釩鐵渣的粒 度為小於3mm，將f凡鐵漁的粒度分為三部分：1?3mm的粗顆粒，0. 2?1mm細顆粒和〈0. 2mm 的細粉，優選的粒度分布為：1?3mm粗顆粒3?15 %，0. 2?1mm細顆粒10?30%，粒徑 〈0. 2mm的細粉佔55?87%，這樣可以保證物料在輸送過程中不出現堵料情況，保證物料的 分散均勻，提高焊補料的粘附性能，保證焊補層具有較好的緻密性能。
[0024] 本發明的焊補料，其原料組成可分為三個部分，分別為自發熱劑、礦化劑、耐火骨 料，以下對各組分的用量選擇進行說明：自發熱劑採用5?15份金屬鋁粉和1?5份金屬鐵 粉互相配合，採用金屬鐵粉，可以改善發熱劑的燃燒性能，提高火焰溫度（1400?1500°C )， 若金屬鋁粉或金屬鐵粉的含量太低，則焊補料的自發熱效果不理想，噴塗溫度不能得到保 證，若金屬鋁粉或金屬鐵粉的含量太高，則容易導致氧化不完全，影響焊補層的品質。礦化 劑選用2?5份為宜。若礦化劑太少則不能達到礦化作用，太多將會影響焊補料的粘附性 能及焊補層的品質。耐火骨料選用70?90份。
[0025] 本發明RH插入管焊補料的配製方法為：將5?15份金屬鋁粉，1?5份金屬鐵粉、 2?5份礦化劑、70?90份耐火骨料混合均勻後密封儲存即可，配製工藝詳見圖1。
[0026] 採用本發明的焊補料進行RH插入管的修補時，可將焊補料隨輸送介質噴向待修 補的RH插入管並發生氧化反應，形成陶瓷修補層。
[0027] 輸送介質可選用本領域常用的輸送氣體，優選為高壓氧氣。
[0028] 具體的施工工藝為：將焊補料裝入密封給料機料倉中，輸送介質為瓶裝高壓氧氣， 將噴槍伸入700°C以上的熱態RH插入管開縫處，槍頭對準需要修補的部位，開啟焊補機，焊 補料與氧氣在混合器中充分混勻，由高壓氧氣輸送至槍頭，焊補料在高溫下發生氧化反應， 產生高溫，使焊補料呈部分熔融狀態，粘附在矽磚表面，形成陶瓷修補層。其施工工藝詳見 圖2。
[0029] 本發明RH插入管的焊補方法，採用金屬鋁粉和鐵粉的混合物為發熱劑，釩鐵渣為 耐火骨料，粉煤灰為礦化劑，瓶裝氧氣為載體，焊補料通過密封式給料機進入混合器，高壓 氧氣通過混合器將焊補料帶出焊槍，在熱態的RH插入管開裂處焊補，在強氧化氣氛下，金 屬鋁粉和金屬鐵粉發熱燃燒，形成高溫火焰，通過礦化劑的熔融，將耐火成分粘附在一起， 形成陶瓷焊補層。該方法可以實現RH插入管的精細焊補，不影響RH插入管的外觀，修補質 量較好。
[0030] 下面結合實施例對本發明的【具體實施方式】做進一步的描述，並不因此將本發明限 制在所述的實施例範圍之中。
[0031] 實施例1
[0032] 按以下配比配製原料：金屬鋁粉5%、金屬鐵粉5%，粉煤灰2%，粒度為1?3mm的 釩鐵渣7 %，0· 2?1mm的釩鐵渣18 %，粒度〈0· 2mm的釩鐵渣細粉63 %。將上述原料混合 均勻後密封儲存，得到RH插入管焊補料。
[0033] 將上述焊補料裝入密封給料機料倉中，輸送介質為瓶裝高壓氧氣，將噴槍伸入 700°C以上的熱態RH插入管開縫處，槍頭對準需要修補的部位，開啟焊補機，焊補料與氧氣 在混合器中充分混勻，由高壓氧氣輸送至槍頭，焊補料在高溫下發生氧化反應，產生高溫， 使焊補料呈部分熔融狀態，粘附在矽磚表面，形成陶瓷修補層，達到修補RH插入管的目的。 [0034] 測定該焊補料的掛料率以及修補層的性能，其結果見表1。其中，掛料率為粘附在 耐火材料上的焊補料的質量佔總共噴塗的焊補料質量的百分比，通過噴塗試驗可以得到該 數據，體積密度的測定參照GB/T 2997-2000《緻密定形耐火製品體積密度、顯氣孔率和真氣 孔率試驗方法》，耐壓強度測定參照GB/T 5072-2008《耐火材料常溫耐壓強度試驗方法》，耐 火度測定參照GB/T 7322-2007《耐火材料耐火度試驗方法》。
[0035] 實施例2?實施例4
[0036] 採用實施例1的方法，改變焊補料的組分含量，得到不同的焊補料，並將其用於修 補RH插入管。將每一組焊補料的性能指標進行比較。表1列出了實施例1?實施例4的 焊補料組分含量以及性能指標。
[0037] 表 1
[0038]

【權利要求】
1. RH插入管焊補料，其特徵在於，由以下重量份的組分組成：金屬鋁粉5?15份、金屬 鐵粉1?5份、礦化劑2?5份、釩鐵渣70?90份。
2. 根據權利要求1所述的RH插入管焊補料，其特徵在於：所述金屬鋁粉的粒度為能 過150目篩，金屬鋁含量為98wt%以上，所述金屬鐵粉粒度為能過150目篩，金屬鐵含量為 98wt%以上。
3. 根據權利要求1所述的RH插入管焊補料，其特徵在於：所述礦化劑為粉煤灰，粉煤 灰粒度為能過200目篩。
4. 根據權利要求3所述的RH插入管焊補料，其特徵在於：所述粉煤灰由以下重量百分 比的組分組成：Si02 :60?65%，A1203 :25?32%，CaO :1?3%，其餘為不可避免的雜質。
5. 根據權利要求1所述的RH插入管焊補料，其特徵在於：所述釩鐵渣由以下重量百分 比的組分組成：A120 3 :60?70%，Mg0 :10?25%，CaO :8?12%，其餘為不可避免的雜質。
6. 根據權利要求1所述的RH插入管焊補料，其特徵在於：所述釩鐵渣的粒度為小於 3mm η
7. 根據權利要求6所述的RH插入管焊補料，其特徵在於：所述釩鐵渣的粒度組成為： 粒徑為1?3mm的粗顆粒佔3?15 %，粒徑為0· 2?1mm的細顆粒佔10?30 %，粒徑〈0· 2mm 的細粉佔55?87%。 8. RH插入管的焊補方法，其特徵在於：將權利要求1?7任一項所述的RH插入管焊補 料隨輸送介質噴向待修補的RH插入管並發生氧化反應，形成陶瓷修補層。
9. 根據權利要求8所述的RH插入管的焊補方法，其特徵在於：所述輸送介質為高壓氧 氣。
【文檔編號】C04B35/66GK104193360SQ201410407294
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2014年8月18日 優先權日:2014年8月18日
【發明者】郝建璋, 黎建明, 文盛豔 申請人:攀鋼集團攀枝花鋼鐵研究院有限公司