CN101381238B - 一种稳流器烧成工艺 - Google Patents

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一种稳流器烧成工艺，属于钢铁生产中连铸工艺技术领域。经破碎，筛分，配料，干混，加水湿混，振动成型，脱模，自然养护，低温干燥，高温烧成，台下中间包烘烤，使用前中间包烘烤，即得稳流器产品。本发明具有设计合理、工艺先进、产品成品率高、使用寿命长的特点。

Description

一种稳流器烧成工艺
技术领域
本发明涉及一种连铸中间包用稳流器的烧成工艺，属于钢铁生产中连铸工艺技术领域。
背景技术
目前，国内连铸中间包稳流器主要存在以下问题：
1、采用低温干燥工艺，干燥温度在200℃以下。
2、预制件易产生裂纹，成品率低，在70％左右。
3、使用寿命低，在20-36小时之间，使用过程中易受高温钢水冲刷侵蚀，破碎漂浮，使用后期底部容易穿透，造成穿包事故，损坏设备，影响生产。
CN2541085(01262010.6)公开了一种连铸中间包稳流器，其背景技术中说明了连铸中间包稳流器在钢铁生产连铸工艺中的应用情况。迄今为止，尚未有连铸中间包稳流器烧成工艺方面的公开报道。
发明内容
针对现有技术中中间包稳流器寿命低的问题，本发明提供一种设计合理、工艺先进、产品成品率高、使用寿命长的稳流器烧成工艺。
本发明的技术方案如下：
一种稳流器烧成工艺，步骤为：镁砂块破碎，筛分，配料，干混，加水湿混，振动成型、脱模，自然养护，低温干燥，高温烧成，台下中间包烘烤，使用前中间包烘烤，其中：
1)所述镁砂块破碎是使用耐火材料专用破碎设备，把尺寸不一的镁砂原始块进行破碎，同时根据需要再进行细粉加工；
2)所述筛分是使用振动筛把破碎后的耐火材料块，筛分成粒径为≤1mm、1-3mm、3-5mm、5-8mm的颗粒；
3)所述配料是按照如下重量百分比配料：镁砂基料94～96％，硅微粉3～5％，添加剂0.5～1％，外加剂0.5～0.8％；
其中，添加剂为三聚磷酸钠、六偏磷酸钠和木质素磺酸钠的组合；外加剂为防爆纤维和耐火钢纤维按1∶2重量比的混合物；
4)所述干混是将步骤3)所述的原料在混碾机中混合均匀；
5)所述加水湿混是在混合均匀的干料内加入干料重量5.5～6.5％wt水，搅拌成适于成型的泥状；
6)所述振动成型、脱模是使用振动棒振动成型后，自然放置20h然后脱模，得到未烧稳流器；
7)所述自然养护是将未烧稳流器在恒温养护室内自然养护，养护温度保持在15-25℃之间，养护时间45h；
8)所述低温干燥是将未烧稳流器置于箱式电干燥器内干燥36～48小时，最高温度180℃，自然冷却至常温；
9)所述高温烧成是将经低温干燥后的稳流器置于转炉钢包内、在1100-1350℃进行烧成，烧成时间60～72小时，缓冷20-24小时；
10)所述台下中间包烘烤，是将经高温烘烤得到的稳流器安装好，与中间包一起在700-900℃下烘烤，烘烤时间为3-4小时；
11)所述使用前中间包烘烤是在稳流器使用前，与中间包一起，在850-950℃下烘烤1～3小时，即得到可用的稳流器产品。
优选的，配料中所述镁砂基料中高纯镁砂5～30％，电熔镁砂70～95％。
所述高纯镁砂为MgO含量≥97％。
优选的，配料中所述添加剂为三聚磷酸钠40％、六偏磷酸钠40％和木质素磺酸钠20％的组合物。
优选的，所述振动成型、脱模是使用振动棒振动成型后，自然放置15-24h然后脱模，得到未烧稳流器；
优选的，所述自然养护是将振动成型、脱模得到的未烧稳流器在恒温养护室内自然养护，养护温度保持在15-25℃之间，养护时间40～48h。
优选的，干混是将所述的原料在混碾机中混合均匀。
本法明的特点是大大提高镁砂的纯度，采用二次高温烘烤工艺将稳流器加热至1100～1350℃，排掉稳流器中的自由水及少量结合水，在使用过程中利用钢水本身温度(1500℃以上)使得基质中的镁砂细粉(主要成分MgO)与硅微粉(主要成份SiO2)形成2MgO-SiO2镁橄榄石结合相，最终形成镁橄榄石质的高亢热稳定性稳流器，基质反应方程式为：MgO+SiO2→2MgO-SiO2。
1、主要原料技术指标：
  原料   Al2O3，％   MgO，％   SiO2，％  CaO，％   体积密度g/cm3   备注
  高纯镁砂   0.69   97.1   1.50  1.28   3.25   灼减0.17
  电熔镁砂   0.36   97.2   1.42  1.48   3.30   灼减0.13
  硅微粉   0.97   -   94  1.06   -   PH≯7.5
2、工艺控制要点
(1)对电熔镁砂细份采取小批量加工，再进行使用，避免镁砂细粉的水化。
(2)建立了恒温养护室，养护温度在15-25℃之间，适度的养护温度有利于“Si-OH”键的充分发育，从而增加镁质预制件的常温强度。
(3)箱式干燥器烘烤36-48小时，最高温度180℃，自然冷却至常温。
(4)加热到1100-1350℃左右进行烧成，时间72小时，缓冷24小时，对排除结晶水，促进镁砂的结晶起到了良好地作用，稳流器耐高温冲刷性能显著提高。
(5)使用前烘烤1-3小时，温度900℃左右。
本发明采用高温烧成工艺，与传统稳流器相比，具有以下特点：
1、采用大颗粒电熔镁砂替代目数较多的烧结镁砂，降低镁砂水化倾向，减少了成品气孔率。
2、增加养护步骤，养护温度在15-25℃之间，预制件常温强度提高，产品裂纹少，成品率高，达到98％以上。
3、采用高温烧成代替低温烘干，烧成产品耐高温冲刷、耐侵蚀、抗热裂性能性好，使用寿命显著提高，平均寿命在60小时以上。
本发明得到的中间包稳流器寿命寿命在60小时以上，最高达到100个小时，与普通稳流器相比，寿命显著提高。
具体实施方式
实施例：
一种稳流器烧成工艺，步骤为：镁砂块破碎，筛分，配料，干混，加水湿混，振动成型、脱模，自然养护，低温干燥，高温烧成，台下中间包烘烤，使用前中间包烘烤，其中：
1)粉碎
使用耐火材料专用破碎设备，把尺寸不一的镁砂原始块进行破碎，同时根据需要再进行细粉加工；
2)筛分
使用振动筛把破碎后的耐火材料块，筛分成粒径为≤1mm、1-3mm、3-5mm、5-8mm的颗粒；
3)配料
按照如下重量百分比配料：高纯镁砂、电熔镁砂为基料，加入量95％(高纯镁砂20％，电熔镁砂80％)，硅微粉加入量3.5％，添加剂加入量1％(三聚磷酸钠，六偏磷酸钠、木质素磺酸钠：40％∶40％∶20％)，外加剂0.5％(防爆纤维、耐火钢纤维1∶2)；
4)干混
将步骤3)所述的原料在混碾机中混合均匀；
5)加水湿混
在混合均匀的干料内加入干料重量6％wt的水，搅拌成适于成型的泥状；
6)振动成型、脱模
使用振动棒振动成型后，自然放置20h然后脱模，得到未烧稳流器；
7)自然养护
未烧稳流器在恒温养护室内自然养护，养护温度保持在15-25℃之间，养护时间45h；
8)低温干燥
将未烧稳流器置于箱式电干燥器内干燥40小时，最高温度180℃，自然冷却至常温；
9)高温烧成
将经低温干燥后的稳流器置于转炉钢包内、在1100-1350℃进行烧成，烧成时间68小时，缓冷24小时；
10)台下中间包烘烤
将稳流器安装好，与中间包一起在700-900℃下烘烤，烘烤时间为4小时；
11)使用前中间包烘烤
稳流器使用前，与中间包一起，在850-950℃下烘烤2小时，即得到可以使用的产品。

Claims (3)

1.一种稳流器烧成工艺，其特征在于，步骤为：镁砂块破碎，筛分，配料，干混，加水湿混，振动成型、脱模，自然养护，低温干燥，高温烧成，台下中间包烘烤，使用前中间包烘烤，其中：
1)所述镁砂块破碎是使用耐火材料专用破碎设备，把尺寸不一的镁砂原始块进行破碎，同时根据需要再进行细粉加工；
2)所述筛分是使用振动筛把破碎后的耐火材料块，筛分成粒径为≤1mm、1-3mm、3-5mm、5-8mm的颗粒；
3)所述配料是按照如下重量百分比配料：镁砂基料94～96％，硅微粉3～5％，添加剂0.5～1％，外加剂0.5～0.8％；
其中，添加剂为三聚磷酸钠、六偏磷酸钠和木质素磺酸钠的组合，重量百分比为三聚磷酸钠40％、六偏磷酸钠40％和木质素磺酸钠20％；外加剂为防爆纤维和耐火钢纤维按1∶2重量比的混合物；
4)所述干混是将步骤3)所述的配料在混碾机中混合均匀；
5)所述加水湿混是在混合均匀的干料内加入干料重量5.5～6.5％wt水，搅拌成适于成型的泥状；
6)所述振动成型、脱模是使用振动棒振动成型后，自然放置20h然后脱模，得到未烧稳流器；
7)所述自然养护是将振动成型、脱模得到的未烧稳流器在恒温养护室内自然养护，养护温度保持在15-25℃之间，养护时间40～48h；
8)所述低温干燥是将未烧稳流器置于箱式电干燥器内干燥36～48小时，最高温度180℃，自然冷却至常温；
9)所述高温烧成是将经低温干燥后的稳流器置于转炉钢包内、在1100-1350℃进行烧成，烧成时间60～72小时，缓冷20-24小时；
10)所述台下中间包烘烤，是将经高温烘烤得到的稳流器安装好，与中间包一起在700-900℃下烘烤，烘烤时间为3-4小时；
11)所述使用前中间包烘烤是在稳流器使用前，与中间包一起，在850-950℃下烘烤1-3小时，即得到可用的稳流器产品。
2.如权利要求1所述的一种稳流器烧成工艺，其特征在于，配料中所述镁砂基料中高纯镁砂5～30％，电熔镁砂70～95％；所述高纯镁砂MgO含量≥97％。
3.如权利要求1所述的一种稳流器烧成工艺，其特征在于，所述振动成型、脱模是使用振动棒振动成型后，自然放置15-24h然后脱模，得到未烧稳流器。
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