CN101613210B - 一种低硅镁钙质中间包干式振动料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种低硅镁钙质中间包干式振动料及其制备方法。所采用的技术方案是：先将75～85wt％的白云石熟料或镁白云石熟料、10～17wt％的烧结镁砂或电熔镁砂细粉、3～7wt％的结合剂和0.5～3.0wt％的添加剂混合，经搅拌和振动成型，在100～150℃条件下烘烤，脱模得到低硅镁钙质中间包干式振动料。其中，白云石熟料的CaO＞50wt％，镁白云石熟料的CaO＜50wt％；白云石熟料和镁白云石熟料的颗粒级配是：3～1mm为35～45wt％，1～0mm为20～35wt％，小于0.088mm为10～20wt％。本发明工艺简单、施工方便，成本低、环境友好、节约能源；所制备的中间包干式振动料具有较高的连浇率，优良的冶金效果和使用后易于解体的特点，主要适用于连铸中间包工作衬。
Description
技术领域
本发明属于中间包干式振动料技术领域。尤其涉及一种低硅镁钙质中间包干式振动料及其制备方法。
背景技术
中间包是炼钢工艺的最后一个冶金容器，随着连铸中间包快速更换水口技术的突破，中间包工作衬经历了绝热板和涂抹料阶段后，开始研制和开发干式振动料用于中间包，提高了中间包的使用寿命，降低了能耗。例如：“连铸中间包碱性干式工作衬”(CN01115190.0)专利技术是以镁砂为主体的不定形组合物，其组份按质量百分含量计为：镁砂85～95％，硼化物0.5～3.0％，热塑性物质2～10％，磷酸盐1～3％，氟化物1～3％；“一种新型中间包镁钙质干式工作衬”(CN02 117935.2)专利技术是以合成镁钙砂、钝化白云石砂、钝化石灰石砂、煅烧白云石砂、煅烧石灰石砂等为钙质原料，以铁鳞、粘土、硅微粉等为助烧结剂，以树脂、糖稀、PVC为结合剂，经均匀混合制得干式衬材料；“镁白云石中间包干式工作衬料”(CN200610066295.8)专利技术则主要由镁砂、白云石骨料与镁砂、a-Al2O3细粉及复合添加剂和酚醛树脂按比例混合而成；“一种中间包干式振动料的制备方法”(CN 2006 10018503.7)专利技术按质量百分含量将85～97％的镁砂或镁橄榄石与3～15％的偏硅酸钠混合，搅拌均匀后采用胎膜振动成型，在100～400℃烘烤，脱模得到中间包干式振动料；“一种新型中间包干式工作衬”(CN 02 117371.0)专利技术以镁砂、橄榄石砂、合成镁钙砂、钝化白云石砂、钝化石灰石砂、煅烧橄榄石砂为基本原料，以硫酸铝(Al2(SO4)3·18H2O)、聚合氯化铝(AlCl3·6H2O)、卤盐(MgCl2·6H2O)为结合剂，以铁鳞、粘土、硅微粉为助烧结剂；“镁钙碳中间包干性工作衬料”(CN 2005 10059787.X)专利技术是电熔镁砂、镁钙砂、石墨、复合添加剂和酚醛树脂等均匀混合物；“一种中间包干式工作衬的制备方法”(CN 2007 10062203.3)专利技术按质量百分含量将85.95％的镁砂与5～15％的葡萄糖或柠檬酸混合，搅拌均匀后采用模胎振动成型；“一种镁钙质中间包干式工作衬料及其制备方法”(CN 200810048640.4)专利技术以镁砂、菱镁矿、石灰石、白云石中、消石灰为基本原料，以糖类及其衍生物、偏硅酸钠、含水硅酸钠为结合剂，以铁鳞、硅微粉、硼砂、粘土、石墨、炭黑为添加剂，经搅拌和振动成型后，在200～350℃条件下烘烤，脱模得到中间包干式工作衬料；“一种环保型中间包干式振动料结合剂”(CN200810050143.8)专利技术以重量百分比为单位，含有钠的磷酸盐或硼玻璃10～80％，镁盐15～85％，碱金属硅酸盐或硼酸盐0.01～5％。
上述干式料虽具有施工方便、能耗量小、寿命长和提高中间包工作效率的特点，但存在以下缺点：酚醛树脂不仅价格昂贵、成本高，且在烘烤过程中有刺激性气体如氨气、甲醛和游离酚等产生，污染环境、危害工人健康，炭化后的碳、氢有明显的增碳增氢作用；以磷酸盐、硫酸盐为结合剂的干式料在烘烤和使用过程中同样有强刺激性气体产生，污染环境，危害工人健康；以硅酸钠、偏硅酸钠为结合剂，引入大量的“硅”和“钠”会导致钢水增氧、低熔物增多，显著影响材料的冶金效果、高温使用性能以及用后解体性能。
发明内容
本发明旨在克服现有干式振动料技术的不足，目的是提供一种成本低、环境友好、节约能源、具有较高的连浇率、优良的冶金效果和使用后易于解体的低硅镁钙质中间包干式振动料及其制备方法。
为完成上述任务，本发明采用的技术方案是：先将75～85wt％的白云石熟料或镁白云石熟料、10～17wt％的烧结镁砂或电熔镁砂细粉、3～7wt％的结合剂和0.5～3.0wt％的添加剂混合，经搅拌和振动成型，在100～150℃条件下烘烤，脱模得到低硅镁钙质中间包干式振动料。
其中：白云石熟料的CaO＞50wt％，镁白云石熟料的CaO＜50wt％；白云石熟料和镁白云石熟料的颗粒级配是：3～1mm为35～45wt％，1～0mm为20～35wt％，小于0.088mm为10～20wt％；烧结镁砂或电熔镁砂细粉的粒度小于0.088mm；结合剂为原淀粉、交联淀粉、环糊精、羧甲基淀粉中的一种以上的混合物，粒度小于0.088mm；添加剂为无水氯化钙、二水氯化钙、四水氯化钙、六水氯化钙中的一种以上的混合物。
由于采用上述技术方案，本发明采用的结合剂不仅价格低廉，烘烤无环境污染，且不引入“硅”和“钠”，避免使用时低熔物过多及钢水增氧、增硅而污染钢水；添加的无机盐，不仅中温促进烧结能力强，而且高温下还可与基质材料生成部分高温物相，提高低硅镁钙质干式振动料高温性能。所采用的白云石熟料及镁白云石熟料来源广泛，价格便宜且不易水化，便于物料的存放；其中的CaO有利于洁净钢水，吸附钢水中的Al2O3、SiO2等夹杂和降低钢中有害元素[S]、[P]含量，这对洁净钢冶炼是极为重要的；同时，所制备的低硅镁钙质干式振动料具有中温材料结合强度高、耐钢水冲击能力强、高温抗侵蚀和抗渗透能力强、使用寿命长的特点；较低温烘烤即可脱模至使用，节约能源，使用后解体性能好，易于翻包。
本发明工艺简单、施工方便，成本低、环境友好、节约能源；所制备的低硅镁钙质中间包干式振动料快速烘烤无爆裂和脱落现象，具有较高的连浇率，优良的冶金效果和使用后易于解体的特点，主要适用于连铸中间包工作衬。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明作进一步的描述，并非对保护范围的限制：
实施例1
一种低硅镁钙质中间包干式振动料及其制备方法。先将75～80wt％的镁白云石熟料、12～16wt％的烧结镁砂细粉、4～7wt％的结合剂和1.0～2.5wt％的二水氯化钙混合，经搅拌和振动成型，在100～130℃条件下烘烤，脱模得到低硅镁钙质中间包干式振动料。
其中：镁白云石熟料的CaO＜50wt％，镁白云石熟料的颗粒级配是：3～1mm为35～40wt％，1～0mm为20～28wt％，小于0.088mm为10～15wt％；烧结镁砂的粒度小于0.088mm；结合剂为原淀粉和交联淀粉的混合物，粒度小于0.088mm。
实施例2
一种低硅镁钙质中间包干式振动料及其制备方法。先将80～85wt％的白云石熟料、10～14wt％的烧结镁砂细粉、3～5wt％的羧甲基淀粉和0.5～2.0wt％的添加剂混合，经搅拌和振动成型，在130～150℃条件下烘烤，脱模得到低硅镁钙质中间包干式振动料。
其中：白云石熟料的CaO＞50wt％，白云石熟料的颗粒级配是：3～1mm为40～45wt％，1～0mm为28～35wt％，小于0.088mm为15～20wt％；烧结镁砂细粉的粒度小于0.088mm；羧甲基淀粉的粒度小于0.088mm；添加剂为无水氯化钙、二水氯化钙和四水氯化钙的混合物。
实施例3
一种低硅镁钙质中间包干式振动料及其制备方法。先将80～85wt％的镁白云石熟料、11～15wt％的电熔镁砂细粉、3～6wt％的原淀粉和0.5～2.0wt％的四水氯化钙混合，经搅拌和振动成型，在100～120℃条件下烘烤，脱模得到低硅镁钙质中间包干式振动料。
其中：镁白云石熟料的CaO＜50wt％，镁白云石熟料的颗粒级配是：3～1mm为40～45wt％，1～0mm为28～35wt％，小于0.088mm为15～20wt％；电熔镁砂细粉的粒度小于0.088mm；原淀粉的粒度小于0.088mm。
实施例4
一种低硅镁钙质中间包干式振动料及其制备方法。先将75～80wt％的白云石熟料、14～17wt％的电熔镁砂细粉、4～7wt％的结合剂和1.0～2.5wt％的添加剂混合，经搅拌和振动成型，在130～150℃条件下烘烤，脱模得到低硅镁钙质中间包干式振动料。
其中：白云石熟料的CaO＞50wt％，白云石熟料的颗粒级配是：3～1mm为35～40wt％，1～0mm为20～28wt％，小于0.088mm为10～15wt％；电熔镁砂细粉的粒度小于0.088mm；结合剂为羧甲基淀粉和环糊精的混合物，粒度小于0.088mm；添加剂为无水氯化钙、二水氯化钙、四水氯化钙和六水氯化钙的混合物。
实施例5
一种低硅镁钙质中间包干式振动料及其制备方法。先将80～85wt％的白云石熟料、10～14wt％的烧结镁砂细粉、3～5wt％的环糊精和0.5～2.0wt％的添加剂混合，经搅拌和振动成型，在130～150℃条件下烘烤，脱模得到低硅镁钙质中间包干式振动料。
其中：白云石熟料的CaO＞50wt％，白云石熟料的颗粒级配是：3～1mm为40～45wt％，1～0mm为28～35wt％，小于0.088mm为15～20wt％；烧结镁砂细粉的粒度小于0.088mm；环糊精的粒度小于0.088mm；添加剂为二水氯化钙和四水氯化钙的混合物。
实施例6
一种低硅镁钙质中间包干式振动料及其制备方法。先将75～80wt％的镁白云石熟料、13～16wt％的电熔镁砂细粉、4～7wt％的结合剂和1.0～2.5wt％的添加剂混合，经搅拌和振动成型，在130～150℃条件下烘烤，脱模得到低硅镁钙质中间包干式振动料。
其中：镁白云石熟料的CaO＜50wt％，镁白云石熟料的颗粒级配是：3～1mm为35～40wt％，1～0mm为20～28wt％，小于0.088mm为10～15wt％；电熔镁砂细粉的粒度小于0.088mm；结合剂为原淀粉、交联淀粉和羧甲基淀粉的混合物，粒度小于0.088mm；添加剂为二水氯化钙、四水氯化钙和六水氯化钙的混合物。
实施例7
一种低硅镁钙质中间包干式振动料及其制备方法。先将80～85wt％的镁白云石熟料、11～14wt％的电熔镁砂细粉、3～5wt％的结合剂和0.5～1.5wt％的无水氯化钙混合，经搅拌和振动成型，在130～150℃条件下烘烤，脱模得到低硅镁钙质中间包干式振动料。
其中：镁白云石熟料的CaO＜50wt％，镁白云石熟料的颗粒级配是：3～1mm为40～45wt％，1～0mm为28～35wt％，小于0.088mm为15～20wt％；电熔镁砂细粉的粒度小于0.088mm；结合剂为环糊精、交联淀粉和羧甲基淀粉的混合物，粒度小于0.088mm。
实施例8
一种低硅镁钙质中间包干式振动料及其制备方法。先将75～80wt％的白云石熟料、13～17wt％的电熔镁砂细粉、4～6wt％的结合剂和1.5～3.0wt％的六水氯化钙混合，经搅拌和振动成型，在130～150℃条件下烘烤，脱模得到低硅镁钙质中间包干式振动料。
其中：白云石熟料的CaO＞50wt％，白云石熟料的颗粒级配是：3～1mm为35～40wt％，1～0mm为20～28wt％，小于0.088mm为10～15wt％；电熔镁砂细粉的粒度小于0.088mm；结合剂为原淀粉、交联淀粉、环糊精和羧甲基淀粉的混合物，粒度小于0.088mm。
实施例9
一种低硅镁钙质中间包干式振动料及其制备方法。先将75～80wt％的白云石熟料、13～16wt％的烧结镁砂细粉、5～7wt％的交联淀粉和1.0～2.5wt％的添加剂混合，经搅拌和振动成型，在110～140℃条件下烘烤，脱模得到低硅镁钙质中间包干式振动料。
其中：白云石熟料的CaO＞50wt％，白云石熟料的颗粒级配是：3～1mm为35～40wt％，1～0mm为20～28wt％，小于0.088mm为10～15wt％；烧结镁砂细粉的粒度小于0.088mm；交联淀粉的粒度小于0.088mm；添加剂为无水氯化钙和六水氯化钙的混合物。
本具体实施方式采用的结合剂不仅价格低廉，烘烤无环境污染，且不引入“硅”和“钠”，避免使用时低熔物过多及钢水增氧、增硅而污染钢水；添加的无机盐，不仅中温促进烧结能力强，而且高温下还可与基质材料生成部分高温物相，提高低硅镁钙质干式振动料高温性能。所采用的白云石熟料及镁白云石熟料来源广泛，价格便宜且不易水化，便于物料的存放；其中的CaO有利于洁净钢水，吸附钢水中的Al2O3、SiO2等夹杂和降低钢中有害元素[S]、[P]含量，这对洁净钢冶炼是极为重要的；同时，所制备的低硅镁钙质干式振动料具有中温材料结合强度高、耐钢水冲击能力强、高温抗侵蚀和抗渗透能力强、使用寿命长的特点；较低温烘烤即可脱模至使用，节约能源，使用后解体性能好，易于翻包。
本实施例1～9工艺简单、施工方便，成本低、环境友好、节约能源；所制备的低硅镁钙质中间包干式振动料快速烘烤无爆裂和脱落现象，具有较高的连浇率，优良的冶金效果和使用后易于解体的特点，主要适用于连铸中间包工作衬。
Claims (4)
1.一种低硅镁钙质中间包干式振动料的制备方法，其特征在于先将75～85wt％的白云石熟料或镁白云石熟料、10～17wt％的烧结镁砂或电熔镁砂细粉、3～7wt％的结合剂和0.5～3.0wt％的添加剂混合，经搅拌和振动成型，在100～150℃条件下烘烤，脱模得到低硅镁钙质中间包干式振动料；
所述的结合剂为原淀粉、交联淀粉、环糊精、羧甲基淀粉中的一种以上的混合物，粒度小于0.088mm；
所述的添加剂为无水氯化钙、二水氯化钙、四水氯化钙、六水氯化钙中的一种以上的混合物。
2.根据权利要求1所述的低硅镁钙质中间包干式振动料的制备方法，其特征在于所述的白云石熟料的CaO＞50wt％，镁白云石熟料的CaO＜50wt％；白云石熟料和镁白云石熟料的颗粒级配是：3～1mm为35～45wt％，1～0mm为20～35wt％，小于0.088mm为10～20wt％。
3.根据权利要求1所述的低硅镁钙质中间包干式振动料的制备方法，其特征在于所述的烧结镁砂或电熔镁砂细粉的粒度小于0.088mm。
4.根据权利要求1～3项中任一项所述的低硅镁钙质中间包干式振动料的制备方法所制备的低硅镁钙质中间包干式振动料。
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| EE01 | Entry into force of recordation of patent licensing contract |
Application publication date: 20091230 Assignee: Changzhou Refuta Refractories Co.,Ltd. Assignor: Wuhan University of Science and Technology Contract record no.: 2013320000825 Denomination of invention: Low silicon calcium tundish dry vibratory material and preparation method thereof Granted publication date: 20130417 License type: Exclusive License Record date: 20131220 |
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| LICC | Enforcement, change and cancellation of record of contracts on the licence for exploitation of a patent or utility model | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20130417 Termination date: 20150721 |
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| EXPY | Termination of patent right or utility model |