CN101786891A

CN101786891A - 一种连铸中间包用自硬型散装料及制备方法

Info

Publication number: CN101786891A
Application number: CN201010104532A
Authority: CN
Inventors: 赵萍; 任学华
Original assignee: Shandong Institute of Light Industry
Current assignee: Shandong Institute of Light Industry
Priority date: 2010-02-03
Filing date: 2010-02-03
Publication date: 2010-07-28

Abstract

本发明一种连铸中间包用自硬型散装料及制备方法属于不定形耐火材料领域，技术方案为：按重量百分含量计，首先将85～95％的主要原料混合均匀，然后加入5～15％的辅助原料混合，搅拌均匀后填充在永久层与胎膜之间，施工时不需振动或捣打，使其自然堆积，静置20～60分钟后，将胎模直接吊出，无需烘烤便可得到中间包内衬。主要原料组分是，烧结镁砂、电熔镁砂、钙镁橄榄石、轻烧镁粉、矾土、镁橄榄石、铁镁橄榄石；辅助原料组分是，水玻璃、三聚磷酸钠、六偏磷酸钠、糊精、聚乙烯醇、聚酯树脂、膨润土、苏州土、天津球粘土。本发明具有施工简便、减少粉尘、无需烘烤、生产工艺稳定、节能环保、使用寿命长等优点。

Description

一种连铸中间包用自硬型散装料及制备方法

技术领域

本发明属于耐火材料领域，主要涉及不定形耐火材料。适用于高温冶炼容器的衬里材料，尤其是适用于连铸中间包工作衬。

背景技术

中间包作为连铸工艺的重要组成部分，工作层是中间包最关键点，钢水从大包流到中间包，中间包工作层直接与钢水接触，不仅受到钢水的冲刷还受到钢水及钢渣的侵蚀，中间包要对钢水起到净化、均匀成分和温度、分流、保温、使夹杂物上浮、储存钢水及微调转炉与连铸的平衡等作用。由此可见，中间包的大小、形状、工作层材质等等对连铸的产量、质量及品种尤为关键。中间包工作层主要有硅质板、镁质板、镁质涂抹料(喷涂料)和如今广泛使用的镁质干式料，总的发展趋势是定形制品向不定形制品发展，酸性材料向碱性材料发展，水系材料向干式材料发展，普通材料向环保型材料发展。

目前，普遍采用的镁质干式料属无水散装不定形材料，使用时结合剂以固态形式加入，施工方式如下：首先，将干式料倒入中间包包底，经人工捣打成型，达到要求的厚度；然后，把胎模放入中包内(要确保胎模放正，以便胎模的四面与中间包永久层的距离相等)从胎模的四周将干式料加入，一边加料一边振动，直到干式料与包口平齐，将干式料捣打固定成型。中间包砌筑完毕之后，小火烘烤2～3h，温度控制在200℃～300℃，随后让带有胎模的中间包自然冷却，经此过程之后，将胎模吊出。

由镁质干式料的施工可以看出，现有的中间包工作衬材料存在以下问题：1、使用的散装不定形材料由于全部为固态形式，而其中含有部分粉体，因此，在施工过程中尤其是振动和捣打时，会产生粉尘。2、当材料施工完毕后，不能立即将胎模取出，需要加热到一定温度，使低温结合剂起作用材料具备一定的强度后，才能将胎模取出，即需要带模烘烤。

发明内容

针对现有中间包工作衬材料存在的问题，本发明目的是提供一种改善施工环境，简化现场施工，无需带模烘烤，可节能、省时、省力，满足使用寿命要求的连铸中间包工作衬用散装料。

本发明采用以下技术解决方案：

按重量百分含量计，首先将85～95％的主要原料混合均匀，然后加入5～15％的辅助原料混合，搅拌均匀后填充在永久层与胎膜之间，施工时不需振动或捣打，使其自然堆积，静置20～60分钟后，将胎模直接吊出，无需烘烤便可得到中间包内衬。

原料组分及重量百分含量分别为：主要原料是，烧结镁砂0～95％、电熔镁砂0～95％、钙镁橄榄石0～50％、轻烧镁粉0～5％、矾土0～5％、镁橄榄石0～50％、铁镁橄榄石0～50％。

辅助原料是，水玻璃0～10％、三聚磷酸钠0～1％、六偏磷酸钠0～1％、糊精0～1％、聚乙烯醇0～1％、聚酯树脂0～10％、膨润土0～6％、苏州土0～6％、天津球粘土0～6％。

上述主要原料的颗粒级配为：5～3mm为0～10％、3～1mm为25～40％、＜1mm为20～35％、＜0.074mm为20～30％。

本发明采用以镁砂、橄榄石为主要原料，辅以适量的硅酸盐、铝酸盐和少量磷酸盐、有机脂类等，通过调整颗粒级配及优化配料组成，使混合料为半干态，通过控制混合料的湿度，使其在施工过程中既能减少粉尘，又可使衬体在快速升温过程中不产生爆裂。加入的辅助原料在施工结束后1h内，由于之间存在物理及化学反应，在环境温度下自行硬化，将材料粘结在一起，并形成一定的强度，因此，可实现不经过加热烘烤过程就可将胎模取出。另外，在施工过程中不经振动或捣打，为自然堆积，可形成微孔结构，保温效果好。所获得的连铸中间包用自硬型散装料具有施工简便、减少粉尘、无需烘烤、生产工艺稳定、节能环保、使用寿命长等优点。

具体实施方式

实施例1一种在12吨方坯连铸中间包用自硬型散装料

以重量百分含量计：含MgO为94％～95％的烧结镁砂为85％～90％，镁橄榄石粉为5％～10％，水玻璃为2％～10％，膨润土为0.5％～2.5％，天津球粘土为0.5％～2.5％，丙烯酸乙脂为0.1％～2.5％，六偏磷酸钠0～1％、糊精0～1％、聚乙烯醇0～1％。

其中烧结镁砂颗粒级配是：5～3mm为5～10％、3～1mm为30～40％、＜1mm为25～30％、＜0.074mm为25～30％。

按上述配比的原料经搅拌混合均匀后，填充在永久衬与胎模之间，自然摊平，填满后静置30分钟，将胎模吊出，得到中间包内衬。

其实测化学指标：MgO为85％，SiO₂为6.5％，Al₂O₃为1.3％；体积密度：110℃×24h1.98g/cm³；耐压强度：110℃×24h 2.9MPa；1500℃×3h 6.9MPa；线变化率：1500℃×3h烧后-1.19％。该材料在12吨方坯连铸中间包上使用，寿命可达40炉次，散装料使用前壁厚为80mm，使用后为70mm。

实施例2一种在25吨方坯连铸中间包用自硬型散装料

以重量百分含量计：含MgO为90％～92％的烧结镁砂为25％～40％，MgO为90％～95％的电熔镁砂为40％～60％，钙镁橄榄石为5％～10％，水玻璃为2％～10％，膨润土为0.5％～2.5％，苏州土为0.5％～2.5％，醋酸乙脂为0.1％～2.5％，三聚磷酸钠0～1％、糊精0～1％、聚乙烯醇0～1％。

其中烧结镁砂颗粒级配是：5～3mm为0～5％、3～1mm为30～40％、＜1mm为25～30％、＜0.074mm为25～30％。

按上述配比的原料经搅拌混合均匀后，填充在永久衬与胎模之间，自然摊平，填满后静置40分钟，将胎模吊出，得到中间包内衬。

其实测化学指标：MgO为84％，SiO₂为5.5％，Al₂O₃为1.0％；体积密度：110℃×24h2.00g/cm³；耐压强度：110℃×24h 2.5MPa；1500℃×3h 7.9MPa；线变化率：1500℃×3h烧后-1.07％。该材料在25吨方坯连铸中间包上使用，寿命可达45炉次，散装料使用前壁厚为85mm，使用后为74mm。

本实施例具有的特点：施工简单，主料与辅料混合均匀后自然堆积成工作衬体，无需振动或捣打；施工环境好环保性强，混合料为半干状态，减少了粉尘；无需带模烘烤节能性好，施工后的衬体可在环境温度下自行硬化获得强度，实现直接脱模；使用前可快速烘烤而无爆裂、剥落现象，烘烤时间短，无气味；抗侵蚀性能好使用寿命长，解体性能良好。

Claims

1.一种制备连铸中间包用自硬型散装料的方法，其特征在于按重量百分含量计，首先将85～95％的主要原料混合均匀，然后加入5～15％的辅助原料混合，搅拌均匀后填充在永久层与胎膜之间，施工时不需振动或捣打，使其自然堆积，静置20～60分钟后，将胎模直接吊出，无需烘烤便可得到中间包内衬。

2.根据权利要求1所述的制备连铸中间包用自硬型散装料的方法，其特征在于所述的主要原料的组成及重量百分含量是，烧结镁砂0～95％、电熔镁砂0～95％、钙镁橄榄石0～50％、轻烧镁粉0～5％、矾土0～5％、镁橄榄石0～50％、铁镁橄榄石0～50％；辅助原料的组成及重量百分含量是，水玻璃0～10％、三聚磷酸钠0～1％、六偏磷酸钠0～1％、糊精0～1％、聚乙烯醇0～1％、聚酯树脂0～10％、膨润土0～6％、苏州土0～6％、天津球粘土0～6％。

3.根据权利要求1所述的制备连铸中间包用自硬型散装料的方法，其特征在于所述的主要原料的颗粒级配为：5～3mm为0～10％、3～1mm为25～40％、＜1mm为20～35％、＜0.074mm为20～30％。

4.根据权利要求1、2、3所述的制备连铸中间包用自硬型散装料的方法所制备的连铸中间包用自硬型散装料。