CN101912960B

CN101912960B - 一种连铸中间包干式工作衬料

Info

Publication number: CN101912960B
Application number: CN2010102736280A
Authority: CN
Inventors: 魏军从; 涂军波; 李朝云
Original assignee: Hebei University of Science and Technology
Current assignee: North China University of Science and Technology
Priority date: 2010-09-07
Filing date: 2010-09-07
Publication date: 2012-04-18
Anticipated expiration: 2030-09-07
Also published as: CN101912960A

Abstract

本发明涉及一种连铸中间包干式工作衬的制备。其技术方案是：按重量百分含量将84-92％的镁砂与8-16％的无机结合剂混合，搅拌均匀后采用模胎振动成型，在100-400℃烘烤，脱模后得到中间包干式工作衬。其中镁砂颗粒级配的重量百分含量为：5-0.074mm为60-70％、＜0.074mm为30-40％。本发明主要适用于连铸中间包工作衬，具有成本低廉，环境友好，不给钢水增氢增碳，抗侵蚀性能良好，解体容易等特点。

Description

一种连铸中间包干式工作衬料

技术领域：

本发明属于不定形耐火材料技术领域。尤其涉及一种连铸中间包干式料的制备。

技术背景：

中间包是炼钢连铸生产过程中钢水从钢包分流到结晶器的中间存储器，对保证洁净炼钢与多炉连铸至关重要。中间包用耐火材料质量的好坏对排除钢水中的夹杂物、保持钢流的稳定以及提高连铸钢材的质量起到重要的作用。对中间包工作层用耐火材料的要求是：耐侵蚀、抗冲刷，保温好，不污染钢水，易于施工与脱包等。

中间包工作衬由硅质绝热板转变为镁质、镁钙质不定形耐火材料，施工方式由砌筑改变为手工涂抹、机械喷涂，随着快速更换水口技术的引用，开发了中间包干式振动料。如“连铸中间包碱性干式工作衬”(CN 01115190.0)技术，是以镁砂为主体的不定形组合物，其组份按重量百分含量计：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”(CN 02117935.2)技术，以合成镁钙砂、钝化白云石砂、钝化石灰石砂、锻烧白云石砂、锻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内衬材料，在现场通过中间包模胎施工，并以150-350℃烘烤1-3小时，脱掉模胎，即成工作衬；“连铸中间包工作衬”(CN02116839.3)技术，以镁砂80-95％，矾土1-10％，软质粘土1-5％，有机热塑性化合物2-15％为原料均匀混合制得干式料；“一种新型中间包干式工作衬”(CN1459345A)和“一种连铸用中间包干式振动料及其制备方法”(CN200410061192.3)技术，以镁砂、橄榄石砂、合成镁钙砂、钝化白云石砂、锻烧橄榄石砂为基本原料，以硫酸铝、聚合氯化铝、卤盐、水玻璃和少量磷酸盐等为结合剂，以铁鳞、粘土、硅微粉为助烧结剂，经均匀混合制得干式内衬材料；“一种中间包干式振动料的制备方法”(CN1821178A)技术，以镁砂或镁橄榄石为基本原料，以偏硅酸钠为结合剂，经均匀混合制得干式内衬材料；“一种连铸用中间包干式料及其制备方法”(CN101077523A)技术，以镁砂或镁橄榄石为主要原料，以水玻璃、三聚磷酸钠、六偏磷酸钠、糊精、聚乙烯醇、淀粉、膨润土、广西白泥、苏州土等为辅助原料，经均匀混合制得干式料；“一种环保自流式中间包干式料及其制备方法”(CN101613216A)技术，以小于1mm的镁砂或镁橄榄石为主要原料，以3-7％的钠盐和1-3％的镁盐为结合剂，外加复合添加剂广西白泥、硼砂等混合均匀制得。

上述以酚醛树脂作结合剂的干式料由于不含水和高温下不生成大量低熔物，使得使用寿命延长。但是一方面酚醛树脂价格较高，使得干式料成本较高；另一方面在烘烤过程中会有刺激性气体氨气、甲醛等产生，污染环境，树脂炭化后的碳、氢能明显的增碳增氢。而以磷酸盐、氯酸盐、硫酸盐为结合剂的干式料在烘烤或使用过程中有强刺激性气体产生，污染环境。而以偏硅酸钠为结合剂的干式料由于强熔剂氧化钠的存在，而显著影响材料的使用寿命和解体性能。

发明内容：

为了解决现有干式料的不足，本发明在于提供一种连铸中间包工作衬的制备方法，具有价格便宜、环境友好、不给钢水增氢增碳，抗侵蚀性能良好和解体容易的特点。

针对以上目的，本发明中间包干式工作衬以镁质材料为主，以成本较低廉的无机物为复合结合剂。为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：按重量百分含量将84-92％的镁砂与8-16％的复合无机结合剂混合，搅拌均匀后采用模胎振动成型，在200-400℃烘烤，脱模后得到中间包干式工作衬。其中镁砂颗粒级配的重量百分含量为：5-0.074mm为60-70％、＜0.074mm为30-40％；磷酸盐粒度＜1mm；钙盐粒度＜0.074mm。

本发明采用十二水磷酸钠、磷酸二氢钠、磷酸氢二钠等和氧化钙、氢氧化钙为复合结合剂，由于十二水磷酸钠、磷酸二氢钠、磷酸氢二钠等熔点低，在烘烤过程中可低温熔融，液相烧结而使干式料产生强度而便于脱模；在二次烘烤过程中磷酸钠和氧化钙反应生成高熔点的磷酸钙钠(Na₂O.2CaO.P₂O₅)，从而显著提高干式料的抗渣侵蚀性能，也易于解体，由于采用是无机结合剂故不给钢水增碳增氢，且在烘烤和使用过程中无有害气体放出，环境友好。

实施例1

按重量百分比计：含MgO为95％的烧结镁砂为92％，十二水磷酸钠为4％，氢氧化钙为4％。其中烧结镁砂颗粒级配的重量百分含量是：5-0.074mm为60-70％、＜0.074mm为30-40％。将上述原料混合，搅拌均匀后采用模胎振动成型，在200-300℃烘烤，脱模后得到中间包干式工作衬。

其实测指标：MgO为86.1％，体积密度：200℃×3h 2.23g/cm³，耐压强度：200℃×3h 2.8MPa；1500℃×3h 6.9MPa；线变化率：1500℃×3h-1.2％。该干式料在25吨中间包上使用，寿命达24炉以上，且翻包解体容易。

实施例2

按重量百分比计：含MgO为97％的烧结镁砂为84％，磷酸二氢钠为8％，氢氧化钙为8％。其中烧结镁砂颗粒级配的重量百分含量是：5-0.074mm为60-70％、＜0.074mm为30-40％。将上述原料混合，搅拌均匀后采用模胎振动成型，在200 -300℃烘烤，脱模后得到中间包干式工作衬。

其实测指标：MgO为81.2％，体积密度：200℃×3h 2.18g/cm³，耐压强度：200℃×3h 7.2MPa；1500℃×3h 8.6MPa；线变化率：1500℃×3h-1.0％。该干式料在30吨中间包上使用，寿命达24炉以上，且翻包解体容易。

实施例3

按重量百分比计：含MgO为95％的烧结镁砂为88％，磷酸氢二钠为6％，氢氧化钙为6％。其中烧结镁砂颗粒级配的重量百分含量是：5-0.074mm为60-70％、＜0.074mm为30-40％。将上述原料混合，搅拌均匀后采用模胎振动成型，在200-300℃烘烤，脱模后得到中间包干式工作衬。

其实测指标：MgO为83.2％，体积密度：200℃×3h 2.18g/cm³，耐压强度：200℃×3h 4.2MPa；1500℃×3h 8.5MPa；线变化率：1500℃×3h-1.3％。该干式料在25吨中间包上使用，寿命达24炉以上，且翻包解体容易。

Claims

1.一种连铸中间包干式工作衬料，其特征在于按重量百分含量将84-92％的镁砂与8-16％的无机结合剂混合，搅拌均匀后采用模胎振动成型，在200-400℃烘烤，脱模后得到中间包衬，其中无机结合剂包含：

1、4-8％的磷酸盐，具体为十二水磷酸钠、磷酸二氢钠、磷酸氢二钠中的一种或多种组合，粒度＜1mm；

2、4-8％的氢氧化钙、氧化钙一种或两种的组合，粒度＜0.074mm。