CN102887715A - 一种用于快速烘烤的钢包永久层浇注料 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种用于快速烘烤钢包永久层的浇注料，该浇注料主要由高铝矾土45～75份；高铝空心球10～20份；蓝晶石粉3～5份；氧化铝微粉3～5份；二氧化硅微粉5～7份；纯铝酸钙水泥3～5份；碱式乳酸铝粉0.5～1.5份；金属铝粉0.02～0.06份；有机纤维0.1～0.3份；减水剂0.1～0.3份。本发明所述的用于快速烘烤钢包永久层的浇注料具有较高的强度和耐火度、好的热震稳定性、较低的体积密度和导热率，而且寿命相当长的特点。

Description

一种用于快速烘烤的钢包永久层浇注料
技术领域
本发明涉及一种不定形耐火材料，尤其涉及一种用于快速烘烤的钢包永久层浇注料。
背景技术
现有的用于钢包永久层内衬耐火材料主要有粘土砖、腊石砖和高铝浇注料，例如：以矾土为主原料或矾土基烧结莫来石为主原料的浇注料。
公告日为2003年5月7日的中国发明专利CN01132037.0公开了一种中间包永久衬浇注料，其组分重量百分比是：矾土级莫来石30～75％，莫来石3～67％，硅微粉1.5～5％，水泥3％，钢纤维0.1～3％。
公告日为2007年10月31日的中国发明专利CN200710039530.7公开了一种低密度、耐高温高铝轻质浇注料，其特征在于：轻质莫来石骨料26～55％、漂珠5～20％、石英3～10％、兰晶石10～25％，二氧化硅微粉2～10％，氧化铝微粉2～10％，纯铝酸钙水泥10～25％，纤维0.5～5％。
公告日为2008年6月4日的中国发明专利CN200710189734.9公开了一种用于加热炉的快速烘烤浇注料和自流料，其组分重量百分比是：高铝矾土75～95％、水泥1～10％、二氧化硅超细粉3～8％、多聚磷酸钠0.01～1％，金属铝0.01～5％、防爆纤维0.01～5％。
钢包永久层材料要求具有较高的强度和耐火度、好的热震稳定性、较低的体积密度和导热率。粘土砖和腊石砖均存在强度低、耐火度低的问题，拆除钢包工作层时易掉砖，使用寿命低。现有的采用高铝浇注料为永久层的新钢包由于高铝质致密浇注料中存在相当的水分，为了避免出现烘烤爆裂等状况，需要长时间烘烤，初次烘烤时间大于12小时，通常为20小时，导致经常出现钢包周转困难的问题。其次长时间烘烤还造成能源浪费。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：提供一种具有不易爆裂，热震稳定性好，强度高，导热率低等性能的用于快速烘烤的钢包永久层浇注料。
一种用于快速烘烤的钢包永久层浇注料，其特征在于：所述浇注料包括按重量份数比组成的下述组分：
Figure BDA0000077731230000021
本发明所述的用于快速烘烤的钢包永久层浇注料，主要由骨料和基质组成(耐火材料通常由骨料和基质组成，骨料指的是颗粒直径大于0.1mm的原料，基质指的颗粒直径小于0.1mm的粉末原料)。骨料采用粒度在0.074mm～8mm的高铝矾土和0.5～2mm的高铝空心球。基质采用矾土细粉(即高铝矾土中小于0.1mm的部分)、蓝晶石粉、氧化铝微粉、二氧化硅微粉、纯铝酸钙水泥。在高温使用过程中，基质中高铝矾土粉(主要成分为氧化铝)、氧化铝微粉和氧化硅微粉反应形成莫来石，莫来石材料具有耐火度高、热震稳定性好的特点，莫来石结合的高铝浇注料同时具有强度高的特点。
上述的高铝矾土，可以是特级矾土、二级矾土和三级矾土中的一种或其混合物。
蓝晶石粉在本发明中主要作用是利用其在1300℃～1500℃的温度下形成莫来石膨胀反应，使浇注料烧后残余线变化为正，并提高浇注料的热震稳定性。
防爆剂在本发明中主要作用是防止浇注料在快速烘烤过程中发生爆裂，其中碱式乳酸铝粉、金属铝粉和有机纤维均为防爆剂。
本发明中所述的减水剂是指在不定形耐火材料配比不变条件下，能减少拌合用水量、提高不定形耐火材料强度。可以选用本行业中通用的减水剂如三聚磷酸钠、六偏磷酸钠等，特别的，选自有机聚合物分散剂，如德国巴斯夫建筑聚合物有限公司生产的聚羧酸醚类高分子减水剂FS20或FW20。减水剂在本发明中主要作用是降低浇注料的加水量，提高浇注料的强度。
根据本发明所述的一种用于快速烘烤的钢包永久层浇注料，在一个优选的实施方案中，所述浇注料还可包括焦宝石10～30重量份。高铝空心球和焦宝石在本发明中主要作用是热震稳定性好，导热率低，其次原料成本也不高。添加焦宝石可以进一步提高浇注料的热震稳定性。
进一步地，所述焦宝石的粒径为1～8mm。
根据本发明所述的一种用于快速烘烤的钢包永久层浇注料，较好的是，所述高铝矾土的粒径为0.074～8mm。
较好的是，所述高铝空心球的粒径为0.5～2mm。
根据本发明所述的一种用于快速烘烤的钢包永久层浇注料，较好的是，所述有机纤维的熔点低于200℃。
进一步地，本发明的浇注料中还可以包括耐热不锈钢纤维1～3份。耐热不锈钢纤维可以进一步提高浇注料的中、低温强度和热震稳定性。
本发明所述的用于快速烘烤的钢包永久层浇注料，可采用常规的制备方法进行制备，例如按比例称取所述各种组分和水后，经强制混练均匀制各而成。
本发明所述的用于快速烘烤的钢包永久层浇注料同粘土砖、腊石砖相比，本发明的浇注料具有耐火度高、使用寿命长的优点。同高铝和莫来石质浇注料相比，导热率低、防爆性好，可以满足快速烘烤的要求，克服了目前使用的高铝和莫来石质浇注料存在的不能实现快速烘烤的不足，而且本发明是在加热过程中形成莫来石，成本比与直接采用莫来石原料低得多。同添加漂珠的轻质浇注料相比，具有强度高、耐火度高的特点，满足钢包永久层的使用要求。
可见，本发明所述的用于快速烘烤钢包永久层的浇注料具有较高的强度和耐火度、好的热震稳定性、较低的体积密度和导热率，而且寿命相当长的特点。
附图说明
图1是本发明的钢包砌筑示意图。
图中，1-钢包壳，2-隔热层，3-永久层，4-工作层。
具体实施方式
实施例1-6
按表1所述的组分含量，依次称取各原料，经强制混练均匀，即可制备得到本发明的用于钢包永久层的浇注料。
本发明中所涉及的各种组分，均为常用原材料，可在化工原料市场中方便购得。
表1：用于钢包的浇注料中的各组分含量(单位：公斤)
 实施例1  实施例2  实施例3  实施例4  实施例5  实施例6
  高铝矾土(8～0.074mm)  75  66  60  50  45  67
  α氧化铝微粉   3   4   5   5   4   4
  高铝空心球   10   15   20   20   10   15
  二氧化硅微粉   5   6   7   7   5   6
  蓝晶石粉   3   4   4   5   3   3
  纯铝酸钙水泥   4   5   4   3   3   5
  碱式乳酸铝粉   0.5   1   1   1.5   1   1
  金属铝粉   0.06   0.05   0.04   0.04   0.03   0.03
  有机纤维   0.1   0.15   0.25   0.2   0.15   0.1
  耐热不锈钢纤维   2   2   1   1   3   0
  聚羧酸醚类减水剂FS20   0.10   0.25   0.15   0.2   0.3   0.15
  焦宝石(8～1mm)   0   0   0   10   30   0
将实施例1～5所获得的本发明的用于钢包永久层的浇注料，在1500℃温度下，煅烧3小时后，对其进行性能指标检测，具体数据，见表2。
表2：用于钢包永久层的浇注料1500℃煅烧3小时烧后的性能参数表
  实施例1   实施例2   实施例3   实施例4  实施例5   实施例6
  体积密度，g/cm3   2.75   2.71   2.67   2.56   2.51   2.68
  显气孔率，％   20   19   19   20   21   20
  耐压强度，MPa   75   80   110   83   76   65
  抗折强度，MPa   16   17   20   18   15   12
热震稳定性 优 优 优 优 优 良
  防爆性   优   优   优   优   优   优
由表2数据可知，本实施例经在1500℃温度下，煅烧3小时后浇注料具有较高的强度、优异的热震稳定性和防爆性能。
本发明实施例3所获得的用于快速烘烤钢包的浇注料，经过在250吨钢包使用，烘烤时间为7小时，烘烤过程不爆裂，平均寿命达500次，与需要长时间烘烤(12～20小时)的高铝浇注料钢包永久层使用寿命相当。
可见，本发明的用于快速烘烤钢包永久层的浇注料，大幅缩短了烘烤时间，使用寿命不降低，因此提高了钢包周转率，节约了燃料。
毫无疑问，本发明，还可以具有多种变换及改型，并不限于上述实施方式的具体实施例。总之，本发明的保护范围应包括那些对于本领域普通技术人员来说显而易见的变换或替代以及改形。

Claims (7)

1.一种用于快速烘烤的钢包永久层浇注料，其特征在于：所述浇注料包括按重量份数比组成的下述组分：
Figure FDA0000077731220000011
2.根据权利要求1所述的一种用于快速烘烤的钢包永久层浇注料，其特征在于：所述浇注料包括焦宝石10～30份。
3.根据权利要求2所述的一种用于快速烘烤的钢包永久层浇注料，其特征在于：所述焦宝石的粒径为1～8mm。
4.根据权利要求1所述的一种用于快速烘烤的钢包永久层浇注料，其特征在于：所述高铝矾土的粒径为0.074～8mm。
5.根据权利要求1所述的一种用于快速烘烤的钢包永久层浇注料，其特征在于：所述高铝空心球的粒径为0.5～2mm。
6.根据权利要求1所述的一种用于快速烘烤的钢包永久层浇注料，其特征在于：所述有机纤维的熔点低于200℃。
7.根据权利要求1所述的一种用于快速烘烤的钢包永久层浇注料，其特征在于：所述浇注料包括耐热不锈钢纤维1～3重量份。
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