CN103011862A

CN103011862A - 环保无碳中间包干式料

Info

Publication number: CN103011862A
Application number: CN2012105534218A
Authority: CN
Inventors: 于九利; 刘丽; 曹仁锋; 赵伟; 刘靖轩; 胡玲军; 赵冉; 黄建; 车晓梅; 任林; 张艳凤; 焉凤明; 樊浩勇
Original assignee: Beijing Lier High Temperature Materials Co Ltd
Current assignee: Beijing Lier High Temperature Materials Co Ltd
Priority date: 2012-12-18
Filing date: 2012-12-18
Publication date: 2013-04-03
Anticipated expiration: 2032-12-18
Also published as: CN103011862B

Abstract

本发明涉及不定型用耐火材料领域，特别涉及一种环保无碳中间包干式料。该环保无碳中间包干式料包括如下重量百分含量的组分：镁砂87.4-95%，金属硅粉0.2-1.5%，膨润土0.2-1.5%，环保结合剂3-9%，酚醛树脂0-0.6%。本发明提供的环保无碳中间包干式料主要采用镁砂为主原料，采用新型的环保结合剂取代固体酚醛树脂，其在烘烤过程中不产生或产生微量刺激性气体，连铸时对钢水不增氢、不增碳，保证超低碳钢的冶炼，并不向钢水中带入其他杂质，不塌包，具有强度高、施工方便、易于解体、寿命长和绿色环保等优点。

Description

环保无碳中间包干式料

技术领域

本发明涉及不定型用耐火材料领域，特别涉及一种环保无碳中间包干式料。

背景技术

随着世界钢铁生产技术的发展，出现了中间包冶金概念，或称三次冶金，中间包从连铸系统中单纯的钢水过渡盛器转变为具有多种精炼功能的精炼装置，中间包精炼技术也成为洁净钢生产中的重要技术之一，并形成一种相对独立的中间包冶金学。因此，精炼中间包耐材成为世界关注的焦点。

我国的钢铁冶炼技术在科技工作者的不懈努力下得到长足发展，洁净钢也成为国内一些钢厂为赢得市场以及国际声誉而争相追求的产品。所以，必须适时开发出一种成熟的适应洁净钢冶炼要求的中间包工作衬耐火材料。

中间包冶金用耐火材料已经进入了干式振动料阶段，中间包干式振动料因其具有施工方便、烘烤时间短、使用寿命长、抗渣性能好、对钢液污染小、保温效果好、能量消耗低、劳动强度低、施工设备简单、易于翻包等优点而在各大钢厂得到广泛应用。

目前中间包镁质干式料广泛使用的结合剂为酚醛树脂，酚醛树脂经低温热处理后可形成牢固的三维网格结构，具有较高的结合强度，但是，一方面酚醛树脂价格较高，增加成本；另一方面在烘烤过程中有甲醛等刺激性气体产生，污染环境，树脂炭化后的碳、氢能明显的增碳增氢。而以偏硅酸钠为结合剂的无碳干式料存在烧结问题，影响材料的使用寿命和解体性能。

发明内容

（一）要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是提供一种环保无碳中间包干式料，以克服现有技术中因使用酚醛树脂产生的大量有害刺激性气体，污染环境，不利于洁净钢和环保要求的缺陷。

（二）技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供一种环保无碳中间包干式料，包括如下重量百分含量的组分：

镁砂87.4%-95%；

金属硅粉0.2%-1.5%；

膨润土0.2%-1.5%；

环保结合剂3%-9%；

酚醛树脂0%-0.6%。

进一步地，所述环保无碳中间包干式料包括如下重量百分含量的组分：

镁砂90%-92.5%；

金属硅粉0.5%-0.7%；

膨润土0.6%-1.0%；

环保结合剂6%-8%；

酚醛树脂0%-0.3%。

镁砂90.6%；

金属硅粉0.6%；

膨润土0.8%；

环保结合剂8%；

酚醛树脂0%

进一步地，所述环保结合剂是含有结晶水的硫酸钙、硫酸钡、硫酸亚铁、硫酸镁、硫酸铝钾和硫酸钠中的其中两种按1:1的比例混合而成。

进一步地，所述镁砂至少包括烧结镁砂、电熔镁砂和电熔皮砂中的一种。

进一步地，所述金属硅粉中硅的重量含量大于98%。

进一步地，所述金属硅粉的粒度为325目。

进一步地，所述环保无碳中间包干式料的粒度分布为：

3-5mm 10%-15%，

0.088-3mm 60%-70%，

≤0.088mm 20%-25%。

本发明加入了金属硅粉作为抗氧化剂，提高了材料的高温强度；同时还加入膨润土作为中温促烧剂，提高干式料的中、高温强度。

本发明使用无毒、无味、不产生有害气体的环保结合剂，由于这种结合剂低温加热使之脱水而成凝胶化，沉积在耐火骨料的镁砂及它们的细粉表面，使之胶结、硬化、并获得强度，赋予材料良好的使用性能，而且有较好的成型和施工性能，与酚醛树脂相比，它价格低廉、低温和中温强度高、无污染、且不影响环保无碳中间包干式料的抗渣性及抗氧化性。

（三）有益效果

本发明提供的环保无碳中间包干式料主要采用镁砂为主原料，采用新型的环保结合剂取代固体酚醛树脂，其在烘烤过程中不产生或产生微量刺激性气体，连铸时对钢水不增氢、不增碳，保证超低碳钢的冶炼，并不向钢水中带入其他杂质，不塌包，具有强度高、施工方便、易于解体、寿命长和绿色环保等优点。

具体实施方式

下面结合实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

需要说明的是，本实施例中所述金属硅粉中硅的含量大于98%；所述环保结合剂是含有结晶水的硫酸钙、硫酸钡、硫酸亚铁、硫酸镁、硫酸铝钾和硫酸钠中的其中两种按1:1的比例混合而成；所述镁砂至少包括烧结镁砂、电熔镁砂和电熔皮砂中的一种。

其中，所述金属硅粉的粒度为325目，金属硅粉作为抗氧化剂，提高了材料的高温强度。

其中，该环保无碳中间包干式料粒度分布为：

3-5mm 10%-15%，

0.088-3mm 60%-70%，

≤0.088mm 20%-25%。

实施例一

本实施例所描述的环保无碳中间包干式料，它包括如下重量百分比的组成：烧结镁砂87.4%，金属硅粉1.5%，膨润土1.5%，环保结合剂9%，酚醛树脂0.6%。

本实施例所描述的环保无碳中间包干式料的生产工艺是：按以上重量百分比称量，然后将细粉放进小型混料机中混合18min后，装入小袋备用。然后把颗粒、结合剂和混匀的细粉放入搅拌机中充分混合8min后出料，称量包装，取样检验。

本实施例所描述的环保无碳中间包干式料的性能如下表：

实施例二

本实施例所描述的环保无碳中间包干式料，它包括如下重量百分比的组成：电熔镁砂95%，金属硅粉0.6%，膨润土0.8%，环保结合剂3%，酚醛树脂0.6%。

本实施例所描述的环保无碳中间包干式料的性能如下表：

实施例三

本实施例所描述的环保无碳中间包干式料，它包括如下重量百分比的组成：电熔皮砂92%，金属硅粉0.6%，膨润土0.8%，环保结合剂6.6%，酚醛树脂0%。

本实施例所描述的环保无碳中间包干式料的性能如下表：

实施例四

本实施例所描述的环保无碳中间包干式料，它包括如下重量百分比的组成：烧结镁砂60%，电熔皮砂30.6%，金属硅粉0.2%，膨润土0.2%，环保结合剂9%，酚醛树脂0%。

本实施例所描述的环保无碳中间包干式料的性能如下表：

实施例五

本实施例所描述的环保无碳中间包干式料，它包括如下重量百分比的组成：镁砂32.4%，电熔皮砂60%，金属硅粉1.0%，膨润土1.3%，环保结合剂5%，酚醛树脂0.3%。

本实施例所描述的环保无碳中间包干式料的性能如下表：

实施例六

本实施例所描述的环保无碳中间包干式料，它包括如下重量百分比的组成：烧结镁砂30%，电熔镁砂30.6%，电熔皮砂30%，金属硅粉0.6%，膨润土0.8%，环保结合剂8%，酚醛树脂0%。

本实施例所描述的环保无碳中间包干式料的性能如下表：

实施例七

本实施例所描述的环保无碳中间包干式料，它包括如下重量百分比的组成：镁砂90.6%；

金属硅粉0.6%；

膨润土0.8%；

环保结合剂8%；

酚醛树脂0%

本实施例所描述的环保无碳中间包干式料的性能如下表：

以上各个实施例的干式料在容量为80吨的双流板坯中间包上浇钢8h，钢种为超低碳钢，浇钢后在成品钢中检测碳含量，使用效果如下：1）烘烤时无少量刺激性有害气体产生，干式料脱模强度高，无裂纹。2）施工简单，翻包容易。3）中间包浇注完后，工作层没有塌料的现象，渣线部位侵蚀10mm左右。4）钢坯中碳含量小于10ppm。

经过试验，该环保无碳中间包干式料在200℃保温3个小时后，体积密度≥2.05g/cm3，抗折强度≥3.0MPa，耐压强度≥6.8Mpa；在1500℃的条件下保温3小时后抗折强度≥7.1MPa，耐压强度≥10MPa，线性变化为-1.2%~-1.5%，经80吨该环保无碳中间包干式料多次浇钢试验，本发明可以满足超低碳钢浇钢要求，钢坯中碳含量不超过10ppm。

本发明提供的环保无碳中间包干式料主要采用镁砂为主原料，采用新型的环保结合剂取代固体酚醛树脂，其在烘烤过程中不产生（当不添加酚醛树脂时）或产生微量刺激性气体（添加微量酚醛树脂时），连铸时对钢水不增氢、不增碳，保证超低碳钢的冶炼，并不向钢水中带入其他杂质，不塌包，具有强度高、施工方便、易于解体、寿命长和绿色环保等优点，克服了现有技术中的因固体酚醛树脂产生大量的有害刺激性气体，污染环境，不利于洁净钢和环保要求的缺陷。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。

Claims

1.一种环保无碳中间包干式料，其特征在于，所述环保无碳中间包干式料包括如下重量百分含量的组分：

镁砂87.4%-95%；

金属硅粉0.2%-1.5%；

膨润土0.2%-1.5%；

环保结合剂3%-9%；

酚醛树脂0%-0.6%。

2.如权利要求1所述的环保无碳中间包干式料，其特征在于，所述环保无碳中间包干式料包括如下重量百分含量的组分：

镁砂90%-92.5%；

金属硅粉0.5%-0.7%；

膨润土0.6%-1.0%；

环保结合剂6%-8%；

酚醛树脂0%-0.3%。

3.如权利要求2所述的环保无碳中间包干式料，其特征在于，所述环保无碳中间包干式料包括如下重量百分含量的组分：

镁砂90.6%；

金属硅粉0.6%；

膨润土0.8%；

环保结合剂8%；

酚醛树脂0%。

4.如权利要求1所述的环保无碳中间包干式料，其特征在于，所述环保结合剂是含有结晶水的硫酸钙、硫酸钡、硫酸亚铁、硫酸镁、硫酸铝钾和硫酸钠中的其中两种按1:1混和而成。

5.如权利要求1所述的环保无碳中间包干式料，其特征在于，所述镁砂至少包括烧结镁砂、电熔镁砂和电熔皮砂中的一种。

6.如权利要求1所述的环保无碳中间包干式料，其特征在于，所述金属硅粉中硅的重量含量大于98%。

7.如权利1所述的环保无碳中间包干式料，其特征在于，所述金属硅粉的粒度为325目。

8.如权利要求1所述的环保无碳中间包干式料，其特征在于，所述干式料的粒度分布为：

3-5mm 10%-15%，

0.088-3mm 60%-70%，

≤0.088mm 20%-25%。