CN103121851A - 铬刚玉尖晶石浇注料及其生产方法 - Google Patents

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徐林富
徐跃庆
张理俊
李宏宇
梁保青
徐光雷
宋桂兰
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Abstract

本发明涉及一种铬刚玉尖晶石浇注料及其生产方法。原料组成为：刚玉颗粒50-70%、刚玉细粉3-10%、三氧化二铬1-5%、氧化铝粉10-20%，尖晶石8-20%，铝酸钙水泥3-8%，上述原料总量为100%，外加上述原料总量0.05-0.16%的减水剂和3-5%的水。生产时，先按配比称取各原料，然后将原料投入锥形混练机中混合30min左右，即得到铬刚玉尖晶石浇注料。本发明产品的显气孔率11-12%，耐压强度95-105MPa，抗折强度11-14MPa，体积密度3.2-3.3g/cm3，体积密度较高，具有良好的抗剥落和抗碱性渣侵蚀性，该产品能满足钢铁、水泥以及其他化工行业使用。

Description

铬刚玉尖晶石浇注料及其生产方法
技术领域
本发明涉及一种炼钢用浇注耐火材料，特别涉及一种铬刚玉尖晶石浇注料及其生产方法。
背景技术
随着钢包技术的发展，钢包的性能要求越来越高。上世纪80年代，在捣打料的基础上研制出水玻璃结合的铝镁质浇注料，而后又在铝镁浇注料的基础上研制出矾土-尖晶石浇注料，使材料性能和钢包的使用寿命进一步提高。90年代中后期，随着低水泥和超低水泥浇注料的出现，我国耐火材料工作者研发出了中、低档水泥钢包浇注料。但是，由于钢包侧壁、底部和冲击区长期在1600℃以上的高温气氛中使用，工作面附近由于高温渣的渗透和过烧结等易出现玻璃化，从而影响钢包的使用寿命。
经检索，申请号为201010210113.6的专利申请公开一种钢包用高强度铝镁尖晶石浇注料，原料为：白刚玉颗粒40-70%、白刚玉细粉7-20%、铝镁尖晶石细粉10-30%、氧化铝微粉2-15%、纯铝酸钙水泥2-8%、六偏酸钠和木质素磺酸钠0.01-1%、水3-8%。该浇注料的荷重软化温度和抗折强度有所改善，但浇注料的综合性能仍不能满足现有钢铁企业的生产要求。 
发明内容
本发明要解决的技术问题在于：克服现有技术的缺陷，提供一种气孔率低、体积密度和耐压强度高、耐侵蚀性能优良的铬刚玉尖晶石浇注料及其生产方法。
本发明的技术方案：
一种铬刚玉尖晶石浇注料，按重量百分比计，原料组成为：刚玉颗粒50-70%、刚玉细粉3-10%、三氧化二铬1-5%、氧化铝粉10-20%，尖晶石8-20%，铝酸钙水泥3-8%，上述原料总量为100%，外加上述原料总量0.10-0.16%的减水剂和3-5%的水。
所述刚玉颗粒包括8mm＜粒径≤15mm、5mm＜粒径≤8mm、3mm＜粒径≤5mm、1mm＜粒径≤3mm和≤1mm的刚玉五种，五种刚玉颗粒的重量比为1：0.8-1：1：1-1.5：1；所述刚玉细粉粒径≤0.045mm。
所述三氧化二铬粒径≤0.045mm，Cr2O3含量≥99.31%。
所述氧化铝粉包括2-10%的活性氧化铝粉和2-10%的煅烧氧化铝粉，活性氧化铝粉粒径≤0.045mm，Al2O3含量≥99.7%、Na2O含量≤0.11%；煅烧氧化铝粉粒径≤1μm，Al2O3含量≥99.7%、Na2O含量≤0.10%。
所述尖晶石包括5-10%的电熔尖晶石细粉和2-10%的电熔尖晶石微粉，其中电熔尖晶石细粉的牌号为AM-70、粒径≤0.045mm；电熔尖晶石微粉的牌号为AM-90，粒径≤5μm。
所述铝酸钙水泥中含有Al2O3 69.3%、CaO 29.7%。
所述减水剂为聚羧酸系减水剂。
所述减水剂优选聚羧酸系减水剂Peramin AL200和/或Peramin AL300。
所述铬刚玉尖晶石浇注料的生产方法为：先按配比称取各原料，然后将原料投入锥形混练机中，混合25-35min，即得到所述的铬刚玉尖晶石浇注料。
本发明的积极有益效果：
1、本发明采用低水泥结合的刚玉尖晶石浇注料，配方科学，组分间配伍合理，产品性能优良。经检测产品的显气孔率为11-12%，耐压强度达95-105MPa，抗折强度达11-14MPa，体积密度3.2-3.3g/cm3，产品的体积密度较高，具有良好的抗剥落和抗碱性渣侵蚀性，寿命较长，消耗较低，使用过程中不污染钢水。
2、本发明选用聚羧酸系高效减水剂替代其他减水剂，配合其他组分，生产中用水量明显较少，产品加热后不会有任何残留，其高温性能不会受到任何不良影响。试验表明，加入高效减水剂后，在其他原料相同的情况下，该浇注料的气孔率由原来的16-17%降为11-12%，体积密度由原来的3.05-3.10 g/cm3变为3.2-3.3g/cm3，即产品的气孔率降低、体积密度变大，浇注料的高温性能超过目前的铬刚玉浇注料。
    3、本发明的浇注料能满足钢铁、水泥以及其他化工行业的生产需要，市场前景较好，具有良好的经济效益和社会效益。
具体实施方式
以下实施例仅为了进一步说明本发明，并不表示对本发明的任何限制。文中如没有特别说明，其中的百分含量均为重量百分含量。
实施例1：一种铬刚玉尖晶石浇注料及其生产方法，原料组成见表1，按重量百分比计，包括50%的刚玉颗粒、10%的刚玉细粉、2%的Cr2O3、10%的活性氧化铝、6%的煅烧氧化铝、7%的电熔尖晶石细粉、7%的电熔尖晶石微粉、8%的铝酸钙水泥，外加上述原料总量0.1的减水剂和4.2%的水。
原料要求：其中刚玉颗粒包括8mm＜粒径≤15mm、5mm＜粒径≤8mm、3mm＜粒径≤5mm、1mm＜粒径≤3mm和≤1mm的刚玉五种，五种刚玉颗粒的重量比为1：0.8-1：1：1-1.5：1；刚玉细粉的粒径≤0.045mm、Al2O3 含量≥99.21%；三氧化二铬的粒径≤0.045mm、Cr2O3含量≥99.31%。
活性氧化铝粉的粒径≤0.045mm，Al2O3含量≥99.7%、Na2O含量≤0.11%；煅烧氧化铝粉的粒径≤1μm，Al2O3含量≥99.7%、Na2O含量≤0.10%，比表面积≥1.5m2/g。
电熔尖晶石细粉的牌号为AM-70、粒径≤0.045mm，其中含有Al2O3 74.12%、MgO 24.66%；电熔尖晶石微粉牌号为AM-90，含有Al2O3 89.6%、MgO 9.52%，粒径≤5μm。铝酸钙水泥中Al2O3含量为69.3%、CaO含量为29.7%。
所述减水剂为凯诺斯（中国）铝酸盐技术有限公司生产的聚羧酸系减水剂，包括Peramin AL200 0.08%和Peramin AL300 0.02%，其中Peramin AL200和Peramin AL300为聚羧酸减水剂的牌号。
生产时，先按配比称取各原料,然后将原料投入锥形混练机中混合30min左右，即得到铬刚玉尖晶石浇注料。按照此工艺浇注的大包座砖使用寿命可达80次。
实施例2：一种铬刚玉尖晶石浇注料，原料组成见表1，其中的减水剂为聚羧酸系减水剂Peramin AL200 0.1%和Peramin AL300 0.02%。
其他原料要求和生产方法同实施例1。按照此工艺浇注的大包冲击区使用寿命可达75次以上，可以与钢包其它耐材同步使用。
实施例3-7：同实施例1基本相同，不同之处在于原料组成，参见表1。
表中，减水剂一栏，左侧数据为Peramin AL200，右侧数据为Peramin AL300。
实施例8-12：原料组成见表1，其余同实施例1基本相同，不同之处在于： 
其中减水剂为聚羧酸系减水剂。
表1：各实施例中浇注料的原料配比（以重量百分比计，%）
表1中，氧化铝a表示活性氧化铝，氧化铝b表示煅烧氧化铝；尖晶石a表示电熔尖晶石细粉，尖晶石b表示电熔尖晶石微粉。
 
                                                 

Claims (9)

1. 一种铬刚玉尖晶石浇注料，其特征在于：按重量百分比计，原料组成为：刚玉颗粒50-70%、刚玉细粉3-10%、三氧化二铬1-5%、氧化铝粉10-20%，尖晶石8-20%，铝酸钙水泥3-8%，上述原料总量为100%，外加上述原料总量0.10-0.16%的减水剂和3-5%的水。
2.根据权利要求1所述的铬刚玉尖晶石浇注料，其特征在于：所述刚玉颗粒包括8mm＜粒径≤15mm、5mm＜粒径≤8mm、3mm＜粒径≤5mm、1mm＜粒径≤3mm和≤1mm的刚玉五种，五种刚玉颗粒的重量比为1：0.8-1：1：1-1.5：1；所述刚玉细粉粒径≤0.045mm。
3.根据权利要求1所述的铬刚玉尖晶石浇注料，其特征在于：所述三氧化二铬粒径≤0.045mm，Cr2O3含量≥99.31%。
4.根据权利要求1所述的铬刚玉尖晶石浇注料，其特征在于：所述氧化铝粉包括2-10%的活性氧化铝粉和2-10%的煅烧氧化铝粉，活性氧化铝粉粒径≤0.045mm，Al2O3含量≥99.7%、Na2O含量≤0.11%；煅烧氧化铝粉粒径≤1μm，Al2O3含量≥99.7%、Na2O含量≤0.10%。
5.根据权利要求1所述的铬刚玉尖晶石浇注料，其特征在于：所述尖晶石包括5-10%的电熔尖晶石细粉和2-10%的电熔尖晶石微粉，其中电熔尖晶石细粉的牌号为AM-70、粒径≤0.045mm；电熔尖晶石微粉的牌号为AM-90，粒径≤5μm。
6. 根据权利要求1所述的铬刚玉尖晶石浇注料，其特征在于：所述铝酸钙水泥中含有Al2O3 69.3%、CaO 29.7%。
7.根据权利要求1所述的铬刚玉尖晶石浇注料，其特征在于：所述减水剂为聚羧酸系减水剂。
8.根据权利要求1-7任一项所述的铬刚玉尖晶石浇注料，其特征在于：所述减水剂为聚羧酸系减水剂Peramin AL200和/或Peramin AL300。
9.权利要求1-7任一项所述的铬刚玉尖晶石浇注料的生产方法，其特征在于：先按配比称取各原料，然后将原料投入锥形混练机中，混合25-35min，即得到所述的铬刚玉尖晶石浇注料。
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