CN103641505A - 一种连铸中间包工作衬渣线涂抹料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种连铸中间包工作衬渣线涂抹料及其制备方法，包括以下组分且各组分质量百分比为：粒径为1～3mm的重烧镁砂：33～37wt％；粒径为0.3～1mm的重烧镁砂：47～53wt％；粒径为0.088mm的重烧镁砂：9～11wt％；硅微粉：2.3～2.7wt％；三聚磷酸钠：0.1～0.2wt％；木质素磺酸钙：0.6～0.7wt％；工业盐：0.1～0.3wt％；木质纤维：0.8～1.2wt％；a氧化铝粉：0.4～0.6wt％。本发明不但节约了成本，而且具有较高的强度、抗热震、抗剥落性、优良的抗熔体或气体的侵蚀性，良好的涂抹性和与被保护材料的附着性，使用中不开裂、不剥落、不与母体材料起化学反应。

Description

一种连铸中间包工作衬渣线涂抹料及其制备方法
技术领域
本发明涉及冶金领域，尤其是一种连铸中间包工作衬渣线涂抹料及其制备方法。
背景技术
连铸中间包工作衬渣线部位耐火材料良莠不齐，由各种耐火原料组成，按材质可分为：(1)刚玉质涂抹料：即以刚玉作原料，其Al2O3含量一般大于90％。(2)铝硅质涂抹料：视铝含量和所用原料不同又可分为莫来石质涂抹料(用电焙或烧结莫来石作原料)，高铝质涂抹料(用矾土熟料作原料)，粘土质涂抹料(用焦宝石作主要原料)。(3)硅质涂抹料：用硅石作原料，其SiO2含量在90％以上。(4)镁质涂抹料：采用烧结或电熔镁砂作原料，其MgO含量通常大于80％。此外，还有以镁砂作骨料、用镁砂粉和铬矿粉为基质配制成的镁铬质涂抹料；基质以镁砂粉和矾土粉组成的镁铝质涂抹料。以矾土熟料或莫来石或刚玉为骨料，基质中(或小颗粒部分)加入适量锆英石粉配制的铝锆质涂抹料。还有碳化硅涂抹料、尖晶石质涂抹料等。
这些连铸中间包工作衬渣线涂抹料都存在以下缺陷：产品配方不合理、产品质量欠稳定、为了保证使用寿命不关注制品性能与具体使用条件之间的匹配是否经济合理，存在“大材小用”式的能源浪费，因为连铸中间包工作衬使用寿命取决于最薄弱的渣线部位的寿命，为了达到整体的寿命，国内Al2O3～SiO2系材料较普遍存在Al2O3富余现象，似乎所用材料Al2O3含量越高就越耐磨和耐用，往往在选材上留有过大的保险系数，造成一定的功能富余和材料浪费。过高的Al2O3可能引起抗热震、抗剥落和体积稳定及导热等方面的问题，这种浪费等同于资源的浪费，因此，“物不尽其用”已成为连铸中间包工作衬渣线涂抹料存在的最大问题。
发明内容
本发明的目的就是解决现有技术中的问题，提出一种连铸中间包工作衬渣线涂抹料及其制备方法，不但能够节省资源，降低成本，而且能够提高产品质量的稳定性。
为实现上述目的，本发明提出了一种连铸中间包工作衬渣线涂抹料，包括以下组分且各组分质量百分比为：粒径为1～3mm的重烧镁砂：33～37wt％；粒径为0.3～1mm的重烧镁砂：47～53wt％；粒径为0.088mm的重烧镁砂：9～11wt％；硅微粉：2.3～2.7wt％；三聚磷酸钠：0.1～0.2wt％；木质素磺酸钙：0.6～0.7wt％；工业盐：0.1～0.3wt％；木质纤维：0.8～1.2wt％；a氧化铝粉：0.4～0.6wt％。
作为优选，各组分质量百分比为：粒径为1～3mm的重烧镁砂：35wt％；粒径为0.3～1mm的重烧镁砂：50wt％；粒径为0.088mm的重烧镁砂：10wt％；硅微粉：2.5wt％；三聚磷酸钠：0.15wt％；木质素磺酸钙：0.65wt％；工业盐：0.2wt％；木质纤维：1.0wt％；a氧化铝粉：0.5wt％，该配方为最佳配方，综合考虑了成本及产品性能。
作为优选，各组分质量百分比为：粒径为1～3mm的重烧镁砂：36.7wt％；粒径为0.3～1mm的重烧镁砂：47wt％；粒径为0.088mm的重烧镁砂：11wt％；硅微粉：2.7wt％；三聚磷酸钠：0.2wt％；木质素磺酸钙：0.7wt％；工业盐：0.3wt％；木质纤维：0.8wt％；a氧化铝粉：0.6wt％，该配方产品性能更佳。
作为优选，各组分质量百分比为：粒径为1～3mm的重烧镁砂：33.6wt％；粒径为0.3～1mm的重烧镁砂：52.5wt％；粒径为0.088mm的重烧镁砂：9.2wt％；硅微粉：2.3wt％；三聚磷酸钠：0.1wt％；木质素磺酸钙：0.6wt％；工业盐：0.1wt％；木质纤维：1.2wt％；a氧化铝粉：0.4wt％，该配方成本更低。
作为优选，所述重烧镁砂和重烧镁砂均采用92%重烧镁砂，即：氧化镁的含量大于等于总重量的92%的重烧镁砂，进一步提升了产品性能。
作为优选，所述硅微粉采用92%SiO2微粉，即：SiO2的含量大于等于总重量的92%的硅微粉，进一步提升了产品性能。
作为优选，所述木质纤维是将回收的废报纸投入粉碎机中粉碎而成，进一步提升了产品性能，且原料来源广泛，成本低。
为实现上述目的，本发明还提出了一种连铸中间包工作衬渣线涂抹料的制备方法，依次包括以下步骤：
a)将重烧镁砂用颚式破碎机进行破碎成大颗粒；
b)用辊式破碎机将大颗粒粉碎成粒径为0.3～3mm的小颗粒；
c)将部分小颗粒用球磨机细磨成粒径为0.088mm的重烧镁砂；
d)将小颗粒按粒径不同进行筛分，取1～3mm粒径的小颗粒：35wt％；0.3～1mm粒径的小颗粒：50wt％；
e)取0.088mm粒径的重烧镁砂：10wt％；
f)称取配料，配料按质量百分比为：硅微粉：2.5wt％；三聚磷酸钠：0.15wt％；木质素磺酸钙：0.65wt％；a氧化铝粉：0.5wt％；工业盐：0.2wt％；将上述配料倒入强制搅拌机搅拌28～32分钟进行预混合，预混合后输送至混合系统；
g)将回收的废报纸投入粉碎机中粉碎成木质纤维；
h)将d)步骤中的小颗粒、e)步骤中的重烧镁砂一起利用输送带传送至混料系统罐中，混料6～8分钟后输送至混合系统；
i)混合系统中置有f)步骤和h)步骤中输送的物料后，再添加1.0wt％的木质纤维，在混合系统中搅拌3～9分钟后进行分装得到涂抹料成品。
作为优选，所述f)步骤中搅拌时间为30分钟；h)步骤中混料时间为7分钟；i)步骤中搅拌时间为6分钟，综合考虑到生产效率及搅拌效果。
本发明的有益效果：本发明根据连铸中间包工作衬各部位的工况条件，损毁原因和形式，围绕工作衬寿命和使用率往往取决于薄弱的渣线部位内衬的寿命原理，合理采用了更合适的配方，不但解决了以往整体保证选材所造成的功能富余和材料浪费的问题，节约了成本，而且解决了以往连铸中间包工作衬过高的Al2O3可能引起抗热震、抗剥落和体积稳定及导热等方面的问题，真正达到了成本更低，效果更优的要求。产品具有较高的强度、抗热震、抗剥落性、优良的抗熔体或气体的侵蚀性，良好的涂抹性和与被保护材料的附着性，良好的抗热震性和化学稳定性，使用中不开裂、不剥落、不与母体材料起化学反应。
具体实施方式
实施例一：
本发明连铸中间包工作衬渣线涂抹料，包括以下组分且各组分质量百分比为：粒径为1～3mm的重烧镁砂：33～37wt％；粒径为0.3～1mm的重烧镁砂：47～53wt％；粒径为0.088mm的重烧镁砂：9～11wt％；硅微粉：2.3～2.7wt％；三聚磷酸钠：0.1～0.2wt％；木质素磺酸钙：0.6～0.7wt％；工业盐：0.1～0.3wt％；木质纤维：0.8～1.2wt％；a氧化铝粉：0.4～0.6wt％。
综合考虑了成本及产品性能，优选最佳配方，其各组分质量百分比为：粒径为1～3mm的重烧镁砂：35wt％；粒径为0.3～1mm的重烧镁砂：50wt％；粒径为0.088mm的重烧镁砂：10wt％；硅微粉：2.5wt％；三聚磷酸钠：0.15wt％；木质素磺酸钙：0.65wt％；工业盐：0.2wt％；木质纤维：1.0wt％；a氧化铝粉：0.5wt％。
所述重烧镁砂采用92%重烧镁砂，92%重烧镁砂是指氧化镁的含量大于等于总重量的92%。硅微粉采用92%SiO2微粉，是指二氧化硅含量大于等于总重量的92%，硅微粉能提高体积密度，降低显气孔率，明显增加强度，硅微粉具有很强的活性，在水中形成胶体粒子，加入适量的分散剂，可增强其流动性，从而改善浇注料的性能。该硅微粉的细度可采用0.088mm粒径的。木质纤维是将回收的废报纸投入粉碎机中粉碎成的木质纤维，其原料来源广泛，成本低廉。a氧化铝粉粉是工业氧化铝经过高温煅烧生成的具有a相的氧化铝粉，可经充分研磨后制成不同细度的微粉。木质素磺酸钙的分子式为:C20H24CaO10S2，易溶于水，稳定性良好。木质素磺酸钙简称为木钙，是一种多组分高分子聚合物阴离子表面活性剂，外观为棕黄色粉末物质，略有芳香气味具有很强的分散性、粘结性、螯合性。所述工业盐即工业氯化钠。
连铸中间包工作衬渣线涂抹料的制备方法，依次包括以下步骤：
a)将重烧镁砂用颚式破碎机进行破碎成大颗粒；
b)用辊式破碎机将大颗粒粉碎成粒径为0.3～3mm的小颗粒；
c)将部分小颗粒用球磨机细磨成粒径为0.088mm的重烧镁砂；
d)将小颗粒按粒径不同进行筛分，取1～3mm粒径的小颗粒：35wt％；0.3～1mm粒径的小颗粒：50wt％；
e)取0.088mm粒径的重烧镁砂：10wt％；
f)称取配料，配料按质量百分比为：硅微粉：2.5wt％；三聚磷酸钠：0.15wt％；木质素磺酸钙：0.65wt％；a氧化铝粉：0.5wt％；工业盐：0.2wt％；将上述配料倒入强制搅拌机搅拌28～32分钟进行预混合，预混合后输送至混合系统；一般搅拌30分钟左右；
g)将回收的废报纸投入粉碎机中粉碎成木质纤维；
h)将d)步骤中的小颗粒、e)步骤中的重烧镁砂一起利用输送带传送至混料系统罐中，混料6～8分钟后输送至混合系统；一般混料7分钟左右；
i)混合系统中置有f)步骤和h)步骤中输送的物料后，再添加1.0wt％的木质纤维，在混合系统中搅拌3～9分钟后（一般搅拌6分钟左右）进行分装得到涂抹料成品。
该配方及方法生产出的涂抹料在110℃*24h条件下，各参数值为：抗折≥0.8MPa，抗压≥3.8MPa，体积密度≥1.88g/cm3；在1450℃*3h条件下，各参数值为：抗折≥2.0MPa，抗压≥6.2MPa，体积密度≥1.80g/cm3，线变化率0～1.24%。
实施例二：
与实施例一不同之处在于：所述连铸中间包工作衬渣线涂抹料，各组分质量百分比为：粒径为1～3mm的重烧镁砂：36.7wt％；粒径为0.3～1mm的重烧镁砂：47wt％；粒径为0.088mm的重烧镁砂：11wt％；硅微粉：2.7wt％；三聚磷酸钠：0.2wt％；木质素磺酸钙：0.7wt％；工业盐：0.3wt％；木质纤维：0.8wt％；a氧化铝粉：0.6wt％。
实施例三：
与实施例一不同之处在于：连铸中间包工作衬渣线涂抹料，各组分质量百分比为：粒径为1～3mm的重烧镁砂：33.6wt％；粒径为0.3～1mm的重烧镁砂：52.5wt％；粒径为0.088mm的重烧镁砂：9.2wt％；硅微粉：2.3wt％；三聚磷酸钠：0.1wt％；木质素磺酸钙：0.6wt％；工业盐：0.1wt％；木质纤维：1.2wt％；a氧化铝粉：0.4wt％。
上述实施例是对本发明的说明，不是对本发明的限定，任何对本发明简单变换后的方案均属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种连铸中间包工作衬渣线涂抹料，其特征在于：包括以下组分且各组分质量百分比为：粒径为1～3mm的重烧镁砂：33～37wt％；粒径为0.3～1mm的重烧镁砂：47～53wt％；粒径为0.088mm的重烧镁砂：9～11wt％；硅微粉：2.3～2.7wt％；三聚磷酸钠：0.1～0.2wt％；木质素磺酸钙：0.6～0.7wt％；工业盐：0.1～0.3wt％；木质纤维：0.8～1.2wt％；a氧化铝粉：0.4～0.6wt％。
2.如权利要求1所述的一种连铸中间包工作衬渣线涂抹料，其特征在于：各组分质量百分比为：粒径为1～3mm的重烧镁砂：35wt％；粒径为0.3～1mm的重烧镁砂：50wt％；粒径为0.088mm的重烧镁砂：10wt％；硅微粉：2.5wt％；三聚磷酸钠：0.15wt％；木质素磺酸钙：0.65wt％；工业盐：0.2wt％；木质纤维：1.0wt％；a氧化铝粉：0.5wt％。
3.如权利要求1所述的一种连铸中间包工作衬渣线涂抹料，其特征在于：各组分质量百分比为：粒径为1～3mm的重烧镁砂：36.7wt％；粒径为0.3～1mm的重烧镁砂：47wt％；粒径为0.088mm的重烧镁砂：11wt％；硅微粉：2.7wt％；三聚磷酸钠：0.2wt％；木质素磺酸钙：0.7wt％；工业盐：0.3wt％；木质纤维：0.8wt％；a氧化铝粉：0.6wt％。
4.如权利要求1所述的一种连铸中间包工作衬渣线涂抹料，其特征在于：各组分质量百分比为：粒径为1～3mm的重烧镁砂：33.6wt％；粒径为0.3～1mm的重烧镁砂：52.5wt％；粒径为0.088mm的重烧镁砂：9.2wt％；硅微粉：2.3wt％；三聚磷酸钠：0.1wt％；木质素磺酸钙：0.6wt％；工业盐：0.1wt％；木质纤维：1.2wt％；a氧化铝粉：0.4wt％。
5.如权利要求1～4中任一项所述的一种连铸中间包工作衬渣线涂抹料，其特征在于：所述重烧镁砂中氧化镁的含量大于等于92%。
6.如权利要求1～4中任一项所述的一种连铸中间包工作衬渣线涂抹料，其特征在于：所述硅微粉中氧化硅的含量大于等于92%。
7.如权利要求1～4中任一项所述的一种连铸中间包工作衬渣线涂抹料，其特征在于：所述木质纤维由废旧报纸投入粉碎机中粉碎而成。
8.一种连铸中间包工作衬渣线涂抹料的制备方法，其特征在于：依次包括以下步骤：
a)将重烧镁砂用颚式破碎机进行破碎成大颗粒；
b)用辊式破碎机将大颗粒粉碎成粒径为0.3～3mm的小颗粒；
c)将部分小颗粒用球磨机细磨成粒径为0.088mm的重烧镁砂；
d)将小颗粒按粒径不同进行筛分，取1～3mm粒径的小颗粒：35wt％；0.3～1mm粒径的小颗粒：50wt％；
e)取0.088mm粒径的重烧镁砂：10wt％；
f)称取配料，配料按质量百分比为：硅微粉：2.5wt％；三聚磷酸钠：0.15wt％；木质素磺酸钙：0.65wt％；a氧化铝粉：0.5wt％；工业盐：0.2wt％；将上述配料倒入强制搅拌机搅拌28～32分钟进行预混合，预混合后输送至混合系统；
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i)混合系统中置有f)步骤和h)步骤中输送的物料后，再添加1.0wt％的木质纤维，在混合系统中搅拌3～9分钟后进行分装得到涂抹料成品。
9.如权利要求8所述的一种连铸中间包工作衬渣线涂抹料的制备方法，其特征在于：所述f)步骤中搅拌时间为30分钟；h)步骤中混料时间为7分钟；i)步骤中搅拌时间为6分钟。
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Application publication date: 20140319

Assignee: Panzhihua Shunteng Group Metallurgical Materials Co., Ltd.

Assignor: Zhejiang Panxi Metallurgical Material Co., Ltd.

Contract record no.: 2018510000030

Denomination of invention: Continuous casting tundish working lining slag line coating and preparation method thereof

Granted publication date: 20160210

License type: Exclusive License

Record date: 20180718