CN103769567B - 中间包复合稳流器及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种中间包复合稳流器及其制备方法，其包括底部冲击部位和渣线部位，所述底部冲击部位采用镁橄榄石浇注料浇注而成，渣线部位采用镁质浇注料浇注而成。本稳流器采用复合材质中间包稳流器技术，将冲击板和挡渣堰功能合二为一；钢水冲击部位选择贮量丰富、价格低廉的碱性耐火材料镁橄榄石为主要原料，利用镁橄榄石浇注料具有较高热态强度的特点，提高稳流器的抗钢水冲刷能力；渣线部位采用镁质浇注料，提高稳流器的抗渣侵蚀能力，使材料达到均衡侵蚀的效果，从而提高性价比。本稳流器能满足洁净钢冶炼的需要，起到稳定钢水流场，减轻其对耐火材料冲击和侵蚀等作用，不仅有利于洁净钢水，而且综合成本较低，使用寿命较长。
Description
技术领域
本发明涉及一种钢铁冶金稳流器，尤其是一种中间包复合稳流器及其制备方法。
背景技术
中间包在承接钢水的过程中，底部会受到钢水的冲击作用，以往通常采用铺垫冲击板的措施来缓冲钢水的冲击作用，为了防止渣进入结晶器和减少钢水死区，还经常采用添加挡渣堰等措施。在材质方面，公开号CN1844052A公开了一种新型中间包冲击砖，其以97电熔镁砂、棕刚玉、活性氧化铝微粉、水泥和氧化铬微粉等为主要原料，以糊精为结合剂，经预混合、混炼、振动成型并经1000℃高温烧成后制备得到；该中间包冲击砖尽管使用寿命较高，但是含有氧化铬，需高温烧成，原料成本高并不利于环境。公开号CN1300649A公开了一种连铸中间包用挡渣堰板，其以镁砂为主要原料，以硅微粉为结合剂，添加石英、不锈钢纤维等膨胀剂等制备而成；具有抗侵蚀性能较好、对钢水的洁净度也有好处的优点，但是镁质浇注料的水化问题还是较严重。
为了提高中包耐火材料的使用寿命，并简化安装过程，现在通常采用稳流器的技术措施，中间包稳流器的采用，不仅起到了冲击板和挡渣堰的作用，而且对中间包中钢水流场分布具有明显的优化作用，因此获得了较广泛的应用。公开号CN1341047A公开了一种中间包冲击垫，其对冲击垫的形状进行了描述，对吹气渗透面进行了限定；但是吹气渗透面的存在，不仅增加了侵蚀速率，而且制备工艺变得复杂。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种抗冲刷能力好、抗侵蚀能力强、成本低的中间包复合稳流器；本发明还公开了一种中间包复合稳流器的制备方法。
为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：其包括底部冲击部位和渣线部位，所述底部冲击部位采用镁橄榄石浇注料浇注而成，渣线部位采用镁质浇注料浇注而成。
本发明所述镁橄榄石浇注料的原料组成为：粒度10～5mm的镁橄榄石或镁砂30～50wt%，粒度5～1mm的镁橄榄石或镁砂10～30wt%，粒度1～0mm的镁橄榄石或镁砂10～30wt%，200目镁砂15～25wt%，硅微粉1～7wt%，镁橄榄石微粉0～4wt%；外加磷酸盐减水剂0.10～0.20wt%；所述镁橄榄石的化学组成为MgO+SiO2＞87wt%，Al2O3＜2.0wt%，CaO＜1.0wt%，Fe2O3＜10wt%。
本发明所述镁质浇注料的原料组成为：粒度10～5mm的镁砂30～50wt%，粒度5～1mm的镁砂10～30wt%，粒度1～0mm的镁砂10～30wt%，200目镁砂15～25wt%，硅微粉1～7wt%，镁橄榄石微粉0～4wt%；外加磷酸盐减水剂0.10～0.20wt%；所述镁砂为电熔镁砂或死烧镁砂，化学组成为MgO＞96.5wt%，SiO2＜1.0wt%，CaO＜1.2wt%。
本发明所述镁橄榄石微粉的化学组成为MgO+SiO2＞97wt%，Fe2O3＜1.0wt%，粒度＜5μm。
本发明制备方法为：先用镁橄榄石浇注料浇注稳流器的底部冲击部位，在初凝之前用镁质浇注料浇注稳流器的渣线部位，整体带模养护后脱模烘烤，经200～300℃热处理后，制得中间包复合稳流器。
本发明制备方法所述镁橄榄石浇注料的原料组成为：粒度10～5mm的镁橄榄石或镁砂30～50wt%，粒度5～1mm的镁橄榄石或镁砂10～30wt%，粒度1～0mm的镁橄榄石或镁砂10～30wt%，200目镁砂15～25wt%，硅微粉1～7wt%，镁橄榄石微粉0～4wt%；外加磷酸盐减水剂0.10～0.20wt%；所述镁橄榄石的化学组成为MgO+SiO2＞87wt%，Al2O3＜2.0wt%，CaO＜1.0wt%，Fe2O3＜10wt%。
本发明制备方法所述镁质浇注料的原料组成为：粒度10～5mm的镁砂30～50wt%，粒度5～1mm的镁砂10～30wt%，粒度1～0mm的镁砂10～30wt%，200目镁砂15～25wt%，硅微粉1～7wt%，镁橄榄石微粉0～4wt%；外加磷酸盐减水剂0.10～0.20wt%；所述镁砂为电熔镁砂或死烧镁砂，化学组成为MgO＞96.5wt%，SiO2＜1.0wt%，CaO＜1.2wt%。
本发明制备方法所述镁橄榄石微粉的化学组成为MgO+SiO2＞97wt%，Fe2O3＜1.0wt%，粒度＜5μm。
本发明制备方法所述热处理时间为20～30小时。
采用上述技术方案所产生的有益效果在于：本发明采用复合材质中间包稳流器技术，将冲击板和挡渣堰功能合二为一；钢水冲击部位采用镁橄榄石浇注料，选择贮量丰富、价格低廉的碱性耐火材料镁橄榄石为主要原料，利用镁橄榄石浇注料具有较高热态强度的特点，提高稳流器的抗钢水冲刷能力；渣线部位采用镁质浇注料，提高稳流器的抗渣侵蚀能力，使材料达到均衡侵蚀的效果，从而提高性价比。本发明能满足洁净钢冶炼的需要，起到稳定钢水流场，减轻其对耐火材料冲击和侵蚀等作用，不仅有利于洁净钢水，而且综合成本较低，使用寿命较长，具有良好的经济效益。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步详细的说明。
实施例1：本中间包复合稳流器采用下述原料和方法制备而成。
镁质浇注料浇注的重量百分配比：97高纯镁砂10～5mm：30%，5～1mm：20%，1～0mm：25%；粒度小于0.074mm的97死烧镁砂细粉：18%；硅微粉：7%；外加上述原料重量0.15%的磷酸盐减水剂。所述镁砂中MgO≥97wt%，SiO2＜1.0wt%，CaO＜1.2wt%。--交底材料中原料配比总和为110%，因此，将5～1mm的30%修改为20%。
镁橄榄石浇注料的重量百分比配比：镁橄榄石10～5mm：30%；97高纯镁砂10～5mm：10%，5～1mm：15%，1～0mm：20%；粒度小于0.074mm的97死烧镁砂细粉：18%，硅微粉：3%，镁橄榄石微粉：4%；外加上述原料重量0.15%的磷酸盐减水剂。所述镁橄榄石的化学组成为MgO+SiO2＞87wt%，Al2O3＜2.0wt%，CaO＜1.0wt%，Fe2O3＜10wt%；所述镁橄榄石微粉的化学组成为MgO+SiO2＞97wt%，Fe2O3＜1.0wt%，粒度＜5μm；所述镁砂中MgO≥97wt%，SiO2＜1.0wt%，CaO＜1.2wt%。
分别称量配料，混合均匀，加入约4wt%的清洁自来水，搅拌均匀得到两种浇注料泥浆；先用镁橄榄石浇注料浇注稳流器的底部冲击部位，在初凝前用镁质浇注料浇注稳流器的渣线部位，整体带模养护后脱模烘烤，经250℃保温24小时热处理后即得成品。
所得稳流器在某钢厂30吨连铸中间包进行实验：该稳流器厚度100mm，使用时间为20h；从使用情况看，稳流器渣线位置残余厚度30mm，三面吃进深度均匀，渣线下部残余厚度为60mm，壁面平滑。
实施例2：本中间包复合稳流器采用下述原料和方法制备而成。
镁质浇注料浇注的重量百分配比：97死烧镁砂10～5mm：40%，5～1mm：15%，1～0mm：20%；粒度小于0.074mm的97电熔镁砂细粉：19%；硅微粉：4%；镁橄榄石微粉：2%；外加0.15%的磷酸盐减水剂。所述镁砂中MgO≥97wt%，SiO2＜1.0wt%，CaO＜1.2wt%；所述镁橄榄石微粉的化学组成为MgO+SiO2＞97wt%，Fe2O3＜1.0wt%，粒度＜5μm。
镁橄榄石浇注料的重量百分比配比：镁橄榄石10～5mm：30%，5～1mm：30%；97烧结镁砂1～0mm：10%；粒度小于0.074mm的97死烧镁砂细粉：25%；硅微粉：3%；镁橄榄石微粉：2%；外加0.15%的磷酸盐减水剂。所述镁橄榄石的化学组成为MgO+SiO2＞87wt%，Al2O3＜2.0wt%，CaO＜1.0wt%，Fe2O3＜10wt%；所述镁橄榄石微粉的化学组成为MgO+SiO2＞97wt%，Fe2O3＜1.0wt%，粒度＜5μm；所述镁砂中MgO≥97wt%，SiO2＜1.0wt%，CaO＜1.2wt%。
采用与实施例1相同方法进行制备，即可得到所述的稳流器。
所得稳流器在某钢厂25吨连铸中间包使用：该稳流器打结厚度为100mm，使用时间为24h；从使用情况看，渣线剩余厚度为50mm，渣线下部剩余厚度40mm，稳流器整体侵蚀均匀，渣线下部平面平滑，整体使用情况可以满足钢厂的使用要求。
实施例3：本中间包复合稳流器采用下述原料和方法制备而成。
镁质浇注料浇注的重量百分配比：97电熔镁砂10～5mm：50%，5～1mm：10%，1～0mm：15%；粒度小于0.074mm的97电熔镁砂细粉：23%；硅微粉：1%；镁橄榄石微粉：1%；外加0.15%的磷酸盐减水剂。所述镁砂中MgO≥97wt%，SiO2＜1.0wt%，CaO＜1.2wt%；所述镁橄榄石微粉的化学组成为MgO+SiO2＞97wt%，Fe2O3＜1.0wt%，粒度＜5μm。
镁橄榄石浇注料的重量百分比配比：镁橄榄石10～5mm：40%，5～1mm：20%，1～0mm：15%；粒度小于0.074mm的97烧结镁砂细粉：20%；硅微粉：2%，镁橄榄石微粉：3%，外加0.15%的磷酸盐减水剂。所述镁橄榄石的化学组成为MgO+SiO2＞87wt%，Al2O3＜2.0wt%，CaO＜1.0wt%，Fe2O3＜10wt%；所述镁橄榄石微粉的化学组成为MgO+SiO2＞97wt%，Fe2O3＜1.0wt%，粒度＜5μm；所述镁砂中MgO≥97wt%，SiO2＜1.0wt%，CaO＜1.2wt%。
采用与实施例1相同方法进行制备，即可得到所述的稳流器。
所得稳流器在某厂35吨连铸中间包进行实验：该稳流器打结厚度为120mm，使用时间为28h；渣线剩余厚度约30mm，渣线下部残余厚度为50mm，满足厂家要求。
实施例4：本中间包复合稳流器采用下述原料和方法制备而成。
镁质浇注料浇注的重量百分配比：97高纯镁砂10～5mm：30%，5～1mm：30%，1～0mm：10%；粒度小于0.074mm的97死烧镁砂细粉：25%；硅微粉：1%，镁橄榄石微粉4%；外加上述原料重量0.10%的磷酸盐减水剂。
镁橄榄石浇注料的重量百分比配比：镁橄榄石10～5mm：50%，5～1mm：10%，1～0mm：15%；粒度小于0.074mm的97电熔镁砂细粉：15%，硅微粉：7%，镁橄榄石微粉：3%；外加上述原料重量0.10%的磷酸盐减水剂。
除在200℃保温30小时热处理外，其余同实施例1的方法进行制备。
所得稳流器在某钢厂30吨连铸中间包进行实验：该稳流器厚度100mm，使用时间为20h；从使用情况看，稳流器渣线位置残余厚度30mm，三面吃进深度均匀，渣线下部残余厚度为60mm，壁面平滑。
实施例5：本中间包复合稳流器采用下述原料和方法制备而成。
镁质浇注料浇注的重量百分配比：97电熔镁砂10～5mm：40%，5～1mm：10%，1～0mm：30%；粒度小于0.074mm的97死烧镁砂细粉：15%；硅微粉：2%；镁橄榄石微粉：3%；外加0.20%的磷酸盐减水剂。
镁橄榄石浇注料的重量百分比配比：镁橄榄石10～5mm：30%，5～1mm：20%，1～0mm：30%；粒度小于0.074mm的97死烧镁砂细粉：19%；硅微粉：1%；外加0.20%的磷酸盐减水剂。
除在300℃保温20小时热处理外，其余同实施例1的方法进行制备。
所得稳流器在某钢厂25吨连铸中间包使用：该稳流器打结厚度为100mm，使用时间为24h；从使用情况看，渣线剩余厚度为50mm，渣线下部剩余厚度40mm，稳流器整体侵蚀均匀，渣线下部平面平滑，整体使用情况可以满足钢厂的使用要求。
Claims (3)
1.一种中间包复合稳流器，其包括底部冲击部位和渣线部位，其特征在于：所述底部冲击部位采用镁橄榄石浇注料浇注而成，渣线部位采用镁质浇注料浇注而成；
所述镁橄榄石浇注料的原料组成为：粒度10～5mm的镁橄榄石30～50wt%，粒度5～1mm的镁橄榄石和/或镁砂10～30wt%，粒度≤1mm的镁橄榄石和/或镁砂10～30wt%，200目镁砂15～25wt%，硅微粉1～7wt%，镁橄榄石微粉0～4wt%；外加磷酸盐减水剂0.10～0.20wt%；所述镁橄榄石的化学组成为MgO+SiO2＞87wt%，Al2O3＜2.0wt%，CaO＜1.0wt%，Fe2O3＜10wt%；
所述镁质浇注料的原料组成为：粒度10～5mm的镁砂30～50wt%，粒度5～1mm的镁砂10～30wt%，粒度≤1mm的镁砂10～30wt%，200目镁砂15～25wt%，硅微粉1～7wt%，镁橄榄石微粉0～4wt%；外加磷酸盐减水剂0.10～0.20wt%；所述镁砂为电熔镁砂或死烧镁砂，化学组成为MgO＞96.5wt%，SiO2＜1.0wt%，CaO＜1.2wt%；
所述镁橄榄石微粉的化学组成为MgO+SiO2＞97wt%，Fe2O3＜1.0wt%，粒度＜5μm。
2.一种中间包复合稳流器的制备方法，其特征在于：先用镁橄榄石浇注料浇注稳流器的底部冲击部位，在初凝之前用镁质浇注料浇注稳流器的渣线部位，整体带模养护后脱模烘烤，经200～300℃热处理后，制得中间包复合稳流器；
所述镁橄榄石浇注料的原料组成为：粒度10～5mm的镁橄榄石30～50wt%，粒度5～1mm的镁橄榄石和/或镁砂10～30wt%，粒度≤1mm的镁橄榄石和/或镁砂10～30wt%，200目镁砂15～25wt%，硅微粉1～7wt%，镁橄榄石微粉0～4wt%；外加磷酸盐减水剂0.10～0.20wt%；所述镁橄榄石的化学组成为MgO+SiO2＞87wt%，Al2O3＜2.0wt%，CaO＜1.0wt%，Fe2O3＜10wt%；
所述镁质浇注料的原料组成为：粒度10～5mm的镁砂30～50wt%，粒度5～1mm的镁砂10～30wt%，粒度≤1mm的镁砂10～30wt%，200目镁砂15～25wt%，硅微粉1～7wt%，镁橄榄石微粉0～4wt%；外加磷酸盐减水剂0.10～0.20wt%；所述镁砂为电熔镁砂或死烧镁砂，化学组成为MgO＞96.5wt%，SiO2＜1.0wt%，CaO＜1.2wt%；
所述镁橄榄石微粉的化学组成为MgO+SiO2＞97wt%，Fe2O3＜1.0wt%，粒度＜5μm。
3.根据权利要求2所述的中间包复合稳流器的制备方法，其特征在于：所述热处理时间为20～30小时。
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