CN103771881B - 一种连铸中间包工作层涂料的制备方法 - Google Patents

一种连铸中间包工作层涂料的制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种连铸中间包工作层涂料的制备方法,属于耐火材料领域。其步骤为:按质量份数称取铝矾土30~34份、镁砂100~110份、废旧高铝砖10~13份、高炉瓦斯灰4~6份、LF精炼炉渣5~8份、无钙铬渣4~6份和转炉OG泥6~9份搅拌混合得混合料A;按质量份数称取硼砂20~25份、碳化硅11~13份、氧化钕1.0~1.3份、氧化钇0.6~0.8份、氧化锆0.8~1.2份、聚乙酸乙烯酯1~2份、十二烷基苯磺酸钠1~2份和聚丙烯酰胺1~2份,分批次搅拌混合得混合料C;将混合料A加入混合料C,搅拌混合后再加入酚醛树脂、糠醇树脂和脲醛树脂,继续搅拌即得中间包工作层涂料。本发明制备的涂料耐火度和抗渣能力大大提高,延长了工作层的使用寿命。

Description

一种连铸中间包工作层涂料的制备方法
技术领域
本发明涉及钢铁冶金用耐火材料领域,更具体地说,涉及一种连铸中间包工作层涂料的制备方法。
背景技术
我国作为世界产钢第一大国,连续铸钢的比例已经达到97%以上,连铸中间包耐火材料的消耗量巨大,中间包的工作层采用镁质涂料是提高中间包一次在线使用寿命、节约耐火材料消耗的重要手段。
现有技术中,连铸中间包的工作层主要采用镁质涂料,中国发明专利:一种连铸中间包镁质涂料(申请号200810197325.8)提出采用镁砂85-95%,粘土2-6%,六偏磷酸钠2-6%以及活性石灰等组成的涂料。中国发明专利:一种耐火材料加入植物防爆纤维(申请号201110131033.6)提出采用镁质材料90-95%,硅酸钠和硅微粉3-7%以及0.5-2.0%的稻草纤维等组成的中间包涂料。中国发明专利:镁钙质中间包涂料(申请号03115605.3)提出采用高钙镁砂、低钙镁砂和磷酸盐类结合剂以及粘土、硅微粉类增塑剂组成中间包涂料。中国发明专利:连铸中间包工作衬用涂料及其生产工艺(申请号200910061293.3)提出采用镁橄榄石生料50-90份,镁砂10-50份,复合添加剂包括有机纤维、无机纤维、石灰、三聚磷酸钠、六偏磷酸钠、粘土或硅酸盐3-5份。中国发明专利:一种镁橄榄石质中间包涂料及其制备方法(申请号200710053112.3)提出采用镁橄榄石生料20-50%,镁橄榄石熟料25-55%以及镁砂、粘土、纤维、磷酸钠等组成耐火涂料。中国发明专利:钢铁铸造中间包的工作层涂料(申请号201010219797.6)提出采用镁橄榄石64份,镁砂31.5份,硅微粉、白泥、黄糊精等烧结剂、增塑剂、防爆剂组成中间包工作层涂料。
从上述的现有发明可知:目前采用镁砂或镁橄榄石中的一种或两种作为主要镁质材料的连铸中间包涂料都需要加入硅微粉、粘土、白泥、活性石灰等增塑剂,这类物质可以降低涂层的气孔率,提高涂层的抗渣渗透性,但由于这类物质中几乎不含MgO,会降低涂层的耐火度,而如果降低这类增塑剂的用量,则会降低涂料的涂抹性、抗渣性;因此,需要开发一种具有更优良性能的中间包镁质工作层涂料。
发明内容
1.发明要解决的技术问题
本发明的目的在于克服现有技术中连铸中间包镁质涂层的耐火性能、抗渣性能以及使用寿命等综合性能较差的不足,提供了一种连铸中间包工作层涂料的制备方法,采用本发明的技术方案,能够提高涂层的耐火度和抗渣能力,且实现了废旧高铝砖、高炉瓦斯灰、LF精炼炉渣、无钙铬渣和转炉OG泥的资源后再利用。
2.技术方案
为达到上述目的,本发明提供的技术方案为:
本发明的一种连铸中间包工作层涂料的制备方法,其步骤为:
步骤一、按质量份数称取铝矾土30~34份、镁砂100~110份、废旧高铝砖10~13份、高炉瓦斯灰4~6份、LF精炼炉渣5~8份、无钙铬渣4~6份和转炉OG泥6~9份,其中:所述的镁砂中MgO的质量百分数为95~98%,该镁砂由粒径为小于0.074mm、0.074~1mm、1~2mm粉料组成,其中粒径小于0.074mm的粉料占镁砂总质量的55%,粒径为0.074~1mm的粉料占镁砂总质量的40%,粒径为1~2mm的粉料占镁砂总质量的5%;上述的铝矾土、废旧高铝砖、高炉瓦斯灰、LF精炼炉渣和无钙铬渣的平均粒径为0.074~1mm,转炉OG泥中含水的质量百分比小于2%;将上述的铝矾土、镁砂、废旧高铝砖、高炉瓦斯灰、LF精炼炉渣、无钙铬渣和转炉OG泥搅拌混合40分钟得混合料A;
步骤二、按质量份数称取硼砂20~25份、碳化硅11~13份、氧化钕1.0~1.3份、氧化钇0.6~0.8份、氧化锆0.8~1.2份、聚乙酸乙烯酯1~2份、十二烷基苯磺酸钠1~2份和聚丙烯酰胺1~2份,依次向搅拌罐中加入硼砂、碳化硅、氧化钕、氧化钇和氧化锆,搅拌混合35分钟得混合料B;静止40分钟后,继续向搅拌罐中加入聚乙酸乙烯酯、十二烷基苯磺酸钠和聚丙烯酰胺,搅拌混合20分钟得混合料C;
步骤三、按质量份数称取酚醛树脂2~2.5份、糠醇树脂1.0~1.2份和脲醛树脂1.0~1.4份,将步骤一的混合料A加入步骤二的混合料C,搅拌混合15分钟后加入酚醛树脂、糠醇树脂和脲醛树脂,继续搅拌95分钟,即得中间包工作层涂料。
优选地,步骤一中按质量份数称取铝矾土32份、镁砂105份、废旧高铝砖11份、高炉瓦斯灰5份、LF精炼炉渣6份、无钙铬渣5份、转炉OG泥8份;步骤二中按质量份数称取硼砂23份、碳化硅12份、氧化钕1.2份、氧化钇0.7份、氧化锆0.9份、聚乙酸乙烯酯1.5份、十二烷基苯磺酸钠1.6份、聚丙烯酰胺1.4份;步骤三中按质量份数称取酚醛树脂2.3份、糠醇树脂1.1份、脲醛树脂1.3份。
优选地,步骤一中按质量份数称取铝矾土34份、镁砂100份、废旧高铝砖13份、高炉瓦斯灰4份、LF精炼炉渣8份、无钙铬渣4份、转炉OG泥9份;步骤二中按质量份数称取硼砂20份、碳化硅13份、氧化钕1.0份、氧化钇0.8份、氧化锆0.8份、聚乙酸乙烯酯2份、十二烷基苯磺酸钠1份、聚丙烯酰胺2份;步骤三中按质量份数称取酚醛树脂2份、糠醇树脂1.2份、脲醛树脂1.0份。
优选地,步骤一中按质量份数称取铝矾土30份、镁砂110份、废旧高铝砖10份、高炉瓦斯灰6份、LF精炼炉渣5份、无钙铬渣6份、转炉OG泥6份;步骤二中按质量份数称取硼砂25份、碳化硅11份、氧化钕1.3份、氧化钇0.6份、氧化锆1.2份、聚乙酸乙烯酯1份、十二烷基苯磺酸钠2份、聚丙烯酰胺1份;步骤三中按质量份数称取酚醛树脂2.5份、糠醇树脂1.0份、脲醛树脂1.4份。
3.有益效果
采用本发明提供的技术方案,与现有技术相比,具有如下显著效果:
(1)本发明的一种连铸中间包工作层涂料的制备方法,其结合剂采用酚醛树脂、糠醇树脂和脲醛树脂配合使用,且配入硼砂、碳化硅、氧化钕、氧化钇和氧化锆作为外加剂使用,其外加聚乙酸乙烯酯、十二烷基苯磺酸钠和聚丙烯酰胺起复合改性作用,使得本发明的中间包工作层涂料的耐火度和抗渣能力得以大大提高,延长了工作层的使用寿命;
(2)本发明的一种连铸中间包工作层涂料的制备方法,实现了废旧高铝砖、高炉瓦斯灰、LF精炼炉渣、无钙铬渣和转炉OG泥的资源化循环利用,本发明的涂料在使用过程中不产生有毒有害物质,有利于环境保护,同时节约了镁砂、铝矾土等资源,降低了涂料的生产成本,具有显著的经济效益和社会效益。
具体实施方式
为进一步了解本发明的内容,结合实施例对本发明作详细描述。
实施例1
本实施例的一种连铸中间包工作层涂料,由如下组分按如下质量份组成:铝矾土32kg、镁砂105kg、废旧高铝砖11kg、高炉瓦斯灰5kg、LF精炼炉渣6kg、无钙铬渣5kg、转炉OG泥8kg、硼砂23kg、碳化硅12kg、氧化钕1.2kg、氧化钇0.7kg、氧化锆0.9kg、聚乙酸乙烯酯1.5kg、十二烷基苯磺酸钠1.6kg、聚丙烯酰胺1.4kg、酚醛树脂2.3kg、糠醇树脂1.1kg、脲醛树脂1.3kg。本实施例中废旧高铝砖为三氧化二铝质量百分含量高于48%的硅酸铝质耐火材料制品的废弃物。高炉瓦斯灰是指高炉炼铁过程中随高炉煤气一起排出的烟尘,经干式除尘器收集得到的粉尘。
本实施例的一种连铸中间包工作层涂料的制备方法,其具体步骤为:
步骤一、按质量份数称取铝矾土32kg、镁砂105kg、废旧高铝砖11kg、高炉瓦斯灰5kg、LF精炼炉渣6kg、无钙铬渣5kg和转炉OG泥8kg,其中:所述的镁砂中MgO的质量百分数为97%,该镁砂由粒径为小于0.074mm、0.074~1mm、1~2mm粉料组成,其中粒径小于0.074mm的粉料占镁砂总质量的55%,粒径为0.074~1mm的粉料占镁砂总质量的40%,粒径为1~2mm的粉料占镁砂总质量的5%;上述的铝矾土、废旧高铝砖、高炉瓦斯灰、LF精炼炉渣和无钙铬渣的平均粒径为0.074~1mm,转炉OG泥中含水的质量百分比为1.8%;将上述的铝矾土、镁砂、废旧高铝砖、高炉瓦斯灰、LF精炼炉渣、无钙铬渣和转炉OG泥搅拌混合40分钟得混合料A;
步骤二、按质量份数称取硼砂23kg、碳化硅12kg、氧化钕1.2kg、氧化钇0.7kg、氧化锆0.9kg、聚乙酸乙烯酯1.5kg、十二烷基苯磺酸钠1.6kg和聚丙烯酰胺1.4kg,依次向搅拌罐中加入硼砂、碳化硅、氧化钕、氧化钇和氧化锆,搅拌混合35分钟得混合料B;静止40分钟后,继续向搅拌罐中加入聚乙酸乙烯酯、十二烷基苯磺酸钠和聚丙烯酰胺,搅拌混合20分钟得混合料C;
步骤三、按质量份数称取酚醛树脂2.3kg、糠醇树脂1.1kg和脲醛树脂1.3kg,将步骤一的混合料A加入步骤二的混合料C,搅拌混合15分钟后加入酚醛树脂、糠醇树脂和脲醛树脂,继续搅拌95分钟,即得中间包工作层涂料。
本实施例的中间包工作层涂料,进行涂层施工时,加入水搅拌制成糊状物即可进行涂覆,涂覆后自然干燥3~4小时,然后烘烤就可用于承接钢水。本实施例的中间包工作层涂料,在1500℃×3h烧后耐压强度为96.56MPa,抗折强度为14.2MPa,可用于连续铸钢72小时。本实施例的中间包工作层涂料具有良好的使用性能,易涂抹、不流淌、涂层光滑、致密度高、不垮包、易翻包。
实施例2
本实施例的一种连铸中间包工作层涂料,由如下组分按如下质量份组成:铝矾土34kg、镁砂100kg、废旧高铝砖13kg、高炉瓦斯灰4kg、LF精炼炉渣8kg、无钙铬渣4kg、转炉OG泥9kg、硼砂20kg、碳化硅13kg、氧化钕1.0kg、氧化钇0.8kg、氧化锆0.8kg、聚乙酸乙烯酯2kg、十二烷基苯磺酸钠1kg、聚丙烯酰胺2kg、酚醛树脂2kg、糠醇树脂1.2kg、脲醛树脂1.0kg。
本实施例的一种连铸中间包工作层涂料的制备方法,其具体步骤为:
步骤一、按质量份数称取铝矾土34kg、镁砂100kg、废旧高铝砖13kg、高炉瓦斯灰4kg、LF精炼炉渣8kg、无钙铬渣4kg和转炉OG泥9kg,其中:所述的镁砂中MgO的质量百分数为95%,该镁砂由粒径为小于0.074mm、0.074~1mm、1~2mm粉料组成,其中粒径小于0.074mm的粉料占镁砂总质量的55%,粒径为0.074~1mm的粉料占镁砂总质量的40%,粒径为1~2mm的粉料占镁砂总质量的5%;上述的铝矾土、废旧高铝砖、高炉瓦斯灰、LF精炼炉渣和无钙铬渣的平均粒径为0.074~1mm,转炉OG泥中含水的质量百分比为1.5%;将上述的铝矾土、镁砂、废旧高铝砖、高炉瓦斯灰、LF精炼炉渣、无钙铬渣和转炉OG泥搅拌混合40分钟得混合料A;
步骤二、按质量份数称取硼砂20kg、碳化硅13kg、氧化钕1.0kg、氧化钇0.8kg、氧化锆0.8kg、聚乙酸乙烯酯2kg、十二烷基苯磺酸钠1kg和聚丙烯酰胺2kg,依次向搅拌罐中加入硼砂、碳化硅、氧化钕、氧化钇和氧化锆,搅拌混合35分钟得混合料B;静止40分钟后,继续向搅拌罐中加入聚乙酸乙烯酯、十二烷基苯磺酸钠和聚丙烯酰胺,搅拌混合20分钟得混合料C;
步骤三、按质量份数称取酚醛树脂2kg、糠醇树脂1.2kg和脲醛树脂1.0kg,将步骤一的混合料A加入步骤二的混合料C,搅拌混合15分钟后加入酚醛树脂、糠醇树脂和脲醛树脂,继续搅拌95分钟,即得中间包工作层涂料。
本实施例的中间包工作层涂料,进行涂层施工时,加入水搅拌制成糊状物即可进行涂覆,涂覆后自然干燥3~4小时,然后烘烤就可用于承接钢水。本实施例的中间包工作层涂料,在1500℃×3h烧后耐压强度为97.32MPa,抗折强度为14.7MPa,可用于连续铸钢75小时。本实施例的中间包工作层涂料具有良好的使用性能,易涂抹、不流淌、涂层光滑、致密度高、不垮包、易翻包。
实施例3
本实施例的一种连铸中间包工作层涂料,由如下组分按如下质量份组成:铝矾土30kg、镁砂110kg、废旧高铝砖10kg、高炉瓦斯灰6kg、LF精炼炉渣5kg、无钙铬渣6kg、转炉OG泥6kg、硼砂25kg、碳化硅11kg、氧化钕1.3kg、氧化钇0.6kg、氧化锆1.2kg、聚乙酸乙烯酯1kg、十二烷基苯磺酸钠2kg、聚丙烯酰胺1kg、酚醛树脂2.5kg、糠醇树脂1.0kg、脲醛树脂1.4kg。
本实施例的一种连铸中间包工作层涂料的制备方法,其具体步骤为:
步骤一、按质量份数称取铝矾土30kg、镁砂110kg、废旧高铝砖10kg、高炉瓦斯灰6kg、LF精炼炉渣5kg、无钙铬渣6kg和转炉OG泥6kg,其中:所述的镁砂中MgO的质量百分数为98%,该镁砂由粒径为小于0.074mm、0.074~1mm、1~2mm粉料组成,其中粒径小于0.074mm的粉料占镁砂总质量的55%,粒径为0.074~1mm的粉料占镁砂总质量的40%,粒径为1~2mm的粉料占镁砂总质量的5%;上述的铝矾土、废旧高铝砖、高炉瓦斯灰、LF精炼炉渣和无钙铬渣的平均粒径为0.074~1mm,转炉OG泥中含水的质量百分比为1.8%;将上述的铝矾土、镁砂、废旧高铝砖、高炉瓦斯灰、LF精炼炉渣、无钙铬渣和转炉OG泥搅拌混合40分钟得混合料A;
步骤二、按质量份数称取硼砂25kg、碳化硅11kg、氧化钕1.3kg、氧化钇0.6kg、氧化锆1.2kg、聚乙酸乙烯酯1kg、十二烷基苯磺酸钠2kg和聚丙烯酰胺1kg,依次向搅拌罐中加入硼砂、碳化硅、氧化钕、氧化钇和氧化锆,搅拌混合35分钟得混合料B;静止40分钟后,继续向搅拌罐中加入聚乙酸乙烯酯、十二烷基苯磺酸钠和聚丙烯酰胺,搅拌混合20分钟得混合料C;
步骤三、按质量份数称取酚醛树脂2.5kg、糠醇树脂1.0kg和脲醛树脂1.4kg,将步骤一的混合料A加入步骤二的混合料C,搅拌混合15分钟后加入酚醛树脂、糠醇树脂和脲醛树脂,继续搅拌95分钟,即得中间包工作层涂料。
本实施例的中间包工作层涂料,进行涂层施工时,加入水搅拌制成糊状物即可进行涂覆,涂覆后自然干燥3~4小时,然后烘烤就可用于承接钢水。本实施例的中间包工作层涂料,在1500℃×3h烧后耐压强度为97.38MPa,抗折强度为14.9MPa,可用于连续铸钢71小时。本实施例的中间包工作层涂料具有良好的使用性能,易涂抹、不流淌、涂层光滑、致密度高、不垮包、易翻包。

Claims (4)

1.一种连铸中间包工作层涂料的制备方法,其特征在于,其步骤为:
步骤一、按质量份数称取铝矾土30~34份、镁砂100~110份、废旧高铝砖10~13份、高炉瓦斯灰4~6份、LF精炼炉渣5~8份、无钙铬渣4~6份和转炉OG泥6~9份,其中:所述的镁砂中MgO的质量百分数为95~98%,该镁砂由粒径为小于0.074mm、0.074~1mm、1~2mm粉料组成,其中粒径小于0.074mm的粉料占镁砂总质量的55%,粒径为0.074~1mm的粉料占镁砂总质量的40%,粒径为1~2mm的粉料占镁砂总质量的5%;上述的铝矾土、废旧高铝砖、高炉瓦斯灰、LF精炼炉渣和无钙铬渣的平均粒径为0.074~1mm,转炉OG泥中含水的质量百分比小于2%;将上述的铝矾土、镁砂、废旧高铝砖、高炉瓦斯灰、LF精炼炉渣、无钙铬渣和转炉OG泥搅拌混合40分钟得混合料A;
步骤二、按质量份数称取硼砂20~25份、碳化硅11~13份、氧化钕1.0~1.3份、氧化钇0.6~0.8份、氧化锆0.8~1.2份、聚乙酸乙烯酯1~2份、十二烷基苯磺酸钠1~2份和聚丙烯酰胺1~2份,依次向搅拌罐中加入硼砂、碳化硅、氧化钕、氧化钇和氧化锆,搅拌混合35分钟得混合料B;静止40分钟后,继续向搅拌罐中加入聚乙酸乙烯酯、十二烷基苯磺酸钠和聚丙烯酰胺,搅拌混合20分钟得混合料C;
步骤三、按质量份数称取酚醛树脂2~2.5份、糠醇树脂1.0~1.2份和脲醛树脂1.0~1.4份,将步骤一的混合料A加入步骤二的混合料C,搅拌混合15分钟后加入酚醛树脂、糠醇树脂和脲醛树脂,继续搅拌95分钟,即得中间包工作层涂料。
2.根据权利要求1所述的一种连铸中间包工作层涂料的制备方法,其特征在于:步骤一中按质量份数称取铝矾土32份、镁砂105份、废旧高铝砖11份、高炉瓦斯灰5份、LF精炼炉渣6份、无钙铬渣5份、转炉OG泥8份;步骤二中按质量份数称取硼砂23份、碳化硅12份、氧化钕1.2份、氧化钇0.7份、氧化锆0.9份、聚乙酸乙烯酯1.5份、十二烷基苯磺酸钠1.6份、聚丙烯酰胺1.4份;步骤三中按质量份数称取酚醛树脂2.3份、糠醇树脂1.1份、脲醛树脂1.3份。
3.根据权利要求1所述的一种连铸中间包工作层涂料的制备方法,其特征在于:步骤一中按质量份数称取铝矾土34份、镁砂100份、废旧高铝砖13份、高炉瓦斯灰4份、LF精炼炉渣8份、无钙铬渣4份、转炉OG泥9份;步骤二中按质量份数称取硼砂20份、碳化硅13份、氧化钕1.0份、氧化钇0.8份、氧化锆0.8份、聚乙酸乙烯酯2份、十二烷基苯磺酸钠1份、聚丙烯酰胺2份;步骤三中按质量份数称取酚醛树脂2份、糠醇树脂1.2份、脲醛树脂1.0份。
4.根据权利要求1所述的一种连铸中间包工作层涂料的制备方法,其特征在于:步骤一中按质量份数称取铝矾土30份、镁砂110份、废旧高铝砖10份、高炉瓦斯灰6份、LF精炼炉渣5份、无钙铬渣6份、转炉OG泥6份;步骤二中按质量份数称取硼砂25份、碳化硅11份、氧化钕1.3份、氧化钇0.6份、氧化锆1.2份、聚乙酸乙烯酯1份、十二烷基苯磺酸钠2份、聚丙烯酰胺1份;步骤三中按质量份数称取酚醛树脂2.5份、糠醇树脂1.0份、脲醛树脂1.4份。
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