CN104370560A - 一种中间包浇注料的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种中间包浇注料的制备方法，该浇注料由下列组份组成：电熔锆刚玉砂，电熔莫来石，烧结转炉废渣，硅酸铝纤维，α-Al₂O₃粉，氧化硅粉，普通铝矾土，硅藻土，硼砂，氟化铝，三聚磷酸钠，六偏磷酸钠，黄糊精，聚乙烯醇，偶氮二甲酰胺，水；所述制备方法包括：1)处理转炉废渣；2)将电熔锆刚玉砂，电熔莫来石，步骤1)处理的烧结转炉废渣，硅酸铝纤维，α-Al₂O₃粉，氧化硅粉，普通铝矾土，硅藻土、硼砂和氟化铝放入搅拌机中混合约40-60分钟；3)向步骤2)的混合物中加入三聚磷酸钠，黄糊精再混合约20-30分钟；4)向步骤3)的混合物中加入六偏磷酸钠，聚乙烯醇，偶氮二甲酰胺和水，继续混合60-90分钟，然后包装装袋。

Description

一种中间包浇注料的制备方法

技术领域

本发明涉及钢铁冶金技术领域，尤其涉及一种中间包浇注料的制备方法。

背景技术

连铸中间包作为当今国内外钢铁行业普遍采用的高效连铸工艺技术一个重要的关键设备，对稳定连铸生产和提高连铸坯质量起着重要的作用。因此，与连铸中间包相关的新型耐火材料及制品的开发、研制一直是冶金耐火材料行业的一个重点。

中间包工作衬在连铸生产过程中起到耐高温、抗渣侵蚀、隔热保温的作用，随着洁净钢和合金钢需求的日趋增长，中间包同时也成为炼钢工艺中对钢水二次精炼的最终关键环节。中间包工作衬由硅质绝热板转变为镁质、镁钙质不定形耐火材料，施工方式由砌筑改变为手工涂抹、机械喷涂，施工简便，中间包使用寿命延长，钢水得到一定的净化。近年由于快速更换水口技术的引用，要求中间包使用寿命进一步提高，因此开发了酚醛树脂结合的中间包干式振动料。如“连铸中间包碱性干式工作衬”技术(CN01115190.0)，是以镁砂为主体的不定形组合物，其组份按重量百分比计为：镁砂85～95％，硼化物0.5～3.0％，热塑性物质2～10％，磷酸盐1～3％，氟化物1～3％；又如“一种新型中间包镁钙质干式工作衬”技术(CN 02117935.2)，以合成镁钙砂、钝化白云石砂、钝化石灰石砂、煅烧白云石砂、煅烧石灰石砂等为钙质原料，以铁鳞、粘土、硅微粉等为助烧结剂，以树脂、糖稀、PVC为结合剂，经均匀混合制得干式衬材料，在现场通过中间包模胎施工，并以150～350℃烘烤1～3小时，脱掉模胎，即成工作衬；另如“连铸中间包工作衬”技术(CN 02116839.3)，镁砂80～95％，矾土1～10％，软质粘土1～5％，有机热塑性化合物2～15％。

上述干式振动料中因为不含水和高温下不会形成大量低熔物，所以使用寿命大大延长。但是，该种干式料的结合剂酚醛树脂炭化后的碳、氢会明显给钢水增碳、增氢，并且烘烤时从料中挥发出刺激性的气味，也污染环境。

关于中间包工作衬，现有技术中还有一种采用浇注料的施工方式，该方式可以克服上述干式振动料的缺陷，但现有技术的浇注料抗热震、抗渣浸透性能差，使用寿命短，不能满足日益提高的使用要求。

发明内容

本发明的目的在于提出一种中间包浇注料的制备方法，该浇注料通过组分的合理搭配，使得施工简便、使用寿命长、翻包容易、无刺激性气味、不会给钢水增碳增氢，并且抗热震性能和抗渣浸透性能好，使用寿命长。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种中间包浇注料的制备方法，该浇注料以重量份计由下列组份组成：电熔锆刚玉砂33-35份，-150目电熔莫来石10-12份，烧结转炉废渣6-8份，硅酸铝纤维8-10份，-200目α-Al₂O₃粉4-6份，-200目氧化硅粉4-6份，普通铝矾土2-4份，硅藻土1-3份，硼砂1-2份，氟化铝0.5-0.7份，三聚磷酸钠2-4份，六偏磷酸钠2-4份，黄糊精0.5-0.8份，聚乙烯醇3-5份，偶氮二甲酰胺0.4-0.6份，水5-7份；其中，电熔锆刚玉砂由三种粒度配比构成，其中-5-+40目的占25％，-40-+150目的占35％，-150-+300目的占40％；烧结转炉废渣的粒度为-80目；所述制备方法为：

1)处理转炉废渣：将转炉废渣去除杂质后在烧结炉内烧结，温度约为1100-1200℃，烧结时间约为2-3小时，出炉后经破碎机破碎，然后过筛成符合上述粒度要求的粉料；

2)将电熔锆刚玉砂，电熔莫来石，步骤1)处理的烧结转炉废渣，硅酸铝纤维，α-Al₂O₃粉，氧化硅粉，普通铝矾土，硅藻土、硼砂和氟化铝放入搅拌机中混合约40-60分钟；

3)向步骤2)的混合物中加入三聚磷酸钠，黄糊精再混合约20-30分钟；

4)向步骤3)的混合物中加入六偏磷酸钠，聚乙烯醇，偶氮二甲酰胺和水，继续混合60-90分钟，然后包装装袋。

本发明由于采用了以电熔锆刚玉砂、电熔莫来石和烧结转炉废渣为主要原料，转炉废渣为钢铁企业的常规废料，实现了废弃材料的重新利用，节约能源，大幅度降低了浇注料的成本。此外，选用废渣的原因不仅是为了降低原料成本，而是因为转炉废渣经过炼钢的高温长时间烘焙后，其中所含有的氧化硅、氧化钙、氧化铝等组分更加稳定，较之新的耐火材料具有更好的高温性能；同时，转炉废渣中含有适量的铁元素及其氧化物，这种残余的适量的铁和铁的氧化物在本发明的浇注料中对提高浇注料的强度和使用寿命具有重要的作用。在使用的时候，废渣中的组分，α-Al₂O₃粉和氧化硅粉在高温下发生反应产生相变生成铝镁尖晶石，提高体积密度，增加了低、中、高温强度，提高产品的耐侵蚀能，延长使用寿命。

采用转炉废渣的最大的问题在于其组分含量的确定，这是因为其通常成分较为复杂，本发明确定的上述组分的含量是在发明人经过大量的实验的基础上确定的，是体现本发明创造性的地方之一。

通过有机粘接剂聚乙烯醇、六偏磷酸钠和无机粘接剂普通铝矾土，硼砂的配合使得浇注料在低温和高温均具有较高的强度，在烘烤过程中无机盐聚合、有机物缩合产生强度，形成轻质微孔结构。

本发明的浇注料具有施工简便、烘烤时间短、使用寿命长、翻包容易、生产工艺稳定、使用效果明显、无刺激性气味、不会给钢水增碳增氢、抗热震和抗渣浸透性能好，使用寿命长等优点。

本发明浇注料在1I0℃×24小时烘烤后的耐压强度＞95MPa，抗折强度大于10MPa，1400℃×24小时烘烤后的耐压强度＞165MPa，抗折强度大于16MPa。

具体实施方式

实施例一

一种中间包浇注料的制备方法，该浇注料以重量份计由下列组份组成：电熔锆刚玉砂33份，-150目电熔莫来石12份，烧结转炉废渣6份，硅酸铝纤维10份，-200目α-Al₂O₃粉4份，-200目氧化硅粉6份，普通铝矾土2份，硅藻土3份，硼砂1份，氟化铝0.7份，三聚磷酸钠2份，六偏磷酸钠4份，黄糊精0.5份，聚乙烯醇5份，偶氮二甲酰胺0.4份，水7份；其中，电熔锆刚玉砂由三种粒度配比构成，其中-5-+40目的占25％，-40-+150目的占35％，-150-+300目的占40％；烧结转炉废渣的粒度为-80目；所述制备方法为：

1)处理转炉废渣：将转炉废渣去除杂质后在烧结炉内烧结，温度约为1100℃，烧结时间约为3小时，出炉后经破碎机破碎，然后过筛成符合上述粒度要求的粉料；

2)将电熔锆刚玉砂，电熔莫来石，步骤1)处理的烧结转炉废渣，硅酸铝纤维，α-Al₂O₃粉，氧化硅粉，普通铝矾土，硅藻土、硼砂和氟化铝放入搅拌机中混合约40分钟；

3)向步骤2)的混合物中加入三聚磷酸钠，黄糊精再混合约20分钟；

4)向步骤3)的混合物中加入六偏磷酸钠，聚乙烯醇，偶氮二甲酰胺和水，继续混合60分钟，然后包装装袋。

实施例二

一种中间包浇注料的制备方法，该浇注料以重量份计由下列组份组成：电熔锆刚玉砂35份，-150目电熔莫来石10份，烧结转炉废渣8份，硅酸铝纤维8份，-200目α-Al₂O₃粉6份，-200目氧化硅粉4份，普通铝矾土4份，硅藻土1份，硼砂2份，氟化铝0.5份，三聚磷酸钠4份，六偏磷酸钠2份，黄糊精0.8份，聚乙烯醇3份，偶氮二甲酰胺0.6份，水5份；其中，电熔锆刚玉砂由三种粒度配比构成，其中-5-+40目的占25％，-40-+150目的占35％，-150-+300目的占40％；烧结转炉废渣的粒度为-80目；所述制备方法为：

1)处理转炉废渣：将转炉废渣去除杂质后在烧结炉内烧结，温度约为1200℃，烧结时间约为2小时，出炉后经破碎机破碎，然后过筛成符合上述粒度要求的粉料；

2)将电熔锆刚玉砂，电熔莫来石，步骤1)处理的烧结转炉废渣，硅酸铝纤维，α-Al₂O₃粉，氧化硅粉，普通铝矾土，硅藻土、硼砂和氟化铝放入搅拌机中混合约60分钟；

3)向步骤2)的混合物中加入三聚磷酸钠，黄糊精再混合约30分钟；

4)向步骤3)的混合物中加入六偏磷酸钠，聚乙烯醇，偶氮二甲酰胺和水，继续混合90分钟，然后包装装袋。

实施例三

一种中间包浇注料的制备方法，该浇注料以重量份计由下列组份组成：电熔锆刚玉砂34份，-150目电熔莫来石11份，烧结转炉废渣7份，硅酸铝纤维9份，-200目α-Al₂O₃粉5份，-200目氧化硅粉5份，普通铝矾土3份，硅藻土2份，硼砂1.5份，氟化铝0.6份，三聚磷酸钠3份，六偏磷酸钠3份，黄糊精0.7份，聚乙烯醇4份，偶氮二甲酰胺0.5份，水6份；其中，电熔锆刚玉砂由三种粒度配比构成，其中-5-+40目的占25％，-40-+150目的占35％，-150-+300目的占40％；烧结转炉废渣的粒度为-80目；所述制备方法为：

1)处理转炉废渣：将转炉废渣去除杂质后在烧结炉内烧结，温度约为1150℃，烧结时间约为2.5小时，出炉后经破碎机破碎，然后过筛成符合上述粒度要求的粉料；

2)将电熔锆刚玉砂，电熔莫来石，步骤1)处理的烧结转炉废渣，硅酸铝纤维，α-Al₂O₃粉，氧化硅粉，普通铝矾土，硅藻土、硼砂和氟化铝放入搅拌机中混合约50分钟；

3)向步骤2)的混合物中加入三聚磷酸钠，黄糊精再混合约25分钟；

4)向步骤3)的混合物中加入六偏磷酸钠，聚乙烯醇，偶氮二甲酰胺和水，继续混合75分钟，然后包装装袋。

申请人声明，本发明通过上述实施例来说明本发明的详细工艺设备和工艺流程，但本发明并不局限于上述详细工艺设备和工艺流程，即不意味着本发明必须依赖上述详细工艺设备和工艺流程才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。

Claims (1)

1.一种中间包浇注料的制备方法，其特征在于，该浇注料以重量份计由下列组份组成：电熔锆刚玉砂33-35份，-150目电熔莫来石10-12份，烧结转炉废渣6-8份，硅酸铝纤维8-10份，-200目α-Al₂O₃粉4-6份，-200目氧化硅粉4-6份，普通铝矾土2-4份，硅藻土1-3份，硼砂1-2份，氟化铝0.5-0.7份，三聚磷酸钠2-4份，六偏磷酸钠2-4份，黄糊精0.5-0.8份，聚乙烯醇3-5份，偶氮二甲酰胺0.4-0.6份，水5-7份；其中，电熔锆刚玉砂由三种粒度配比构成，其中-5-+40目的占25％，-40-+150目的占35％，-150-+300目的占40％；烧结转炉废渣的粒度为-80目；所述制备方法为：

1)处理转炉废渣：将转炉废渣去除杂质后在烧结炉内烧结，温度约为1100-1200℃，烧结时间约为2-3小时，出炉后经破碎机破碎，然后过筛成符合上述粒度要求的粉料；

2)将电熔锆刚玉砂，电熔莫来石，步骤1)处理的烧结转炉废渣，硅酸铝纤维，α-Al₂O₃粉，氧化硅粉，普通铝矾土，硅藻土、硼砂和氟化铝放入搅拌机中混合约40-60分钟；

3)向步骤2)的混合物中加入三聚磷酸钠，黄糊精再混合约20-30分钟；

4)向步骤3)的混合物中加入六偏磷酸钠，聚乙烯醇，偶氮二甲酰胺和水，继续混合60-90分钟，然后包装装袋。