CN105084918A - 一种橄榄砂质预制件及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种橄榄砂质预制件，包括如下重量份的原料：镁橄榄砂生料60～80份，烧结镁砂细粉10～30份，硅微粉2～5份，不锈钢纤维0～3份，防爆剂0～0.2份，减水剂0.1～0.4份。本发明制备的橄榄砂质预制件能够大幅降低预制件成本，而且本发明制备的橄榄砂制品可以进行快速烘烤，可降低预制件产品的烘烤费用，能够有效提高企业经济效益。本发明所述的产品还可避免预制件产品干燥时出现的开裂现象，有效提高预制件产品的成品率。

Description

一种橄榄砂质预制件及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种连铸中间包预制件及其制备方法，具体涉一种橄榄砂质预制件及其制备方法，属于钢铁冶金行业用耐火材料技术领域。

背景技术

随着钢铁形势日益艰巨，钢企利润大幅下滑，多数钢厂都是亏损运营，目前钢企都在内部挖潜，降低生产成本，因此连铸用耐火材料价格也随之下降，大幅降低了耐火材料企业的营业收入及利润率。

目前钢铁用耐火材料价格一直呈下降趋势，与此同时，钢铁用耐火材料用的耐火原料价格却在一直上涨，在此双重压力下，耐火材料企业也都在不断开发新原料，替换传统的高铝矾土与镁砂等耐火原料。

近年来，为降低耐火材料制品成本，国内对橄榄砂耐火原料进行了大量研究，但多数都针对于橄榄砂在中间包干式料中的应用，对于橄榄砂在中间包预制件用浇注料中的研究要少一些。传统中间包预制件多数使用高铝矾土、镁砂等原料，高铝矾土价格近年来上涨较多，而使用镁砂制作的中间包预制件在生产过程中容易水化，造成制品开裂，变相增加了中间包预制件产品的成本。

发明内容

(一)要解决的技术问题

针对现有技术中中间包预制件存在的成本高、易开裂的缺陷，本发明提供一种橄榄砂质中间包预制件。

(二)技术方案

本发明所述的橄榄砂质预制件，包括如下重量份的原料：

优选的，包括如下重量份的原料：

所述镁橄榄砂生料灼减量为2～7％，吸水率为1～2％，水分0.2～1％，颗粒密度为2.8～2.9g/cm³，优选其中MgO含量为42～48％，SiO₂含量为32～42％，Fe₂O₃含量为6～8％。

所述镁橄榄砂生料为的粒度5～15mm、3～5mm、1～3mm和0.083～1mm的颗粒的混合物。

所述烧结镁砂细粉灼减量为0.1～0.5％，颗粒密度为3～3.3g/cm³，粒度为0.074～0.083mm；优选其中MgO含量为93～95％，SiO₂含量为1.5～2.2％，CaO含量为1.2～2.2％。

所述硅微粉的粒度为0.03～0.045mm，筛余量为1～3％；优选其中中SiO₂含量为92～95％，K₂O或Na₂O含量为1.2～1.5％，Fe₂O₃含量为0.6～1.1％。

所述不锈钢纤维的原料为包括镍铬合金元素的耐热钢，其规格为0.1～0.2mm×0.8～1.2mm×38～42mm。

所述防爆剂为聚丙烯纤维；其规格为：长3～5mm、直径30～50μm、熔点150～170℃。

所述减水剂为六偏磷酸钠，其所含P₂O₅≥68％，pH值为6～7。

优选的，本发明包括如下重量份的原料：5mm≤粒度＜15mm的镁橄榄砂生料30～35份，3mm≤粒度＜5mm的镁橄榄砂生料10～15份，1mm≤粒度＜3mm的镁橄榄砂生料10～15份，0.083mm≤粒度＜1mm的镁橄榄砂生料15～20份；所述镁橄榄砂生料中MgO含量为42～48％，SiO₂含量为32～42％，Fe₂O₃含量为6～8％，灼减量为2～7％，吸水率为1～2％，水分0.2～1％，颗粒密度为2.8～2.9g/cm³；

烧结镁砂细粉20～21份；所述烧结镁砂细粉中MgO含量为93～95％，SiO₂含量为1.5～2.2％，CaO含量为1.2～2.2％，灼减量为0.1～0.5％，颗粒密度为3～3.3g/cm³，粒度为0.074～0.083mm；

硅微粉2.6～3份；所述硅微粉中SiO₂含量为92～95％，K₂O或Na₂O含量为1.2～1.5％，Fe₂O₃含量为0.6～1.1％，粒度为0.03～0.045mm，筛余量1～3％；

不锈钢纤维1～1.5份；所述不锈钢纤维的原料为包括镍铬合金元素的耐热钢，其规格为0.1～0.2mm×0.8～1.2mm×38～42mm；

聚丙烯纤维0.15～0.2份，其规格为：长3～5mm、直径30～50μm、熔点150～170℃；

六偏磷酸钠0.2～0.35份，其所含P₂O₅≥68％，pH值为6～7。

本发明的另一目的是保护本发明所述的橄榄砂质预制件的制作方法，包括以下步骤：

1)将检验合格的原材料称重后加入混料机内干搅4～5分钟，得到混合均匀的物料；

2)将所述混合均匀的物料加入强制搅拌机中，加入为物料总重5～6％的水，搅拌3～4分钟后，得所需物料；

3)将所需物料放入模具中振动成型，排出浇注料内气泡直至浇注料充分振实，再点振4～6下，静置至成型完毕；

4)成型完毕后，将预制件与模具一起置于在60～90℃的环境下带模养护10～14小时，然后脱模，得到预制件的半成品；

5)将所述半成品在自然环境下养护22～26小时后，在烘烤窑中快速升温至240～260℃，保温时间6～10小时，得预制件成品。

(三)有益效果

1)相对于传统使用高铝矾土与镁砂作为原料制成的预制件，本发明制备的橄榄砂质预制件能够大幅降低预制件成本，而且本发明制备的橄榄砂制品可以进行快速烘烤，可降低预制件产品的烘烤费用，能够有效提高企业经济效益。

2)本发明所述的产品可避免预制件产品干燥时出现的开裂现象，有效提高预制件产品的成品率。

3)在全行业推广使用橄榄砂质预制件，可有效保护高铝矾土、镁砂等资源，具有良好的社会效益。

具体实施方式

以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

实施例1

本实施例涉及一种橄榄砂质预制件，由如下重量份的材料组成：

5mm≤粒度＜15mm的镁橄榄砂生料30kg，3mm≤粒度＜5mm的镁橄榄砂生料15kg，1mm≤粒度＜3mm的镁橄榄砂生料15kg，0.083mm≤粒度＜1mm的镁橄榄砂生料15kg；所述镁橄榄砂生料中MgO含量为42％，SiO₂含量为32％，Fe₂O₃含量为6％，灼减量为2％，吸水率为1％，水分0.2％，颗粒密度为2.8g/cm³。

烧结镁砂细粉21kg；所述烧结镁砂细粉中MgO含量为93％，SiO₂含量为1.5％，CaO含量为1.2％，灼减量为0.1％，颗粒密度为3g/cm³，粒径为0.074mm～0.083mm。

硅微粉2.6kg；硅微粉中SiO₂含量为92％，Na₂O含量为1.2％，Fe₂O₃含量为0.6％，粒度为0.03mm，筛余量2％。

不锈钢纤维1kg；不锈钢纤维的原料为包括镍铬合金元素的耐热钢，其规格为0.2mm×1mm×40mm，型号为304#。

聚丙烯纤维0.2kg，其规格为：长3mm、直径30μm、熔点160℃

六偏磷酸钠0.2kg，其中P₂O₅的含量为70％，pH值为6.5。

实施例2

本实施例涉及一种橄榄砂质预制件，由如下重量份的材料组成：

5mm≤粒度＜15mm的镁橄榄砂生料35kg，3mm≤粒度＜5mm的镁橄榄砂生料10kg，1mm≤粒度＜3mm的镁橄榄砂生料10kg，0.083mm≤粒度＜1mm的镁橄榄砂生料20kg，所述镁橄榄砂生料中MgO含量为48％，SiO2含量为42％，Fe2O3含量为8％，灼减量为7％，吸水率为2％，水分1％，颗粒密度为2.8～2.9g/cm3。

烧结镁砂细粉20kg；所述烧结镁砂细粉中MgO含量为95％，SiO2含量为2.2％，CaO含量为2.2％，灼减量为0.5％，颗粒密度为3.3g/cm3，粒度为0.074～0.083mm。

硅微粉3kg；所述硅微粉中SiO2含量为95％，K₂O含量为1.5％，Fe2O3含量为1.1％，粒度为0.045mm，筛余量3％。

耐热不锈钢纤维1.5kg，所述不锈钢纤维的原料为包括镍铬合金元素的耐热钢，其规格为0.2mm×1mm×40mm，牌号为446#。

聚丙烯纤维0.15kg，所述聚丙烯纤维长5mm、直径50μm、熔点160℃。

六偏磷酸钠0.35kg，其所含P2O5≥68％，pH值为7。

实施例3

本实施例涉及一种橄榄砂质预制件，由如下重量份的材料组成：

5mm≤粒度＜15mm的镁橄榄砂生料30kg，3mm≤粒度＜5mm的镁橄榄砂生料20kg，1mm≤粒度＜3mm的镁橄榄砂生料15kg，0.083mm≤粒度＜1mm的镁橄榄砂生料15kg；烧结镁砂细粉10kg，硅微粉5kg，六偏磷酸钠0.1kg。

本实施例所述原料与实施例1相同。

实施例4

本实施例涉及一种橄榄砂质预制件，由如下重量份的材料组成：

5mm≤粒度＜15mm的镁橄榄砂生料30kg，3mm≤粒度＜5mm的镁橄榄砂生料10kg，1mm≤粒度＜3mm的镁橄榄砂生料10kg，0.083mm≤粒度＜1mm的镁橄榄砂生料10kg；烧结镁砂细粉30kg；硅微粉2kg；耐热不锈钢纤维3kg；聚丙烯纤维0.2kg；六偏磷酸钠0.4kg。

本实施例所述原料与实施例2相同。

实施例5

本实施例涉及一种橄榄砂质预制件，由如下重量份的材料组成：

5mm≤粒度＜15mm的镁橄榄砂生料35kg，3mm≤粒度＜5mm的镁橄榄砂生料10kg，1mm≤粒度＜3mm的镁橄榄砂生料10kg，0.083mm≤粒度＜1mm的镁橄榄砂生料15kg；烧结镁砂细粉25kg；硅微粉2kg；耐热不锈钢纤维2kg，聚丙烯纤维0.1kg；六偏磷酸钠0.35kg。

本实施例所述原料与实施例1相同。

实施例6

实施例1～5任一项所述橄榄砂质预制件的制作方法，包括如下步骤：

1)将检验合格的原材料称重后加入混料机内干搅4～5分钟，得到混合均匀的物料；

2)将所述混合均匀的物料加入强制搅拌机中，加入为物料总重5～6％的水，搅拌3～4分钟后，得所需物料；

3)将所需物料放入模具中振动成型，排出浇注料内气泡直至浇注料充分振实，再点振4～6下，静置至成型完毕；

4)成型完毕后，将预制件与模具一起置于在60～90℃的环境下带模养护10～14小时，然后脱模，得到预制件的半成品；

5)将所述半成品在自然环境下养护22～26小时后，在烘烤窑中快速升温至240～260℃，保温时间6～10小时，得预制件成品。

对比例1

本对比例涉及一种利用高铝矾土与镁砂作为原料制备的预制件，其原料按重量份的材料组成为：5mm≤粒度＜8mm的88高铝矾土15kg，3mm≤粒度＜5mm的88高铝矾土20kg，1mm≤粒度＜3mm的95镁砂15kg，0.083mm≤粒度＜1mm的95镁砂15kg；88高铝矾土细粉20kg；烧结镁砂细粉10kg；硅微粉3kg；耐热不锈钢纤维1kg，聚丙烯纤维0.1kg；六偏磷酸钠0.15kg；三聚磷酸钠0.1kg。

实验例

由对比例和表格可以看出，本发明所述的原料价格低廉，可以有效地降低成本，而且本发明所述产品的成品率更高。

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施方案对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims (10)

1.一种橄榄砂质预制件，其特征在于，包括如下重量份的原料：

优选的，包括如下重量份的原料：

2.根据权利要求1所述的橄榄砂质预制件，其特征在于，所述镁橄榄砂生料灼减量为2～7％，吸水率为1～2％，水分0.2～1％，颗粒密度为2.8～2.9g/cm³，优选其中MgO含量为42～48％，SiO₂含量为32～42％，Fe₂O₃含量为6～8％。

3.根据权利要求1或2所述的橄榄砂质预制件，其特征在于，所述镁橄榄砂生料为的粒度5～15mm、3～5mm、1～3mm和0.083～1mm的颗粒的混合物。

4.根据权利要求3所述的橄榄砂质预制件，其特征在于，所述烧结镁砂细粉灼减量为0.1～0.5％，颗粒密度为3～3.3g/cm³，粒度为0.074～0.083mm；优选其中MgO含量为93～95％，SiO₂含量为1.5～2.2％，CaO含量为1.2～2.2％。

5.根据权利要求1或4所述的橄榄砂质预制件，其特征在于，所述硅微粉的粒度为0.03～0.045mm，筛余量为1～3％；优选其中中SiO₂含量为92～95％，K₂O或Na₂O含量为1.2～1.5％，Fe₂O₃含量为0.6～1.1％。

6.根据权利要求5所述的橄榄砂质预制件，其特征在于，所述不锈钢纤维的原料为包括镍铬合金元素的耐热钢，其规格为0.1～0.2mm×0.8～1.2mm×38～42mm。

7.根据权利要求1或6所述的橄榄砂质预制件，其特征在于，所述防爆剂为聚丙烯纤维。

8.根据权利要求7所述的橄榄砂质预制件，其特征在于，所述减水剂为六偏磷酸钠。

9.根据权利要求1～8任一项所述的橄榄砂质预制件，其特征在于，包括如下重量份的原料：5mm≤粒度＜15mm的镁橄榄砂生料30～35份，3mm≤粒度＜5mm的镁橄榄砂生料10～15份，1mm≤粒度＜3mm的镁橄榄砂生料10～15份，0.083mm≤粒度＜1mm的镁橄榄砂生料15～20份；所述镁橄榄砂生料中MgO含量为42～48％，SiO₂含量为32～42％，Fe₂O₃含量为6～8％，灼减量为2～7％，吸水率为1～2％，水分0.2～1％，颗粒密度为2.8～2.9g/cm³；

烧结镁砂细粉20～21份；所述烧结镁砂细粉中MgO含量为93～95％，SiO₂含量为1.5～2.2％，CaO含量为1.2～2.2％，灼减量为0.1～0.5％，颗粒密度为3～3.3g/cm³，粒度为0.074～0.083mm；

硅微粉2.6～3份；所述硅微粉中SiO₂含量为92～95％，K₂O、Na₂O含量为1.2～1.5％，Fe₂O₃含量为0.6～1.1％，粒度为0.03～0.045mm，筛余量1～3％；

不锈钢纤维1～1.5份；所述不锈钢纤维的原料为包括镍铬合金元素的耐热钢，其规格为0.1～0.2mm×0.8～1.2mm×38～42mm；

聚丙烯纤维0.15～0.2份，六偏磷酸钠0.2～0.35份。

10.权利要求1～9任一项所述的橄榄砂质预制件的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)将检验合格的原材料称重后加入混料机内干搅4～5分钟，得到混合均匀的物料；

2)将所述混合均匀的物料加入强制搅拌机中，加入为物料总重5～6％的水，搅拌3～4分钟后，得所需物料；

3)将所需物料放入模具中振动成型，排出浇注料内气泡直至浇注料充分振实，再点振4～6下，静置至成型完毕；

4)成型完毕后，将预制件与模具一起置于在60～90℃的环境下带模养护10～14小时，然后脱模，得到预制件的半成品；

5)将所述半成品在自然环境下养护22～26小时后，在烘烤窑中快速升温至240～260℃，保温时间6～10小时，得预制件成品。