CN105198451A - 一种连铸中间包涂料 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种连铸中间包涂料，其组分wt％为：白云石45-55％，镁铬废砖颗粒35-50％，微细铝粉1-2％，矾土1-3.5％，软质粘土1-3.5％，高铝水泥1-2％，三聚磷酸钠0.2-1.5％，纸纤维0.5-1.5％。将上述原料组分按比例混匀呈混合物，再添加17-25％的水，搅拌均匀后，即可用于涂抹或喷涂中间包。与现有技术相比，本发明涂料原料价格低廉，生产成本低，具有高温粘结性好，抗侵蚀、抗冲刷能力强，使用过程中不起包等良好的使用性能，完全能够满足连铸生产的需要，并实现了镁铬废砖的回收再利用，具有很好的经济和社会效益。

Description

一种连铸中间包涂料

技术领域

本发明属于炼钢连铸领域，特别涉及一种低成本、高品质的连铸中间包涂料。

背景技术

中间包是炼钢连铸生产中的钢水中间存储器，对钢水起到分流、保温、去除夹杂物、多炉连浇等作用。中间包工作层所用涂料质量好坏对钢材质量、中间包的使用寿命和功能发挥都有重要的作用。因此对中间包工作层用涂料的要求是：抗渣浸蚀性好，耐冲刷，较小的体积密度，较低的导热系数和良好的保温能力，去除夹杂物能力强，不污染钢水，施工简单，解体性好极易成本低等。

发明内容

本发明的目的在于提供一种低成本，高品质，耐侵蚀、耐冲刷，能够满足连铸现场生产需要的连铸中间包涂料。

为达此目的，本发明所采取的解决方案是：

一种连铸中间包涂料，其组分wt％为：白云石45-55％，镁铬废砖颗粒35-50％，微细铝粉1-2％，矾土1-3.5％，软质粘土1-3.5％，高铝水泥1-2％，三聚磷酸钠0.2-1.5％，纸纤维0.5-1.5％。

镁铬废砖颗粒成分质量指标wt％为：MgO≥55％、Cr₂O₃≤25％、CaO+SiO₂≤10％、Fe₂O₃≤10％；

微细铝粉粒径为5-30μm，纯度为99.9％；

三聚磷酸钠中磷酸盐P₂O₅≥50％；

软质粘土成分质量指标wt％为：Al₂O₃≥30％、Fe₂O₃≤3％，且烧失率＜15％，耐火度＞1670℃；

矾土成分质量指标wt％为：Al₂O₃≥60％、CaO+MgO≤1％、Fe₂O₃≤2％；

高铝水泥成分质量指标wt％为：Al₂O₃≥40％、CaO≥28％。

所述白云石和镁铬废砖颗粒的粒度为：粒径3mm～≥2mm的占25-40％，粒径＜2mm～≥1mm的占40-60％，其余为＜1mm的细粉。

白云石颗粒主要成分是MgCO₃·CaCO₃，经高温煅烧后分解成MgO、CaO和CO₂，其中CO₂以气体形式排出。涂料中游离CaO的存在，有利钢水脱硫和除去Al₂O₃，净化钢水；而CO₂逸出后，在涂料中形成均匀分布的气孔，起到保温作用；如组分中白云石含量过高，在高温下逸出的CO₂较多，易成大的气孔，影响涂料的使用性能，因此，白云石颗粒选择成分范围为45-55％。

镁铬废砖颗粒在高温下涂料基质中的镁铬砂颗粒与矾土细粉生成少量镁铬尖晶石(熔点2180℃)，减少了工作衬在高温使用时低熔物的生成数量，提高了材料直接结合程度。以一次镁铬尖晶石或二次镁铬尖晶石结合相的工作衬，具有较高的耐火度，较高的荷重软点，良好的抗热震性，并且还由于镁铬尖晶石生成所引起的体积膨胀，堵塞基质中气孔，从而达到阻碍熔渣向工作衬内渗透，提高材料高温性能和抗渣性能。过高的镁、铬成分也会影响涂料的使用性能，因此，镁铬废砖颗粒成分范围为35-50％。

微细铝粉与水反应，Al+3H₂O＝Al(OH)₃+3/2H₂↑+954J，Al(OH)₃+(OH)－→[Al(OH)₄]－。在金属铝粉与水反应的过程中，伴随大量的发热并生成氢氧化铝凝胶和氢气，形成一定的排气通道，浇注料的水分也从通道中排出。加上纸纤维在干燥和烘烤过程中形成的毛细通道，使自由水、结构水和白云石分解产生的二氧化碳气体能顺利的排出，解决喷涂料起包的问题。考虑到制造成本和反应后物质对涂料使用性能的影响，因此，微细铝粉的成分范围为1-2％。

三聚磷酸钠是高温结合剂，使涂料在高温下结合牢固，耐钢渣侵蚀，是涂料的辅料，因此成分范围为0.2-1.5％。

软质粘土：为增塑剂，使涂料易于涂抹或喷涂，含量过少起不到增加流动的作用，含量过高也会使涂料涂抹性能不好，因此，成分范围为1-3.5％。

矾土在高温下与涂料基质中的镁砂生成少量镁铝尖晶石(MgO·Al₂O₃)，以镁铝尖晶石为结合相的制品，具有较高的耐火度，较高的荷重软点，良好的抗热震性，并且还由于镁铝尖晶石生成所引起的体积膨胀，堵塞基质中气孔，从而达到阻碍熔渣向工作衬内渗透，提高抗渣性能的目的。较少或较多的矾土影响涂料的抗渣性能，因此，成分范围为1-3.5％。

纸纤维：含有一定量的碳，在浇钢过程中会造成碳回流，对钢材的质量有不利影响。降低纸纤维的含量后料浆的粘度较低，工作衬和永久层之间的粘附性差。因此，应该在涂料中填加适量的纸纤维，本发明选择纸纤维成分范围为0.5-1.5％。

高铝水泥在组分中起粘结剂作用，在低温时有足够强度，使养生烘烤时涂料不脱落。选择成分范围为1-2％，可以满足养生烘烤时涂料不脱落的使用要求。

本发明的使用方法及有益效果为：

按上述选定的原料和配比制备混合物，添加17-25％的水，搅拌均匀后，即可用于涂抹或喷涂中间包。

与现有技术相比，本发明具有以下积极效果：

1、与使用冶金镁砂、白云石+镁砂、白云石+镁砂+铬矿粉生产的涂料相比，生产成本大大降低(冶金镁砂700元/吨、铬矿粉2800元/吨、镁铬废砖380元/吨)。

2、与使用白云石+镁砂+铬矿粉生产的涂料相比，本涂料具有高温粘结性好，抗侵蚀、抗冲刷能力强及不起包等良好的使用性能。

3、本发明实现了镁铬废砖回收再利用，取得了很好的经济和社会效益。

具体实施方式

实施例所使用原料中，镁铬废砖颗粒成分质量指标wt％为：MgO≥55％、Cr₂O₃≤25％、CaO+SiO₂≤10％、Fe₂O₃≤10％。微细铝粉粒径为5-30μm，纯度为99.9％。

三聚磷酸钠中磷酸盐P₂O₅≥50％。软质粘土成分质量指标wt％为：Al₂O₃≥30％、Fe₂O₃≤3％，且烧失率＜15％，耐火度＞1670℃。矾土成分质量指标wt％为：Al₂O₃≥60％、CaO+MgO≤1％、Fe₂O₃≤2％。高铝水泥成分质量指标wt％为：Al₂O₃≥40％、CaO≥28％。其原料组分均为wt％。

实施例1：

采用白云石颗粒52％，镁铬废砖颗粒41％，微细铝粉1％，矾土1.5％，软质粘土1.5％，高铝水泥1.5％，三聚磷酸钠0.5％，纸纤维1％，其中白云石颗粒与镁铬废砖颗粒粒径3～≥2mm的占33％，粒径＜2～≥1mm的占52％，其他为粒径小于1mm的细粉颗粒。按上述配比的混合物外加20％左右的水，搅拌均匀后涂抹在中间包内衬上。

实施例1中间包涂料经1550℃煅烧3小时后，测得化学成分为：CaO49.3％、MgO31.6％、SiO₂5.3％、Cr₂O₃6％、Fe₂O₃0.90％、Al₂O₃0.8％，余为杂质。体积密度1.34g/cm³、耐压强度：110℃×24h，11.3MPa；1550℃×3h，12.2MPa、线变化率为：1550℃×3h，-2.4％，耐火度≥1790℃。

实施例2：

采用白云石颗粒48％，镁铬废砖颗粒45％，微细铝粉1.5％，矾土2％，软质粘土2％，高铝水泥1.3％，三聚磷酸钠0.8％，纸纤维1.4％。其中白云石颗粒与镁铬废砖颗粒粒径3～≥2mm的占38，粒径＜2～≥1mm的占48％，其他为粒径小于1mm的细粉颗粒。按上述配比的混合物外加20％左右的水，搅拌均匀后涂抹在中间包内衬上。

实施例2中间包涂料经1550℃煅烧3小时后，测得化学成分为：CaO52.2％、MgO30.5％、SiO₂5.6％、Cr₂O₃4.5％、Fe₂O₃1.03％、Al₂O₃0.7％，余为杂质。体积密度1.32g/cm³、耐压强度：110℃×24h，12.5MPa；1550℃×3h，13.1MPa、线变化率为：1550℃×3h，-2.6％，耐火度≥1790℃。

Claims (2)

1.一种连铸中间包涂料，其特征在于，其组分wt％为：白云石45-55％，镁铬废砖颗粒35-50％，微细铝粉1-2％，矾土1-3.5％，软质粘土1-3.5％，高铝水泥1-2％，三聚磷酸钠0.2-1.5％，纸纤维0.5-1.5％；

镁铬废砖颗粒成分质量指标wt％为：MgO≥55％、Cr₂O₃≤25％、CaO+SiO₂≤10％、Fe₂O₃≤10％；

微细铝粉粒径为5-30μm，纯度为99.9％；

三聚磷酸钠中磷酸盐P₂O₅≥50％；

软质粘土成分质量指标wt％为：Al₂O₃≥30％、Fe₂O₃≤3％，且烧失率＜15％，耐火度＞1670℃；

矾土成分质量指标wt％为：Al₂O₃≥60％、CaO+MgO≤1％、Fe₂O₃≤2％；

高铝水泥成分质量指标wt％为：Al₂O₃≥40％、CaO≥28％。

2.根据权利要求1所述的连铸中间包涂料，其特征在于，所述白云石和镁铬废砖颗粒的粒度为：粒径3mm～≥2mm的占25-40％，粒径＜2mm～≥1mm的占40-60％，其余为＜1mm的细粉。