CN106631052A - 一种钢包包底冲击区工作层用超细粉浇注料 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种钢包包底冲击区工作层用超细粉浇注料，以棕刚玉颗粒、白刚玉颗粒、白刚玉细粉、α‑氧化铝微粉、烧结尖晶石和适量外加剂的结合，以达到提高其抗渣渗透性的同时减少显气孔孔径，而且不影响抗爆性能，发明制备的浇注料抗渣侵蚀性好和抗渣渗透性好，烧结尖晶石超细粉可以显著提高浇注料的强度，尤其是高温抗折强度；提高了浇注料的综合性能，有效提高了钢包的使用寿命。

Description

一种钢包包底冲击区工作层用超细粉浇注料
技术领域
本发明涉及一种钢包包底冲击区工作层用耐火材料，具体的说是一种钢包包底冲击区工作层用超细粉浇注料。
背景技术
刚玉-尖晶石浇注料因其具有优异的高温力学性能，抗热震性能和抗渣性能好等特点，已作为钢包内衬材料广泛应用于精炼钢包中。随着电加热和真空精炼的比例大幅度提高，受钢时间延长，钢包包衬材料的寿命越来越不能满足生产需要，特别是包底冲击区的寿命不能满足连铸工艺的要求。普通刚玉-尖晶石浇注料很难达到使用要求，需要多次修补。从实际使用情况分析，刚玉-尖晶石浇注料的侵蚀大都从基质开始，基质的组成、结构和性能对浇注料的性能起着重要的作用。
发明内容
本发明解决的技术问题在于提供一种钢包包底冲击区工作层用超细粉浇注料，超细粉使浇注料更加致密，使气孔孔径变小，促进六铝酸钙(CA6)的生成，使基质结构得到优化。该浇注料具有较高的常温强度、高温强度，具有优异的高温抗折强度、抗渣侵蚀性和抗渣渗透性，可以提高钢包的使用寿命。
本发明的方案是：一种钢包包底冲击区工作层用超细粉浇注料，按照以下述重量百分比制成：
作为优选的方案，所述粒径为300目的烧结尖晶石细粉和粒径为400目的烧结尖晶石细的重量比为5∶3。
作为优选的方案，所述粒径为300目的烧结尖晶石细粉和粒径为400目的烧结尖晶石细粉的Al2O3含量为70～75wt％，MgO含量为25～30wt％。
作为优选的方案，所述棕刚玉颗粒中Al2O3含量≥96wt％。
作为优选的方案，所述白刚玉颗粒中Al2O3含量≥99wt％。
作为优选的方案，所述白刚玉细粉中Al2O3含量≥99wt％。
作为优选的方案，所述α～氧化铝微粉中Al2O3含量≥99wt％。
作为优选的方案，所述水泥中Al2O3含量≥70wt％。
作为优选的方案，所述外加剂主要是由适量的减水剂、稀释剂和防爆剂组合而成。
本发明还提供了一种制备钢包包底冲击区工作层用超细粉浇注料的方法，本发明的方法是：
将5～15wt％的粒径为15-8mm棕刚玉颗粒，10～15wt％的粒径为8-5mm白刚玉颗粒，2～9wt％的粒径为5-3mm白刚玉颗粒，25wt％的粒径为3-1mm白刚玉颗粒，10wt％的粒径为1mm-0.08mm白刚玉颗粒，9～11wt％的粒径为180目白刚玉细粉，1～3wt％的粒径为白刚玉320目细粉，5～9wt％的粒径≤1u的α-氧化铝微粉，5wt％的粒径为300目的烧结尖晶石细粉和3wt％的粒径为400目的烧结尖晶石细粉，4wt％的水泥，1wt％的钢纤维和适量外加剂，混合后干混3分钟，再外加5％～5.5％wt的水搅拌5分钟，振动浇注成型。
本发明的有益效果是：烧结尖晶石超细粉可以通过固溶反应提高材料中固相间的结合程度，从而改善制品的性能；烧结尖晶石超细粉会促进六铝酸钙(CA6)的生成，六铝酸钙是结合相，填充在主晶相和次晶相之间，在刚玉相和尖晶石相之间穿插，形成网络结构，将刚玉相和尖晶石相紧密结合起来从而使基质结构得到优化，有助于提高浇注料的抗渣侵蚀性和抗渣渗透性。烧结尖晶石超细粉可以显著提高浇注料的强度，尤其是高温抗折强度；提高了浇注料的综合性能，有效提高了钢包的使用寿命，并且该发明加入了钢纤维，增强了钢包的耐磨性和耐腐蚀性并且提高了本发明的抗冲击性，但是钢纤维的加入提高了钢包的气孔率从而影响其抗渣渗透性，因此通过烧结尖晶石超细粉和不同粒度的刚玉相的添加降低气孔率和气孔孔径，从而使本发明在具有抗渣渗透性同时具有高耐磨和高抗冲击性；气孔率过低则容易降低其抗爆裂性能，因此该发明通过其添加保证气孔率达到适宜的平衡效果，在提高其抗渣侵蚀性和抗渣渗透的同时也避免抗暴爆裂性能的降低，因此该发明在保证气孔率的同时降低了气孔的孔径，所以本发明在提高其抗渣侵蚀性和抗渣渗透的同时也避免抗暴爆裂性能的降低。
因此，本发明所制备的浇注料综合性能好、高温性能优异，使用寿命延长。
具体实施方式
为了弥补以上不足，本发明提供了一种钢包包底冲击区工作层用超细粉浇注料，以解决上述背景技术中的问题。一种钢包包底冲击区工作层用超细粉浇注料，按照以下述重量百分比制成：
一种制备所述钢包包底冲击区工作层用超细粉浇注料的方法，包括步骤：
将5～15wt％的粒径为15-8mm棕刚玉颗粒，10～15wt％的粒径为8-5mm白刚玉颗粒，2～9wt％的粒径为5-3mm白刚玉颗粒，25wt％的粒径为3-1mm白刚玉颗粒，10wt％的粒径为1mm-0.08mm白刚玉颗粒，9～11wt％的粒径为180目白刚玉细粉，1～3wt％的粒径为白刚玉320目细粉，5～9wt％的粒径≤1u的α-氧化铝微粉，5wt％的粒径为300目的烧结尖晶石细粉和3wt％的粒径为400目的烧结尖晶石细粉，4wt％的水泥，1wt％的钢纤维和适量外加剂，混合后干混3分钟，再外加5％～5.5％wt的水搅拌5分钟，振动浇注成型。
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。
实施例1：
按重量百分比计，将10％粒径为15-8mm的棕刚玉颗粒，15％粒径为8-5mm白刚玉颗粒，5％粒径为5-3mm白刚玉颗粒，25％粒径为3-1mm白刚玉颗粒，10％粒径为1-0mm白刚玉颗粒，10％粒径为180目白刚玉细粉，3％粒径为白刚玉320目细粉，9％粒径为1u的α-氧化铝微粉，5％粒径为300目的烧结尖晶石细粉和3％粒径为400目的烧结尖晶石细粉，水泥为4％，钢纤维为1％和适量外加剂，混合后干混3分钟，再外加5.2％的水搅拌5分钟，振动浇注成型，制成40mm×40mm×160mm的标准条形试样，自然养护24h后，脱模，将试样放入烘箱内在110℃干燥24h；该实施例经测试其显气孔率为15％，体积密度3.17g/cm3，常温耐压强度58.6MPa，常温抗折强度12.6MPa，抗热震性，抗氧化性均较好。
实施例2：
按重量百分比计，将10％粒径为15-8mm的棕刚玉颗粒，15％粒径为8-5mm白刚玉颗粒，5％粒径为5-3mm白刚玉颗粒，25％粒径为3-1mm白刚玉颗粒，10％粒径为1-0mm白刚玉颗粒，10％粒径为180目白刚玉细粉，3％粒径为白刚玉320目细粉，9％粒径为1u的α-氧化铝微粉，烧结尖晶石细粉包含5％粒径为300目的烧结尖晶石细粉和3％粒径为400目的烧结尖晶石细粉，水泥为4％，钢纤维为1％和适量外加剂；混合后干混3分钟，再外加5.2％的水搅拌5分钟，振动浇注成型，制成40mm×40mm×160mm的标准条形试样，将标准条形试样在1200℃下烧结，保温时间为3h；该实施例经测试其显气孔率18％，体积密度3.14g/cm3，耐压强度93.3MPa，抗折强度20.5MPa，抗热震性，抗氧化性均较好。
实施例3：
按重量百分比计，将10％粒径为15-8mm的棕刚玉颗粒，15％粒径为8-5mm白刚玉颗粒，5％粒径为5-3mm白刚玉颗粒，25％粒径为3-1mm白刚玉颗粒，10％粒径为1-0mm白刚玉颗粒，10％粒径为180目白刚玉细粉，3％粒径为白刚玉320目细粉，9％粒径为1u的α-氧化铝微粉，烧结尖晶石细粉包含5％粒径为300目的烧结尖晶石细粉和3％粒径为400目的烧结尖晶石细粉，水泥为4％，钢纤维为1％和适量外加剂，混合后干混3分钟，再外加5.2％的水搅拌5分钟，振动浇注成型，制成40mm×40mm×160mm的标准条形试样，将标准条形试样在1600℃下烧结，保温时间为3h，该实施例经测试其显气孔率20％，体积密度3.10g/cm3，耐压强度90.7MPa，抗折强度13.1MPa，抗热震性，抗氧化性均较好。
实施例4：
按重量百分比计，将10％粒径为15-8mm的棕刚玉颗粒，15％粒径为8-5mm白刚玉颗粒，5％粒径为5-3mm白刚玉颗粒，25％粒径为3-1mm白刚玉颗粒，10％粒径为1-0mm白刚玉颗粒，10％粒径为180目白刚玉细粉，3％粒径为白刚玉320目细粉，9％粒径为1u的α-氧化铝微粉，烧结尖晶石细粉包含5％粒径为300目的烧结尖晶石细粉和3％粒径为400目的烧结尖晶石细粉，水泥为4％，钢纤维为1％和少量外加剂，混合后干混3分钟，再外加5.2％的水搅拌5分钟，振动浇注成型，制成40mm×40mm×160mm的标准条形试样；将标准条形试样放入高温抗折试验机，测其高温抗折强度，试验温度为1400℃，保温时间为30min，该实施例的高温抗折强度14.0MPa。
实施例5：
按重量百分比计，将5％的粒径为15-8mm棕刚玉颗粒，10％的粒径为8-5mm白刚玉颗粒，2％的粒径为5-3mm白刚玉颗粒，25％的粒径为3-1mm白刚玉颗粒，10％的粒径为1mm-0.08mm白刚玉颗粒，9％的粒径为180目白刚玉细粉，1％的粒径为白刚玉320目细粉，5％的粒径小于1u的α-氧化铝微粉，5％的粒径为300目的烧结尖晶石细粉和3％的粒径为400目的烧结尖晶石细粉，3％的水泥，0.5％的钢纤维和适量外加剂，混合后干混3分钟，再外加5％的水搅拌5分钟，振动浇注成型。
实施例6：
将15％的粒径为15-8mm棕刚玉颗粒，15％的粒径为8-5mm白刚玉颗粒，9％的粒径为5-3mm白刚玉颗粒，25％的粒径为3-1mm白刚玉颗粒，10％的粒径为1mm-0.08mm白刚玉颗粒，11％的粒径为180目白刚玉细粉，3％的粒径为白刚玉320目细粉，9％的粒径为1u的α-氧化铝微粉，5％的粒径为300目的烧结尖晶石细粉和3％的粒径为400目的烧结尖晶石细粉，5％的水泥，2％的钢纤维和适量外加剂，混合后干混3分钟，再外加5.5％的水搅拌5分钟，振动浇注成型。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征及本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界。

Claims (10)

1.一种钢包包底冲击区工作层用超细粉浇注料，其特征在于，按照以下述重量百分比制成：
2.如权利要求1所述的一种钢包包底冲击区工作层用超细粉浇注料，其特征在于：所述粒径为300目的烧结尖晶石细粉和粒径为400目的烧结尖晶石细的重量比为5∶3。
3.如权利要求1所述的一种钢包包底冲击区工作层用超细粉浇注料，其特征在于：所述粒径为300目的烧结尖晶石细粉和粒径为400目的烧结尖晶石细粉的Al2O3含量为70～75wt％，MgO含量为25～30wt％。
4.如权利要求1所述的一种钢包包底冲击区工作层用超细粉浇注料，其特征在于：所述棕刚玉颗粒中Al2O3含量≥96wt％。
5.如权利要求1所述的一种钢包包底冲击区工作层用超细粉浇注料，其特征在于：所述白刚玉颗粒中Al2O3含量≥99wt％。
6.如权利要求1所述的一种钢包包底冲击区工作层用超细粉浇注料，其特征在于：所述白刚玉细粉中Al2O3含量≥99wt％。
7.如权利要求1所述的一种钢包包底冲击区工作层用超细粉浇注料，其特征在于：所述α～氧化铝微粉中Al2O3含量≥99wt％。
8.如权利要求1所述的一种钢包包底冲击区工作层用超细粉浇注料，其特征在于：所述水泥中Al2O3含量≥70wt％。
9.如权利要求1所述的一种钢包包底冲击区工作层用超细粉浇注料，其特征在于：所述外加剂主要是由适量的减水剂、稀释剂和防爆剂组合而成。
10.一种制备如权利要求1至8任一权利要求所述的钢包包底冲击区工作层用超细粉浇注料，其特征在于：将5～15wt％的粒径为15-8mm棕刚玉颗粒，10～15wt％的粒径为8-5mm白刚玉颗粒，2～9wt％的粒径为5-3mm白刚玉颗粒，25wt％的粒径为3-1mm白刚玉颗粒，10wt％的粒径为1mm-0.08mm白刚玉颗粒，9～11wt％的粒径为180目白刚玉细粉，1～3wt％的粒径为白刚玉320目细粉，5～9wt％的粒径≤1u的α-氧化铝微粉，5wt％的粒径为300目的烧结尖晶石细粉和3wt％的粒径为400目的烧结尖晶石细粉，3～5wt％的水泥，0.5～2wt％的钢纤维和适量外加剂，混合后干混3分钟，再外加5％～5.5％wt的水搅拌5分钟，振动浇注成型。
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