CN107010988B - 一种防膨胀开裂的中间包干式工作衬及其制备方法 - Google Patents

一种防膨胀开裂的中间包干式工作衬及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN107010988B
CN107010988B CN201710287740.1A CN201710287740A CN107010988B CN 107010988 B CN107010988 B CN 107010988B CN 201710287740 A CN201710287740 A CN 201710287740A CN 107010988 B CN107010988 B CN 107010988B
Authority
CN
China
Prior art keywords
equal
resin
granularity
magnesite
magnesia
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201710287740.1A
Other languages
English (en)
Other versions
CN107010988A (zh
Inventor
陈昌平
孙荣海
王文学
宋世锋
刘百宽
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Puyang Refractories Group Co Ltd
Original Assignee
Puyang Refractories Group Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Puyang Refractories Group Co Ltd filed Critical Puyang Refractories Group Co Ltd
Priority to CN201710287740.1A priority Critical patent/CN107010988B/zh
Publication of CN107010988A publication Critical patent/CN107010988A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN107010988B publication Critical patent/CN107010988B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B38/00—Porous mortars, concrete, artificial stone or ceramic ware; Preparation thereof
    • C04B38/06—Porous mortars, concrete, artificial stone or ceramic ware; Preparation thereof by burning-out added substances by burning natural expanding materials or by sublimating or melting out added substances
    • C04B38/063—Preparing or treating the raw materials individually or as batches
    • C04B38/0635—Compounding ingredients
    • C04B38/0645—Burnable, meltable, sublimable materials
    • C04B38/0675—Vegetable refuse; Cellulosic materials, e.g. wood chips, cork, peat, paper
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/01—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics
    • C04B35/03—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on magnesium oxide, calcium oxide or oxide mixtures derived from dolomite
    • C04B35/04—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on magnesium oxide, calcium oxide or oxide mixtures derived from dolomite based on magnesium oxide
    • C04B35/043—Refractories from grain sized mixtures
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B38/00—Porous mortars, concrete, artificial stone or ceramic ware; Preparation thereof
    • C04B38/06—Porous mortars, concrete, artificial stone or ceramic ware; Preparation thereof by burning-out added substances by burning natural expanding materials or by sublimating or melting out added substances
    • C04B38/063—Preparing or treating the raw materials individually or as batches
    • C04B38/0635—Compounding ingredients
    • C04B38/0645—Burnable, meltable, sublimable materials
    • C04B38/067—Macromolecular compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/32—Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
    • C04B2235/3205—Alkaline earth oxides or oxide forming salts thereof, e.g. beryllium oxide
    • C04B2235/3208—Calcium oxide or oxide-forming salts thereof, e.g. lime
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/34—Non-metal oxides, non-metal mixed oxides, or salts thereof that form the non-metal oxides upon heating, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
    • C04B2235/3418—Silicon oxide, silicic acids, or oxide forming salts thereof, e.g. silica sol, fused silica, silica fume, cristobalite, quartz or flint
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/40—Metallic constituents or additives not added as binding phase
    • C04B2235/402—Aluminium
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/42—Non metallic elements added as constituents or additives, e.g. sulfur, phosphor, selenium or tellurium
    • C04B2235/422—Carbon
    • C04B2235/425—Graphite
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/42—Non metallic elements added as constituents or additives, e.g. sulfur, phosphor, selenium or tellurium
    • C04B2235/428—Silicon
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/50—Constituents or additives of the starting mixture chosen for their shape or used because of their shape or their physical appearance
    • C04B2235/54—Particle size related information
    • C04B2235/5418—Particle size related information expressed by the size of the particles or aggregates thereof
    • C04B2235/5427—Particle size related information expressed by the size of the particles or aggregates thereof millimeter or submillimeter sized, i.e. larger than 0,1 mm
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/50—Constituents or additives of the starting mixture chosen for their shape or used because of their shape or their physical appearance
    • C04B2235/54—Particle size related information
    • C04B2235/5418—Particle size related information expressed by the size of the particles or aggregates thereof
    • C04B2235/5436—Particle size related information expressed by the size of the particles or aggregates thereof micrometer sized, i.e. from 1 to 100 micron

Abstract

本发明公开了一种防膨胀开裂的中间包干式工作衬及其制备方法，该中间包干式工作衬按重量百分比计包括以下组分：粒度为≤5mm的镁砂占50－90％，粒度为≤3mm的菱镁矿或白云石占5－45％，可燃纤维占0.1－2.5％，酚醛树脂粉占1.5－6.0％，复合添加剂占0.1－3.0％。本发明减小了中间包干式工作衬在烘烤和使用过程中的膨胀幅度，降低了内衬材料的应力集中和固化后的刚度，延缓了结合剂碳网的氧化时间，有效防止了材料烘烤和使用过程中开裂、钻钢和塌落等，在保持优良抗侵蚀性能和耐烧结性能的前提下，大幅提高了连铸中间包的安全性能。

Description

一种防膨胀开裂的中间包干式工作衬及其制备方法
技术领域
本发明涉及耐火材料领域。更具体地，涉及一种防膨胀开裂的中间包干式工作衬及其制备方法。
背景技术
连铸中间包工式工作衬广泛采用镁砂为主要原料以及酚醛树脂粉作结合剂，现场通过胎模振动和加热固化等工艺成型，上线使用前仅需经过中火(600－800℃)和大火(1000－1100℃)烘烤后即可投入使用。由于其施工便利、烘烤时间短，以及抗侵蚀和耐烧结性能优良等，至今仍然是国内外连铸中间包首选耐火工作衬。然而，该类工作衬从常温到中火、中火到大火以及大火到钢水浇注，其升温过程急剧且不连续，加之浇注过程中钢包切换时钢水液面波动大，因而烘烤和使用过程中，均会面临体积稳定性差产生开裂和塌落等风险。这一现象在中间包开浇后的前30min内尤为明显，一旦出现膨胀裂纹或钻钢，将严重影响到中间包的使用寿命和安全性能等。
造成中间包干式工作衬膨胀和开裂的因素包括以下几方面：
(1)干式工作衬中的主原料为镁砂，其方镁石相在1000℃下的热膨胀系数高达13.5×10－6/℃，尤其是使用电熔镁砂、高纯镁砂等高致密原料时更加明显；同时，加热或烘烤中结合剂酚醛树脂和固化剂六次甲基四胺反应也将产生较大的体积膨胀，因而整体上材料的体积稳定性差；
(2)树脂固化后形成的碳网结合导致工作衬刚性强，柔性欠佳，高温下耐火骨料和粉料的位移旋转或重排受阻，一旦体系的膨胀应力无法释放，工作衬将迅速与永久衬脱离，严重时直接导致开裂和垮塌；
(3)膨胀导致工作衬离弧并产生间距和缝隙，在烘烤和使用过程中，空气流入间隙并逐步对碳网氧化，削弱了材料的断裂强度，进而造成工作衬开裂、钻钢和塌落，氧化时间越长，出现事故的概率越大。
发明内容
本发明的一个目的在于提供一种一种防膨胀开裂中间包干式工作衬及其制备方法，以解决传统镁质中间包干式工作衬在烘烤和使用过程中因膨胀、氧化导致开裂、钻钢和塌落等问题。
为达到上述目的，本发明采用下述技术方案：一种防膨胀开裂的中间包干式工作衬，由如下组分组成：镁砂、菱镁矿或白云石、可燃纤维、复合树脂和复合添加剂。
上述防膨胀开裂的中间包干式工作衬，镁砂占50－90wt％且粒度小于或等于5mm，菱镁矿或白云石占5－45wt％且粒度小于或等于3mm，可燃纤维占0.1－2.5wt％，复合树脂粉占1.5－6.0wt％，复合添加剂占0.1－3.0wt％。
上述防膨胀开裂的中间包干式工作衬，复合树脂粉粒度为1-150nm，复合树脂粉为酚醛树脂、聚丙烯树脂和聚丙烯酸树脂中的一种或多种。
上述防膨胀开裂的中间包干式工作衬，复合树脂粉为酚醛树脂和聚丙烯树脂，酚醛树脂和聚丙烯树脂的质量之比为5～7：1～2。
上述防膨胀开裂的中间包干式工作衬，复合树脂粉由酚醛树脂、聚丙烯树脂和聚丙烯酸树脂组成，酚醛树脂粉、聚丙烯树脂粉和聚丙烯酸树脂三者质量之比为7：2：0.3。
上述防膨胀开裂的中间包干式工作衬，粒度为大于3mm且小于或等于5mm的镁砂颗粒占10－35wt％，粒度大于1mm且小于或等于3mm的镁砂颗粒占15－30wt％，粒度大于0.088mm且小于或等于1mm的镁砂颗粒占5－25wt％，粒度小于或等于0.088mm的镁砂颗粒占15－35wt％。
上述防膨胀开裂的中间包干式工作衬，所述镁砂为MgO质量分数大于或等于91％的重烧镁砂或电熔镁砂，所述镁砂的颗粒体密大于或等于3.2g·cm －3。
上述防膨胀开裂的中间包干式工作衬，粒度为1-3mm的所述菱镁矿或白云石颗粒占1－25％，粒度为0-1mm的所述菱镁矿或白云石颗粒占5－35％；在所述菱镁矿或白云石中MgO和CaO的质量分数大于或等于45wt％，在所述菱镁矿或白云石中SiO2的质量分数小于或等于1.5％；粒度为1-3mm的所述菱镁矿或白云石颗粒与粒度为0-1mm的所述菱镁矿或白云石颗粒质量之比为1:1－1:5。
上述防膨胀开裂的中间包干式工作衬，所述可燃纤维为纸纤维、麻纤维、木质纤维、高分散中空聚丙烯纤维中的一种或多种；所述可燃纤维的直径小于或等于80μm、长度小于或等于6mm；所述酚醛树脂粉中六次甲基四胺的质量百分含量为6－16％；所述复合添加剂由金属铝粉和金属镁粉中的至少一种和金属硅粉、石墨粉和B4C粉中的至少一种组成；所述的金属铝粉、金属镁粉、金属硅粉、石墨粉和B4C粉粒度小于0.044mm的重量百分比大于或等于85％。
防膨胀开裂的中间包干式工作衬的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：①按权利要求1-9中的原料规格及配比准备原料；②按将镁砂和菱镁矿或白云石倒入强制搅拌机混炼均匀；③加入可燃纤维，搅拌5～10min进行分散，消除纤维抱团；④依次加入酚醛树脂和复合添加剂，进一步混炼5min后包装入袋；⑤将成品倒入中间包永久衬和胎模之间，同时开启电机振动，直至物料不再下沉；⑥在100－300℃下对工作衬烘烤0.5－1.5h，脱模后即得所述的防膨胀开裂的中间包干式工作衬。
本发明的防膨胀开裂的中间包干式工作衬各组分选择以及重量份限定的原理如下：
(1)菱镁矿和白云石的分解温度区间为350－900℃，普遍集中在620℃温区附近(见附图1)。矿物分解时将产生约50％的CO2气体，同时产生一定的体积收缩。本发明中间包干式工作衬选用MgO含量≥91％、体密≥3.2g·cm-3的优质重烧镁砂或电熔镁砂为主原料，且按5－3mm、3－1mm、1－0mm和≤0.088mm四级配实现密堆积，确保产品优良的抗侵蚀和而烧结性能。在配方中加入5－45％粒度为≤3mm的菱镁矿或白云石，利用其分解时的体积收缩效应，抵消烘烤使用过程中主原料镁砂和结合剂固化反应产生的体积膨胀。考虑到对应力的缓解效果以及对抗渣性能的影响，菱镁矿或白云石的化学成分按(MgO+CaO)重量百分比≥45％、SiO2重量百分比≤1.5％进行控制，添加量则按粒度3－1mm重量百分比为1－25％、粒度为1－0mm重量百分比为5－35％进行控制。
(2)菱镁矿或白云石分解时产生约50％的CO2气体，为防止分解压对工作衬造成剥落或粉化等影响，在配方中添加0.1－2.5％且直径≤80μm，长度≤6mm的可燃纤维，包括纸纤维、麻纤维、木质纤维、高分散中空聚丙烯纤维等。可燃纤维的燃点普遍在菱镁矿或白云石开始分解温度350℃以下，在菱镁矿或白云石的开始分解时，这些可燃性纤维已从中间包工作衬内被烧除，为下一步菱镁矿或白云石的分解提供了很好的透气通道。
(3)针对现有树脂结合工作衬的刚性大、柔性欠佳以及烘烤时间长、碳网抗氧化性差等特点，在配方加入0.1－3.0％的复合添加剂，包括金属铝粉、金属镁粉中的至少一种和金属硅粉、石墨粉、B4C粉中的至少一种。其中，金属铝粉和金属镁粉的熔点分别为660.0℃和648.9℃，当工作衬超过上述温度时，随着固态铝粉或镁粉的熔化，附近的耐火骨粉料等颗粒得以位移旋转和重排，达到降低干式工作衬刚性、防止过度膨胀的目的。另外，在烘烤和使用过程中，这些添加剂可在碳网氧化之前氧化，相当于延长了结合剂碳网的氧化时间，避免材料因膨胀或长时烘烤脱碳导致松散垮塌现象。此外，未氧化的金属铝粉和金属硅粉在高温下还可与碳网反应生成Al4C3和SiC等结合相，进一步改善了工作衬的力学性能。为了提高上述强韧化效果，复合添加剂中各原料≤0.044mm的重量百分比应不低于85％。
(4)聚丙烯树脂具有较高的弹性，引入聚丙烯树脂或聚丙烯酸树脂改善了碳网韧性，使碳网强度最佳，增加工作衬柔性，释放高温时的应力，提高抗开裂能力，避免垮塌。
(5)复合树脂粉的引入，使得形成的碳网更加均匀，性能更稳定，减少了应力集力，从而减少了塌包的可能性。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：减小了中间包干式工作衬在烘烤和使用过程中的膨胀幅度，降低了内衬材料的应力集中和固化后的刚度，延缓了结合剂碳网的氧化时间，有效地防止了材料烘烤和使用过程中开裂、钻钢和塌落等现象，在保持优良的抗侵蚀性能和耐烧结性能的前提下，大幅提高了连铸中间包的安全性能。
附图说明
图1为本发明所用菱镁矿原料的热重曲线。
具体实施方式
实施例1
一种防膨胀开裂的中间包干式工作衬，由如下组分组成：
复合树脂粉粒度为1-150nm，复合树脂粉为酚醛树脂，质量分数为4.0wt％，所述酚醛树脂粉中六次甲基四胺的质量百分含量为10％。
粒度为大于3mm且小于或等于5mm的镁砂颗粒占19wt％，粒度大于1mm且小于或等于3mm的镁砂颗粒占17wt％，粒度大于0.088mm且小于或等于1mm的镁砂颗粒占10wt％，粒度小于或等于0.088mm的镁砂颗粒占28wt％，所用镁砂为95重烧镁砂。所述镁砂的颗粒体密大于或等于3.2g·cm－3。
粒度为1-3mm的所述菱镁矿颗粒占5wt％，粒度为0-1mm的所述菱镁矿或白云石颗粒占15wt％；在所述菱镁矿中MgO和CaO的质量分数大于或等于45wt％，在所述菱镁矿或白云石中SiO2的质量分数小于或等于1.5％。
所述可燃纤维为麻纤维，质量分数为1.1wt％，所述可燃纤维的直径小于或等于80μm、长度小于或等于6mm。
所述复合添加剂由金属铝粉和石墨粉组成，金属铝粉的质量分数为0.6wt％，石墨粉的质量分数为0.3wt％；所述的金属铝粉、所述石墨粉粒度小于0.044mm的重量百分比大于或等于85％。
生产制备工艺：按要求对各原料进行破粉碎，将95重烧镁砂和菱镁矿倒入强制搅拌机混炼5min，加入麻纤维后再次强力搅拌5min，分步加入结合剂酚醛树脂、金属铝粉和石墨粉，进一步混炼10min后包装入袋。将成品倒入中间包永久衬和胎模之间，同时开启电机振动，直至物料不再下沉。在200℃下对工作衬烘烤1.5h，脱模后即得防膨胀开裂的中间包干式工作衬。
该中间包干式工作衬经中火800℃烘烤2.5h后瞬间转大火1100℃烘烤3.5h，上线前未发现工作衬和永久衬之间有膨胀离弧现象。浇注钢种为HRB400，连浇35h后下线观察，渣线处侵蚀约21mm，残衬厚约42mm，抗侵蚀性能优良，耐烧结性能好，没有发现膨胀、开裂和塌落等异常现象。
实施例2
一种防膨胀开裂的中间包干式工作衬，由如下组分组成：
复合树脂粉粒度为1-150nm，复合树脂粉为酚醛树脂，质量分数为3.0wt％；所述酚醛树脂粉中六次甲基四胺的质量百分含量为6％。
粒度为大于3mm且小于或等于5mm的镁砂颗粒占16wt％，粒度大于1mm且小于或等于3mm的镁砂颗粒占18wt％，粒度大于0.088mm且小于或等于1mm 的镁砂颗粒占15wt％，所用镁砂为95重烧镁砂；粒度小于或等于0.088mm的镁砂颗粒占29wt％，所用镁砂为97电熔镁砂。所述镁砂的颗粒体密大于或等于3.2g·cm－3。
粒度大于1mm且小于或等于3mm的所述菱镁矿颗粒占6wt％，粒度大于0且小于或等于1mm的所述菱镁矿颗粒占11wt％；在所述菱镁矿中MgO和CaO的质量分数大于或等于45wt％，在所述菱镁矿中SiO2的质量分数小于或等于1.5％。
所述可燃纤维为高分散中空聚丙烯纤维，质量分数为0.3wt％，所述可燃纤维的直径小于或等于80μm、长度小于或等于6mm。
所述复合添加剂由金属铝粉和金属硅粉组成，金属铝粉为1.2wt％和金属硅粉为0.5wt％；在所述复合添加剂中所述金属铝粉、所述金属硅粉的粒度小于0.044mm的重量百分比大于或等于85wt％。
生产制备工艺：按要求对各原料进行破粉碎，将95重烧镁砂、97电熔镁砂和菱镁矿倒入强制搅拌机混炼5min，加入高分散中空聚丙烯纤维后再次强力搅拌5min，分步加入结合剂酚醛树脂、复合添加剂金属铝粉和金属硅粉，进一步混炼10min后包装入袋。将成品倒入中间包永久衬和胎模之间，同时开启电机振动，直至物料不再下沉。在300℃下对工作衬烘烤0.5h，脱模后即得防膨胀开裂的中间包干式工作衬。
该中间包干式工作衬经中火600℃烘烤3.5h后瞬间转大火1200℃烘烤4.8h，上线前未发现工作衬和永久衬之间有膨胀离弧现象。浇注钢种为SPHC，连浇45h后下线观察，渣线处侵蚀约17mm，残衬厚约49mm，没有发现膨胀、开裂和塌落等异常现象。该工作衬性能好、寿命长，满足低碳钢长时浇注的需求。
实施例3
一种防膨胀开裂的中间包干式工作衬，由如下组分组成：
复合树脂粉粒度为1-150nm，复合树脂粉为酚醛树脂，质量分数为4.0wt％；所述酚醛树脂粉中六次甲基四胺的质量百分含量为16％。
粒度为大于3mm且小于或等于5mm的镁砂颗粒占16wt％，粒度大于1mm且小于或等于3mm的镁砂颗粒占5wt％，粒度大于0.088mm且小于或等于1mm 的镁砂颗粒占5wt％，粒度小于或等于0.088mm的镁砂颗粒占28wt％，所述镁砂为91重烧镁砂。所述镁砂的颗粒体密大于或等于3.2g·cm－3。
粒度为1-3mm的白云石颗粒占18％，粒度为0-1mm的白云石颗粒占22％；在所述白云石中MgO和CaO的质量分数大于或等于45wt％，在所述菱镁矿或白云石中SiO2的质量分数小于或等于1.5％。
所述可燃纤维为纸纤维，纸纤维质量分数为0.8wt％，所述可燃纤维的直径小于或等于80μm、长度小于或等于6mm。
所述复合添加剂由金属铝粉和石墨粉组成，金属铝粉的质量分数为0.7wt％，石墨粉的质量分数为0.5wt％；所述复合添加剂中所述金属铝粉、石墨粉的粒度小于0.044mm的重量百分比大于或等于85％。
生产制备工艺：按要求对各原料进行破粉碎，将白云石倒入强制搅拌机混炼5min，加入纸纤维后再次强力搅拌5min，分步加入结合剂酚醛树脂、复合添加剂金属铝粉和石墨粉，进一步混炼10min后包装入袋。将成品倒入中间包永久衬和胎模之间，同时开启电机振动，直至物料不再下沉。在250℃下对工作衬烘烤1.0h，脱模后即得防膨胀开裂的中间包干式工作衬。
该中间包干式工作衬经中火750℃烘烤5.0h后瞬间转大火1000℃烘烤4.0h，上线前未发现工作衬和永久衬之间有膨胀离弧现象。浇注钢种为45#钢，连浇12h后下线观察，渣线处侵蚀约26mm，残衬厚约39mm，没有发现膨胀、开裂和塌落等异常现象。另外，该工作衬富有CaO成分，实践表明对钢水具有很好的洁净化效果。
实施例4
一种防膨胀开裂的中间包干式工作衬，由如下组分组成：
复合树脂粉粒度为1-150nm，复合树脂粉为酚醛树脂粉、聚丙烯树脂粉和聚丙烯酸树脂的混合物，质量分数为6.0wt％，酚醛树脂粉、聚丙烯树脂粉和聚丙烯酸树脂三者质量之比为7：2：0.3。
粒度为大于3mm且小于或等于5mm的镁砂颗粒占15wt％，粒度大于1mm且小于或等于3mm的镁砂颗粒占10wt％，粒度大于0.088mm且小于或等于1mm的镁砂颗粒占13wt％，粒度小于或等于0.088mm的镁砂颗粒占30wt％，所用镁砂为95重烧镁砂。所述镁砂的颗粒体密大于或等于3.2g·cm－3。
粒度为1-3mm的所述菱镁矿颗粒占8wt％，粒度为0-1mm的所述菱镁矿或白云石颗粒占15wt％；在所述菱镁矿中MgO和CaO的质量分数大于或等于45wt％，在所述菱镁矿或白云石中SiO2的质量分数小于或等于1.5％。
所述可燃纤维为麻纤维，质量分数为1.3wt％，所述可燃纤维的直径小于或等于80μm、长度小于或等于6mm。
所述复合添加剂由金属铝粉和石墨粉组成，金属铝粉的质量分数为0.9wt％，石墨粉的质量分数为0.8wt％；所述的金属铝粉、所述石墨粉粒度小于0.044mm的重量百分比大于或等于85％。
生产制备工艺：按要求对各原料进行破粉碎，将95重烧镁砂和菱镁矿倒入强制搅拌机混炼5min，加入麻纤维后再次强力搅拌5min，分步加入结合剂酚醛树脂、金属铝粉和石墨粉，进一步混炼10min后包装入袋。将成品倒入中间包永久衬和胎模之间，同时开启电机振动，直至物料不再下沉。在200℃下对工作衬烘烤1.5h，脱模后即得防膨胀开裂的中间包干式工作衬。
该中间包干式工作衬经中火800℃烘烤2.5h后瞬间转大火1100℃烘烤3.5h，上线前未发现工作衬和永久衬之间有膨胀离弧现象。浇注钢种为HRB400，连浇35h后下线观察，渣线处侵蚀约17mm，残衬厚约46mm，抗侵蚀性能优良，耐烧结性能好，没有发现膨胀、开裂和塌落等异常现象。
实施例5
一种防膨胀开裂的中间包干式工作衬，由如下组分组成：
复合树脂粉粒度为1-150nm，复合树脂粉为酚醛树脂粉、聚丙烯树脂粉和聚丙烯酸树脂的混合物，质量分数为5.0wt％，酚醛树脂粉、聚丙烯树脂粉三者质量之比为7：2。
粒度为大于3mm且小于或等于5mm的镁砂颗粒占14wt％，粒度大于1mm且小于或等于3mm的镁砂颗粒占13wt％，粒度大于0.088mm且小于或等于1mm的镁砂颗粒占13wt％，粒度小于或等于0.088mm的镁砂颗粒占27wt％，所用镁砂为95重烧镁砂。所述镁砂的颗粒体密大于或等于3.2g·cm－3。
粒度为1-3mm的所述菱镁矿颗粒占10wt％，粒度为0-1mm的所述菱镁矿或白云石颗粒占15wt％；在所述菱镁矿中MgO和CaO的质量分数大于或等于45wt％，在所述菱镁矿或白云石中SiO2的质量分数小于或等于1.5％。
所述可燃纤维为麻纤维，质量分数为1.1wt％，所述可燃纤维的直径小于或等于80μm、长度小于或等于6mm。
所述复合添加剂由金属铝粉和石墨粉组成，金属铝粉的质量分数为0.9wt％，石墨粉的质量分数为1.1wt％；所述的金属铝粉、所述石墨粉粒度小于0.044mm的重量百分比大于或等于85％。
生产制备工艺：按要求对各原料进行破粉碎，将95重烧镁砂和菱镁矿倒入强制搅拌机混炼5min，加入麻纤维后再次强力搅拌5min，分步加入结合剂酚醛树脂、金属铝粉和石墨粉，进一步混炼10min后包装入袋。将成品倒入中间包永久衬和胎模之间，同时开启电机振动，直至物料不再下沉。在200℃下对工作衬烘烤1.5h，脱模后即得防膨胀开裂的中间包干式工作衬。
该中间包干式工作衬经中火800℃烘烤2.5h后瞬间转大火1100℃烘烤3.5h，上线前未发现工作衬和永久衬之间有膨胀离弧现象。浇注钢种为HRB400，连浇35h后下线观察，抗侵蚀性能优良，耐烧结性能好，没有发现膨胀、开裂和塌落等异常现象。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定，对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，这里无法对所有的实施方式予以穷举，凡是属于本发明的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。

Claims (5)

1.一种防膨胀开裂的中间包干式工作衬，其特征在于，由如下组分组成：镁砂、菱镁矿或白云石、可燃纤维、树脂粉和复合添加剂；
镁砂占50－90wt％且粒度小于或等于5mm，菱镁矿或白云石占5－45wt％且粒度小于或等于3mm，可燃纤维占0.1－2.5wt％，树脂粉占1.5－6.0wt％，复合添加剂占0.1－3.0wt％；
树脂粉粒度为1-150nm，树脂粉为酚醛树脂、聚丙烯树脂和聚丙烯酸树脂中的一种或多种；
粒度为大于3mm且小于或等于5mm的镁砂颗粒占10－35wt％，粒度大于1mm且小于或等于3mm的镁砂颗粒占15－30wt％，粒度大于0.088mm且小于或等于1mm的镁砂颗粒占5－25wt％，粒度小于或等于0.088mm的镁砂颗粒占15－35wt％；
粒度为1-3mm的所述菱镁矿或白云石颗粒占1－25％，粒度为0-1mm的所述菱镁矿或白云石颗粒占5－35％；在所述菱镁矿或白云石中MgO和CaO的质量分数大于或等于45wt％，在所述菱镁矿或白云石中SiO2的质量分数小于或等于1.5％；粒度为1-3mm的所述菱镁矿或白云石颗粒与粒度为0-1mm的所述菱镁矿或白云石颗粒质量之比为1:1－1:5；
所述可燃纤维为纸纤维、麻纤维、木质纤维、高分散中空聚丙烯纤维中的一种或多种；所述可燃纤维的直径小于或等于80μm、长度小于或等于6mm；所述酚醛树脂中六次甲基四胺的质量百分含量为6－16％；所述复合添加剂由金属铝粉和金属镁粉中的至少一种和金属硅粉、石墨粉和B4C粉中的至少一种组成；所述的金属铝粉、金属镁粉、金属硅粉、石墨粉和B4C粉粒度小于0.044mm的重量百分比大于或等于85％。
2.根据权利要求1所述的防膨胀开裂的中间包干式工作衬，其特征在于，树脂粉为酚醛树脂和聚丙烯树脂，酚醛树脂和聚丙烯树脂的质量之比为5～7：1～2。
3.根据权利要求1所述的防膨胀开裂的中间包干式工作衬，其特征在于，树脂粉由酚醛树脂、聚丙烯树脂和聚丙烯酸树脂组成，酚醛树脂、聚丙烯树脂和聚丙烯酸树脂三者质量之比为7：2：0.3。
4.根据权利要求1所述的防膨胀开裂的中间包干式工作衬，其特征在于，所述镁砂为MgO质量分数大于或等于91％的重烧镁砂或电熔镁砂，所述镁砂的颗粒体密大于或等于3.2g·cm－3。
5.权利要求1-4任一所述防膨胀开裂的中间包干式工作衬的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：①按权利要求1-4中的原料规格及配比准备原料；②按将镁砂和菱镁矿或白云石倒入强制搅拌机混炼均匀；③加入可燃纤维，搅拌5～10min进行分散，消除纤维抱团；④依次加入树脂粉和复合添加剂，进一步混炼5min后包装入袋；⑤将成品倒入中间包永久衬和胎模之间，同时开启电机振动，直至物料不再下沉；⑥在100－300℃下对工作衬烘烤0.5－1.5h，脱模后即得所述的防膨胀开裂的中间包干式工作衬。
CN201710287740.1A 2017-04-27 2017-04-27 一种防膨胀开裂的中间包干式工作衬及其制备方法 Active CN107010988B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710287740.1A CN107010988B (zh) 2017-04-27 2017-04-27 一种防膨胀开裂的中间包干式工作衬及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710287740.1A CN107010988B (zh) 2017-04-27 2017-04-27 一种防膨胀开裂的中间包干式工作衬及其制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN107010988A CN107010988A (zh) 2017-08-04
CN107010988B true CN107010988B (zh) 2019-08-16

Family

ID=59447940

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710287740.1A Active CN107010988B (zh) 2017-04-27 2017-04-27 一种防膨胀开裂的中间包干式工作衬及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN107010988B (zh)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110642604A (zh) * 2019-11-07 2020-01-03 湖北安耐捷炉衬材料有限公司 铸造用钢包防渣涂抹料及其制备方法
CN111302816A (zh) * 2020-04-02 2020-06-19 北京利尔高温材料股份有限公司 一种中间包工作衬干式料
CN111908903A (zh) * 2020-06-16 2020-11-10 浙江攀盛冶金材料有限公司 一种铝镁质捣打料
CN112194465B (zh) * 2020-10-12 2022-06-17 北京利尔高温材料股份有限公司 一种中间包干式料及其制备方法
CN116023160A (zh) * 2022-12-21 2023-04-28 南京钢铁股份有限公司 一种中间包用纤维增强镁质干式料
CN116410010A (zh) * 2023-05-10 2023-07-11 杨国成 一种低密度耐火材料的制备方法

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5124288A (en) * 1991-08-15 1992-06-23 Quigley Company Inc. Refractory material containing calcium carbonate-stabilized synthetic dolomite
CN101328071B (zh) * 2008-07-31 2011-05-18 武汉科技大学 一种镁钙质中间包干式工作衬料及其制备方法
CN104311045B (zh) * 2014-09-28 2016-03-02 濮阳濮耐高温材料（集团）股份有限公司 一种树脂结合的中间包轻质涂料及其制备方法
CN106242592B (zh) * 2016-07-20 2018-12-18 山东国茂冶金材料有限公司 一种防崩塌中间包涂抹料及其制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN107010988A (zh) 2017-08-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107010988B (zh) 一种防膨胀开裂的中间包干式工作衬及其制备方法
CN101531533B (zh) 一种低碳镁碳砖及其制备方法
CN103482989B (zh) 刚玉镁铝尖晶石浇注料以及使用浇注料制备预制砖的方法
CN100590098C (zh) 环保型干式振动料及其制备方法
CN103588494B (zh) 滑板砖及其制备方法
CN101423416B (zh) 一种加氢氧化铝的中间包镁质干式料
CN101143795B (zh) 一种捣打料
CN102120704B (zh) 一种环保型中间包干式料
CN109231968A (zh) 连铸中间包工作衬用干式料及其制备方法
CN101293779B (zh) 一种环保型中间包干式振动料结合剂
CN107473756B (zh) 一种多用途含低维碳的陶瓷/炭复合材料及其生产方法
CN112194465B (zh) 一种中间包干式料及其制备方法
CN108191406A (zh) 一种添加用后镁铝尖晶石粉的中间包镁质干式料及其制备方法
CN100453211C (zh) 一种中间包干式工作衬的制备方法
CN108863414B (zh) 一种高性能的镁碳砖及其制备方法
CN107298586A (zh) 一种管线钢连铸用抗侵蚀中间包塞棒
CN104478443A (zh) 一种干式低碳环保炮泥及其制作方法
CN107032805A (zh) 一种钢包用超低碳方镁石‑尖晶石‑碳砖及制备方法
JP2019519379A (ja) フィーダー組成物のための充填剤として使用するためのコア−シェル粒子
CN110642631B (zh) 一种铁水包内衬用捣打料及其制备方法
CN105174983B (zh) 一种rh内衬用镁尖晶石砖及其制备方法
CN104961489A (zh) 环保节能型铁水包用半轻质耐火浇注料
CN104478455B (zh) 一种具有非氧化物增强增韧结构的低碳镁碳砖及其制备方法
CN107226683A (zh) 一种中间包干式料及其制备方法
CN108526452B (zh) 一种快速烘烤型中间包干式料及其制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant