CN107417289A - 一种连铸中间包预制件浇注料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提出了一种连铸中间包预制件浇注料的制备方法,解决了现有技术中现有技术中中间包预制件存在的成本高、易开裂的缺陷的问题,一种连铸中间包预制件浇注料,包括如下重量份的原料:黑铝砂高铝料60~80份;烧结矾土尖晶石细粉10~20份;烧结镁砂细粉2~8份;α‑Al2O3微粉4~8份;ρ‑Al2O3微粉2~6份;硅微粉0.5~1.5份;不锈钢纤维0~3份;防爆剂0~0.2份;减水剂0.1~0.5份,相对于传统使用高铝矾土与镁砂作为原料制成的预制件,本发明制备的连铸中间包预制件能够大幅降低预制件成本,而且本发明制备的中间包预制件可以进行快速烘烤,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。
Description
技术领域
本发明涉及钢铁冶金行业用耐火材料技术领域,特别是指一种连铸中间包预制件浇注料的制备方法。
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。
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。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,国内对开发新的耐火原料进行了大量研究。黑铝砂高铝料为冶金中提炼钛的尾渣,其耐火度>1790℃,物相有CA6、CA2、钛酸铝、钛酸钙以及金红石相,这些物相均为高温相,因此将其应用在耐火材料当中,不仅可以对提钛尾渣进行二次利用,保护环境,同时对于降低耐火材料成本及能耗也具有重要意义。
发明内容
本发明提出一种连铸中间包预制件浇注料的制备方法,解决了现有技术中现有技术中中间包预制件存在的成本高、易开裂的缺陷的问题。
本发明的技术方案是这样实现的:一种连铸中间包预制件浇注料,包括如下重量份的原料:
黑铝砂高铝料60~80份;烧结矾土尖晶石细粉10~20份;烧结镁砂细粉2~8份;α-Al2O3微粉4~8份;ρ-Al2O3微粉2~6份;硅微粉0.5~1.5份;不锈钢纤维0~3份;防爆剂0~0.2份;减水剂0.1~0.5份。
优选的,所述黑铝砂高铝料颗粒密度为3.3~3.5g/cm3,其中Al2O3含量为73~78%,CaO含量为8~10%,TiO2含量为12~15%。
优选的,所述烧结矾土尖晶石细粉粒度为0.074~0.083mm;其中MgO含量为28~32%,SiO2含量为1.5~2.2%,Al2O3含量为58~62%。
优选的,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;其中MgO含量为93~95%,SiO2含量为1.5~2.2%,CaO含量为1.2~2.2%。
优选的,所述硅微粉的粒度为0.03~0.045mm,筛余量为1~3%;其中SiO2含量为92~95%,K2O或Na2O含量为1.2~1.5%,Fe2O3含量为0.6~1.1%。
优选的,所述防爆剂为聚丙烯纤维。
优选的,所述减水剂为六偏磷酸钠。
优选的,所述黑铝砂高铝料的粒度为5~8mm、3~5mm、1~3mm和0.083~1mm的颗粒的混合物。
本发明又提出一种连铸中间包预制件浇注料的制备方法,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5~6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60~80℃的环境下带模养护12~14小时,然后脱模,得到预制件的半成品;
5)将所述半成品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。
本发明的有益效果:
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,本发明制备的连铸中间包预制件能够大幅降低预制件成本,而且本发明制备的中间包预制件可以进行快速烘烤,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)在全行业推广使用连铸中间包预制件浇注料,不仅可以对提钛尾渣进行二次利用,保护环境,同时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
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
实施例1
本实施例涉及一种连铸中间包预制件浇注料,由如下重量份的材料组成:
5mm≤粒度<8mm的黑铝砂高铝料25kg,3mm≤粒度<5mm的黑铝砂高铝料20kg,1mm≤粒度<3mm的黑铝砂高铝料15kg,0.083mm≤粒度<1mm的黑铝砂高铝料10kg;所述黑铝砂高铝料中Al2O3含量为73%,CaO含量为10%,TiO2含量为15%,颗粒密度为3.3g/cm3。
烧结矾土尖晶石细粉15kg;所述烧结矾土尖晶石细粉中MgO含量为28%,SiO2含量为1.5%,Al2O3含量为62%,粒度为0.074~0.083mm。
烧结镁砂细粉4kg;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。
α-Al2O3微粉5kg;所述α-Al2O3微粉中Al2O3含量为98.5%,K2O或Na2O含量为0.45%,粒度为3μm;
ρ-Al2O3微粉4kg;所述ρ-Al2O3微粉中Al2O3含量为91%,K2O或Na2O含量为0.35%,灼减量为7%。
硅微粉0.6kg;所述硅微粉中SiO2含量为92%,Na2O含量为1.5%,Fe2O3含量为1.1%,粒度为0.03mm,筛余量1~3%。
不锈钢纤维1kg;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,型号为304#。
聚丙烯纤维0.2kg;所述防爆剂为聚丙烯纤维;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
本实施例涉及一种连铸中间包预制件浇注料,由如下重量份的材料组成:
5mm≤粒度<8mm的黑铝砂高铝料20kg,3mm≤粒度<5mm的黑铝砂高铝料25kg,1mm≤粒度<3mm的黑铝砂高铝料13kg,0.083mm≤粒度<1mm的黑铝砂高铝料15kg,所述黑铝砂高铝料中Al2O3含量为78%,CaO含量为8%,TiO2含量为12%,颗粒密度为3.5g/cm3。
烧结矾土尖晶石细粉12kg;所述烧结矾土尖晶石细粉中MgO含量为32%,SiO2含量为2.2%,Al2O3含量为58%,粒度为0.074~0.083mm。
烧结镁砂细粉4kg;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,粒径为0.074mm~0.083mm。
α-Al2O3微粉4kg;所述α-Al2O3微粉中Al2O3含量为99.5%,K2O或Na2O含量为0.25%,粒度为3μm。
ρ-Al2O3微粉4.65kg;所述ρ-Al2O3微粉中Al2O3含量为93%,K2O或Na2O含量为0.25%,灼减量为4%。
硅微粉0.7kg;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%。
不锈钢纤维1.2kg;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0.3kg,其所含P2O5≥68%,pH值为7。
实施例3
本实施例涉及一种连铸中间包预制件浇注料,由如下重量份的材料组成:
5mm≤粒度<8mm的黑铝砂高铝料25kg,3mm≤粒度<5mm的黑铝砂高铝料22kg,1mm≤粒度<3mm的黑铝砂高铝料12kg,0.083mm≤粒度<1mm的黑铝砂高铝料12kg;烧结矾土尖晶石细粉13kg;烧结镁砂细粉5kg;α-Al2O3微粉4.5kg;ρ-Al2O3微粉4.5kg;硅微粉0.6kg;不锈钢纤维1kg;聚丙烯纤维0.2kg;六偏磷酸钠0.2kg。
本实施例所述原料与实施例1相同。
实施例4
本实施例涉及一种连铸中间包预制件浇注料,由如下重量份的材料组成:
5mm≤粒度<8mm的黑铝砂高铝料20kg,3mm≤粒度<5mm的黑铝砂高铝料25kg,1mm≤粒度<3mm的黑铝砂高铝料10kg,0.083mm≤粒度<1mm的黑铝砂高铝料13kg;烧结矾土尖晶石细粉15kg;烧结镁砂细粉4.5kg;α-Al2O3微粉5kg;ρ-Al2O3微粉5kg;硅微粉0.65kg;不锈钢纤维1.4kg;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2相同。
实施例5
本实施例涉及一种连铸中间包预制件浇注料,由如下重量份的材料组成:
5mm≤粒度<8mm的黑铝砂高铝料25kg,3mm≤粒度<5mm的黑铝砂高铝料20kg,1mm≤粒度<3mm的黑铝砂高铝料15kg,0.083mm≤粒度<1mm的黑铝砂高铝料10kg;烧结矾土尖晶石细粉14kg;烧结镁砂细粉5kg;α-Al2O3微粉4.2kg;ρ-Al2O3微粉4kg;硅微粉0.9kg;不锈钢纤维1.5kg;聚丙烯纤维0.15kg;六偏磷酸钠0.25kg。
本实施例所述原料与实施例1相同。
实施例6
实施例1~5任一项所述连铸中间包预制件浇注料的制作方法,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5~6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60~80℃的环境下带模养护12~14小时,然后脱模,得到预制件的半成品;
5)将所述半成品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20kg,3mm≤粒度<5mm的88高铝矾土15kg,1mm≤粒度<3mm的95镁砂15kg,0.083mm≤粒度<1mm的95镁砂20kg;88高铝矾土细粉15kg;α-Al2O3微粉5kg;烧结镁砂细粉6kg;硅微粉2.5kg;耐热不锈钢纤维1kg,聚丙烯纤维0.2kg;六偏磷酸钠0.15kg;三聚磷酸钠0.15kg。
实验例
实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 实施例4 | 实施例5 | 对比例 | |
成品率 | 99.3% | 99.6% | 99.2% | 99.4% | 99.3% | 97.4% |
由以上表格可以看出,使用本发明所述的原料和方法,确实可以降低生产成本,提高成品率。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种连铸中间包预制件浇注料,其特征在于,包括如下重量份的原料:
黑铝砂高铝料60~80份;烧结矾土尖晶石细粉10~20份;烧结镁砂细粉2~8份;α-Al2O3微粉4~8份;ρ-Al2O3微粉2~6份;硅微粉0.5~1.5份;不锈钢纤维0~3份;防爆剂0~0.2份;减水剂0.1~0.5份。
2.如权利要求1所述的一种连铸中间包预制件浇注料,其特征在于,
所述黑铝砂高铝料颗粒密度为3.3~3.5g/cm3,其中Al2O3含量为73~78%,CaO含量为8~10%,TiO2含量为12~15%。
3.如权利要求1所述的一种连铸中间包预制件浇注料,其特征在于,
所述烧结矾土尖晶石细粉粒度为0.074~0.083mm;其中MgO含量为28~32%,SiO2含量为1.5~2.2%,Al2O3含量为58~62%。
4.如权利要求1所述的一种连铸中间包预制件浇注料,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;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.如权利要求1所述的一种连铸中间包预制件浇注料,其特征在于,
所述硅微粉的粒度为0.03~0.045mm,筛余量为1~3%;其中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.如权利要求1所述的一种连铸中间包预制件浇注料,其特征在于,
所述防爆剂为聚丙烯纤维。
7.如权利要求1所述的一种连铸中间包预制件浇注料,其特征在于,
所述减水剂为六偏磷酸钠。
8.如权利要求1或2所述的一种连铸中间包预制件浇注料,其特征在于,
所述黑铝砂高铝料的粒度为5~8mm、3~5mm、1~3mm和0.083~1mm的颗粒的混合物。
9.如权利要求1至8中任一项所述的一种连铸中间包预制件浇注料的制备方法,其特征在于,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5~6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60~80℃的环境下带模养护12~14小时,然后脱模,得到预制件的半成品;
5)将所述半成品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。
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