CN108117401B - 一种铁水包永久层用快干自流浇注料 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种铁水包永久层用快干自流浇注料,以质量百分比计,由以下原料制备而成:粒度为1‑9mm的叶蜡石和电熔莫来石复合料56%‑75%、粒度为0‑1mm的叶蜡石和电熔莫来石复合料14%‑22%、粒度≤1mm的氮化硅2%‑8%、减水剂0.5%‑1.5%、防爆剂0.8%‑1.5%、结合剂1%‑3%、粒度≤60μm二氧化硅微粉1%‑3%、粒度≤60μm活性氧化铝微粉1%‑4%、粒度≤50μm硅微粉2%‑5%。本发明铁水包永久层用快干自流浇注料隔热性好,抗热震性好,抗剥落性强,具有优良的自流、摊平、填充等特点,容易施工,可快速烘烤不爆裂,达到了自流和快干目的;此外,不粘渣铁,寿命长。
Description
技术领域
本发明属于耐火材料技术领域,具体涉及一种铁水包永久层用快干自流浇注料。
背景技术
铁水包是一种敞开式盛装和运送铁水的设备,是铁水脱硫预处理的容器。铁水包内衬耐火材料要与高温铁水、炉渣长时间接触,会受到流注冲刷和炉渣侵蚀,内衬耐火材料的侵蚀不仅降低了铁水包的使用寿命,还增加了铁水中其他杂质的含量。因此对于炼钢厂来说选用适宜铁水包内衬耐火材料对改善铁的质量,稳定操作,减少事故,提高生产效率有着十分重要的作用。
铁水包内衬耐火材料一般分为三层,保温层,永久层和工作层。保温层紧贴壳体钢板,其作用是保温及防止铁水包外壳变形,为了减少铁水热损失,降低出铁温度,防止出现铁水温降低,就必须减少包壁向外界热传导的热量。为降低包壁内衬的热传导率,通常在铁水包永久层与包壳体间铺砌保温层。永久层的作用是当工作层耐火材料局部侵蚀掉或侵蚀到很薄时,防止漏穿的铁水烧坏金属壳,提高铁包金属壳体的使用寿命,最大限度的使用工作层内衬,提高铁水包的使用寿命,提高使用的安全性,降低耐火材料消耗。工作层耐火材料直接接触铁水与铁渣,承受着铁水与铁渣的机械冲刷及高温化学侵蚀。工作层在铁水包内衬中是最主要的一层,铁水包的寿命高低取决于工作层耐火材料的材质,砌筑水平以及铁水与铁渣对此层机械冲刷,化学侵蚀的程度。
随着钢铁业的日新月异的快速发展和技术进步,高炉容量越来越大,铁水包利用率越来越高,铁水包的安全性能,使用寿命,节能效果越来越受到企业的重视。铁水包盛装铁水后,铁水的自重所产生的压力,由罐壳,永久层和工作衬来承担,工作衬一般是以中心为点放射线型或圆弧型,只有永久层不产生收缩,或者产生一定的膨胀,其整体性才能保持完好。在使用过程中,永久层所承受的压力要大于工作衬。这就要求永久层具有较高的隔热性能和强度。才能满足铁水包的安全和使用标准。
以前国内外铁水包永久层主要用耐火砖,但用耐火砖做铁水包永久层存在:(1)砖的消耗量大,会造成污染,从而破坏环境;(2)砌筑劳动强度大;(3)易发生漏包事故;(4)能耗高的弊端。而快干自流浇注料不仅克服了上述弊端,而且采用整体浇注,没有砖缝,不容易被渗透,侵蚀和结渣,浇注后易于清包,且与修补料之间具有较好的结合性,可以减少内衬修筑和修补的工作量,是国内外铁水包永久层用耐火材料的发展趋势。
发明内容
本发明的目的是提供一种铁水包永久层用快干自流浇注料,该快干自流浇注料隔热性好,抗热震性好,抗剥落性强,抗氧化能力强;而且,具有优良的自流,摊平,填充,密实的特点,容易施工,可快速烘烤不爆裂,只需要烘烤1.5小时就可以使用,达到了自流和快干的目的,不产生有害气体,不粘渣铁,寿命长。
为实现发明目的,本发明采用的技术方案如下:
一种铁水包永久层用快干自流浇注料,以质量百分比计,所述铁水包永久层用快干自流浇注料由以下原料制备而成:粒度为1-9mm的叶蜡石和电熔莫来石复合料56%-75%、粒度为0-1mm的叶蜡石和电熔莫来石复合料14%-22%、粒度≤1mm的氮化硅2%-8%、减水剂0.5%-1.5%、防爆剂0.8%-1.5%、结合剂1%-3%、粒度≤60μm二氧化硅微粉1%-3%、粒度≤60μm活性氧化铝微粉1%-4%和粒度≤50μm硅微粉2%-5%。
根据上述的铁水包永久层用快干自流浇注料,优选地,以质量百分比计,所述铁水包永久层用快干自流浇注料由以下原料制备而成:粒度为1-9mm的叶蜡石和电熔莫来石复合料66%、粒度为0-1mm的叶蜡石和电熔莫来石复合料17%、粒度≤1mm的氮化硅5%、减水剂1%、防爆剂1%、结合剂2%、粒度≤60μm二氧化硅微粉2%、粒度≤60μm活性氧化铝微粉3%和粒度≤50μm硅微粉3%。
根据上述的铁水包永久层用快干自流浇注料,优选地,所述叶蜡石和电熔莫来石复合料中叶蜡石和电熔莫来石的质量比为1:1;所述叶蜡石和电熔莫来石复合料的制备方法为:将叶蜡石和电熔莫来石按质量比1:1混合,混合后经破碎、筛分,得到不同粒径的叶蜡石和电熔莫来石复合料。
根据上述的铁水包永久层用快干自流浇注料,优选地,所述减水剂为聚羧酸减水剂和三聚磷酸钠的混合物;更优选地,所述减水剂中聚羧酸减水剂和三聚磷酸钠的质量比1:1。
根据上述的铁水包永久层用快干自流浇注料,优选地,所述防爆剂为聚苯乙烯纤维和碱式乳酸铝的混合物;更优选地,所述防爆剂中聚苯乙烯纤维和碱式乳酸铝的质量比为1:1。
根据上述的铁水包永久层用快干自流浇注料,优选地,所述结合剂为纯铝酸钙水泥和阿拉伯树胶的混合物;更优选地,所述结合剂中纯铝酸钙水泥和阿拉伯树胶的质量比为1:1。
上述铁水包永久层用快干自流浇注料的制备方法为:按上述自流浇注料的原料组成称取各原料备用,然后将各原料加入搅拌机中充分搅拌混合均匀,即得本发明的自流浇注料。
本发明取得的积极有益效果:
(1)本发明采用叶蜡石和电熔莫来石复合料做骨料,使铁水包永久层在加热过程中会产生体积膨胀,从而保证永久层不发生收缩,使工作层的整体性不因来自铁水的压力而破坏,提高了铁水包的安全系数。
(2)本发明采用纯铝酸钙水泥和阿拉伯树胶做复合结合剂,该复合结合剂由无机结合剂和有机结合剂复合而得,具有较好的冷态和热态结合强度,而且的施工和成型性能和使用性能较好。
(3)本发明采用通过加入聚羧酸和三聚磷酸钠做复合减水剂,该复合减水剂具有静电斥力作用、吸附力分散作用和空间位阻作用、因此具有明显的分散和减水作用,减水效果较好。传统减水剂都是通过增加贯通气孔的量来达到快速干燥的目的,缺点是浇注料的寿命降低,凝固时间难以确定,而本发明采用的复合减水剂克服了这些缺点。
(4)本发明采用聚苯乙烯纤维和碱式乳酸铝做复合防爆剂,使材料的抗爆裂性能完全能满足铁水包现场烘烤条件;此外,采用硅微粉、氧化硅微粉、活性氧化铝微粉做外加剂,提高了浇注料的流动性,使产品具有优良的自流、摊平、填充、密实的特点。
(5)本发明铁水包永久层用快干自流浇注料隔热性好,抗热震性好,抗剥落性强,抗氧化能力强;而且,具有优良的自流,摊平,填充,密实的特点,产品自流值可达203,容易施工,可快速烘烤不爆裂,只需要烘烤1.5小时就可以使用,达到了自流和快干的目的;此外,不产生有害气体,不粘渣铁,寿命长。
本发明的铁水包永久层用快干自流浇注料性能检测结果见表1。
检测参数 | 检测结果 |
Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>+SiO<sub>2</sub>≥85% | 85.0-88.0 |
体积密度≥2.0g/cm<sup>3</sup> | 2.0-3.0 |
抗折强度(110℃×24h)≥12MPa | 12-20 |
抗压强度(110℃×24h)≥70MPa | 70-80 |
自流值(170-210) | 170-210 |
抗热震稳定次数(1100℃,水冷)>30次 | 31-40 |
具体实施方式
以下通过具体的实施例对本发明做进一步详细说明,但并不限制本发明的范围。
实施例1:
一种铁水包永久层用快干自流浇注料,以质量百分比计,所述铁水包永久层用快干自流浇注料由以下原料制备而成:粒度为1-9mm的叶蜡石和电熔莫来石复合料66%、粒度为0-1mm的叶蜡石和电熔莫来石复合料17%、粒度≤1mm的氮化硅5%、减水剂1%、防爆剂1%、结合剂2%、粒度≤60μm二氧化硅微粉2%、粒度≤60μm活性氧化铝微粉3%和粒度≤50μm硅微粉3%。
其中,所述叶蜡石和电熔莫来石复合料中叶蜡石和电熔莫来石的质量比为1:1;所述减水剂为聚羧酸减水剂和三聚磷酸钠的混合物,所述减水剂中聚羧酸减水剂和三聚磷酸钠的质量比1:1;所述防爆剂为聚苯乙烯纤维和碱式乳酸铝的混合物,所述防爆剂中聚苯乙烯纤维和碱式乳酸铝的质量比为1:1;所述结合剂为纯铝酸钙水泥和阿拉伯树胶的混合物,所述结合剂中纯铝酸钙水泥和阿拉伯树胶的质量比为1:1。
实施例2:
一种铁水包永久层用快干自流浇注料,以质量百分比计,所述铁水包永久层用快干自流浇注料由以下原料制备而成:粒度为1-9mm的叶蜡石和电熔莫来石复合料75%、粒度为0-1mm的叶蜡石和电熔莫来石复合料14%、粒度≤1mm的氮化硅2%、减水剂1.2%、防爆剂0.8%、结合剂3%、粒度≤60μm二氧化硅微粉1%、粒度≤60μm活性氧化铝微粉1%和粒度≤50μm硅微粉2%。
其中,所述叶蜡石和电熔莫来石复合料中叶蜡石和电熔莫来石的质量比为1:1;所述减水剂为聚羧酸减水剂和三聚磷酸钠的混合物,所述减水剂中聚羧酸减水剂和三聚磷酸钠的质量比1:1;所述防爆剂为聚苯乙烯纤维和碱式乳酸铝的混合物,所述防爆剂中聚苯乙烯纤维和碱式乳酸铝的质量比为1:1;所述结合剂为纯铝酸钙水泥和阿拉伯树胶的混合物,所述结合剂中纯铝酸钙水泥和阿拉伯树胶的质量比为1:1。
实施例3:
一种铁水包永久层用快干自流浇注料,以质量百分比计,所述铁水包永久层用快干自流浇注料由以下原料制备而成:粒度为1-9mm的叶蜡石和电熔莫来石复合料60%、粒度为0-1mm的叶蜡石和电熔莫来石复合料17%、粒度≤1mm的氮化硅8%、减水剂0.5%、防爆剂1.5%、结合剂1%、粒度≤60μm二氧化硅微粉3%、粒度≤60μm活性氧化铝微粉4%和粒度≤50μm硅微粉5%。
其中,所述叶蜡石和电熔莫来石复合料中叶蜡石和电熔莫来石的质量比为1:1;所述减水剂为聚羧酸减水剂和三聚磷酸钠的混合物,所述减水剂中聚羧酸减水剂和三聚磷酸钠的质量比1:1;所述防爆剂为聚苯乙烯纤维和碱式乳酸铝的混合物,所述防爆剂中聚苯乙烯纤维和碱式乳酸铝的质量比为1:1;所述结合剂为纯铝酸钙水泥和阿拉伯树胶的混合物,所述结合剂中纯铝酸钙水泥和阿拉伯树胶的质量比为1:1。
实施例4:
一种铁水包永久层用快干自流浇注料,以质量百分比计,所述铁水包永久层用快干自流浇注料由以下原料制备而成:粒度为1-9mm的叶蜡石和电熔莫来石复合料70%、粒度为0-1mm的叶蜡石和电熔莫来石复合料20%、粒度≤1mm的氮化硅2%、减水剂1.5%、防爆剂1.5%、结合剂1%、粒度≤60μm二氧化硅微粉1%、粒度≤60μm活性氧化铝微粉1%和粒度≤50μm硅微粉2%。
其中,所述叶蜡石和电熔莫来石复合料中叶蜡石和电熔莫来石的质量比为1:1;所述减水剂为聚羧酸减水剂和三聚磷酸钠的混合物,所述减水剂中聚羧酸减水剂和三聚磷酸钠的质量比1:1;所述防爆剂为聚苯乙烯纤维和碱式乳酸铝的混合物,所述防爆剂中聚苯乙烯纤维和碱式乳酸铝的质量比为1:1;所述结合剂为纯铝酸钙水泥和阿拉伯树胶的混合物,所述结合剂中纯铝酸钙水泥和阿拉伯树胶的质量比为1:1。
实施例5:
一种铁水包永久层用快干自流浇注料,以质量百分比计,所述铁水包永久层用快干自流浇注料由以下原料制备而成:粒度为1-9mm的叶蜡石和电熔莫来石复合料56%、粒度为0-1mm的叶蜡石和电熔莫来石复合料22%、粒度≤1mm的氮化硅6%、减水剂1%、防爆剂1%、结合剂3%、粒度≤60μm二氧化硅微粉3%、粒度≤60μm活性氧化铝微粉3%和粒度≤50μm硅微粉5%。
其中,所述叶蜡石和电熔莫来石复合料中叶蜡石和电熔莫来石的质量比为1:1;所述减水剂为聚羧酸减水剂和三聚磷酸钠的混合物,所述减水剂中聚羧酸减水剂和三聚磷酸钠的质量比1:1;所述防爆剂为聚苯乙烯纤维和碱式乳酸铝的混合物,所述防爆剂中聚苯乙烯纤维和碱式乳酸铝的质量比为1:1;所述结合剂为纯铝酸钙水泥和阿拉伯树胶的混合物,所述结合剂中纯铝酸钙水泥和阿拉伯树胶的质量比为1:1。
实施例6:
一种铁水包永久层用快干自流浇注料,以质量百分比计,所述铁水包永久层用快干自流浇注料由以下原料制备而成:粒度为1-9mm的叶蜡石和电熔莫来石复合料66%、粒度为0-1mm的叶蜡石和电熔莫来石复合料20%、粒度≤1mm的氮化硅4%、减水剂0.5%、防爆剂1.5%、结合剂2%、粒度≤60μm二氧化硅微粉2%、粒度≤60μm活性氧化铝微粉2%和粒度≤50μm硅微粉2%。
其中,所述叶蜡石和电熔莫来石复合料中叶蜡石和电熔莫来石的质量比为1:1;所述减水剂为聚羧酸减水剂和三聚磷酸钠的混合物,所述减水剂中聚羧酸减水剂和三聚磷酸钠的质量比1:1;所述防爆剂为聚苯乙烯纤维和碱式乳酸铝的混合物,所述防爆剂中聚苯乙烯纤维和碱式乳酸铝的质量比为1:1;所述结合剂为纯铝酸钙水泥和阿拉伯树胶的混合物,所述结合剂中纯铝酸钙水泥和阿拉伯树胶的质量比为1:1。
实施例7:
一种铁水包永久层用快干自流浇注料,以质量百分比计,所述铁水包永久层用快干自流浇注料由以下原料制备而成:粒度为1-9mm的叶蜡石和电熔莫来石复合料70%、粒度为0-1mm的叶蜡石和电熔莫来石复合料15%、粒度≤1mm的氮化硅5%、减水剂1%、防爆剂1%、结合剂3%、粒度≤60μm二氧化硅微粉1%、粒度≤60μm活性氧化铝微粉1%和粒度≤50μm硅微粉3%。
其中,所述叶蜡石和电熔莫来石复合料中叶蜡石和电熔莫来石的质量比为1:1;所述减水剂为聚羧酸减水剂和三聚磷酸钠的混合物,所述减水剂中聚羧酸减水剂和三聚磷酸钠的质量比1:1;所述防爆剂为聚苯乙烯纤维和碱式乳酸铝的混合物,所述防爆剂中聚苯乙烯纤维和碱式乳酸铝的质量比为1:1;所述结合剂为纯铝酸钙水泥和阿拉伯树胶的混合物,所述结合剂中纯铝酸钙水泥和阿拉伯树胶的质量比为1:1。
实施例8:
一种铁水包永久层用快干自流浇注料,以质量百分比计,所述铁水包永久层用快干自流浇注料由以下原料制备而成:粒度为1-9mm的叶蜡石和电熔莫来石复合料65%、粒度为0-1mm的叶蜡石和电熔莫来石复合料18%、粒度≤1mm的氮化硅8%、减水剂1.2%、防爆剂0.8%、结合剂2%、粒度≤60μm二氧化硅微粉2%、粒度≤60μm活性氧化铝微粉1%和粒度≤50μm硅微粉2%。
其中,所述叶蜡石和电熔莫来石复合料中叶蜡石和电熔莫来石的质量比为1:1;所述减水剂为聚羧酸减水剂和三聚磷酸钠的混合物,所述减水剂中聚羧酸减水剂和三聚磷酸钠的质量比1:1;所述防爆剂为聚苯乙烯纤维和碱式乳酸铝的混合物,所述防爆剂中聚苯乙烯纤维和碱式乳酸铝的质量比为1:1;所述结合剂为纯铝酸钙水泥和阿拉伯树胶的混合物,所述结合剂中纯铝酸钙水泥和阿拉伯树胶的质量比为1:1。
实施例9:
一种铁水包永久层用快干自流浇注料,以质量百分比计,所述铁水包永久层用快干自流浇注料由以下原料制备而成:粒度为1-9mm的叶蜡石和电熔莫来石复合料62%、粒度为0-1mm的叶蜡石和电熔莫来石复合料18%、粒度≤1mm的氮化硅5%、减水剂1.5%、防爆剂1%、结合剂1.5%、粒度≤60μm二氧化硅微粉-3%、粒度≤60μm活性氧化铝微粉3%和粒度≤50μm硅微粉5%。
其中,所述叶蜡石和电熔莫来石复合料中叶蜡石和电熔莫来石的质量比为1:1;所述减水剂为聚羧酸减水剂和三聚磷酸钠的混合物,所述减水剂中聚羧酸减水剂和三聚磷酸钠的质量比1:1;所述防爆剂为聚苯乙烯纤维和碱式乳酸铝的混合物,所述防爆剂中聚苯乙烯纤维和碱式乳酸铝的质量比为1:1;所述结合剂为纯铝酸钙水泥和阿拉伯树胶的混合物,所述结合剂中纯铝酸钙水泥和阿拉伯树胶的质量比为1:1。
实施例10:
一种铁水包永久层用快干自流浇注料,以质量百分比计,所述铁水包永久层用快干自流浇注料由以下原料制备而成:粒度为1-9mm的叶蜡石和电熔莫来石复合料75%、粒度为0-1mm的叶蜡石和电熔莫来石复合料14%、粒度≤1mm的氮化硅4%、减水剂0.5%、防爆剂1%、结合剂1.5%、粒度≤60μm二氧化硅微粉1%、粒度≤60μm活性氧化铝微粉1%和粒度≤50μm硅微粉2%。
其中,所述叶蜡石和电熔莫来石复合料中叶蜡石和电熔莫来石的质量比为1:1;所述减水剂为聚羧酸减水剂和三聚磷酸钠的混合物,所述减水剂中聚羧酸减水剂和三聚磷酸钠的质量比1:1;所述防爆剂为聚苯乙烯纤维和碱式乳酸铝的混合物,所述防爆剂中聚苯乙烯纤维和碱式乳酸铝的质量比为1:1;所述结合剂为纯铝酸钙水泥和阿拉伯树胶的混合物,所述结合剂中纯铝酸钙水泥和阿拉伯树胶的质量比为1:1。
以上实施例仅用以说明本发明的技术实施方案而非限制,尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明,但是,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)
1.一种铁水包永久层用快干自流浇注料,其特征在于,以质量百分比计,所述铁水包永久层用快干自流浇注料由以下原料制备而成:粒度为 1-9mm 的叶蜡石和电熔莫来石复合料 56%-75%、粒度为 0-1mm 的叶蜡石和电熔莫来石复合料14%-22%、粒度≤1mm 的氮化硅2%-8%、减水剂 0.5%-1.5%、防爆剂 0.8%-1.5%、结合剂 1%-3%、粒度≤60μm 二氧化硅微粉1%-3%、粒度≤60μm 活性氧化铝微粉1%-4%和粒度≤50μm 硅微粉 2%-5%;
所得铁水包永久层用快干自流浇注料的性能参数如下:Al2O3和SiO2的含量为85.0%-88.0%,体积密度为2.0-3.0g/cm3,在110℃、24h条件下测得的抗折强度为12-20MPa、抗压强度为70-80 MPa,自流值170-210,在1100℃、水冷条件下测得的抗热震稳定次数为31-40次。
2.根据权利要求 1 所述的铁水包永久层用快干自流浇注料,其特征在于,以质量百分比计,所述铁水包永久层用快干自流浇注料由以下原料制备而成:粒度为1-9mm 的叶蜡石和电熔莫来石复合料 66%、粒度为 0-1mm 的叶蜡石和电熔莫来石复合料 17%、粒度≤1mm的氮化硅 5%、减水剂 1%、防爆剂 1%、结合剂 2%、粒度≤60μm 二氧化硅微粉 2%、粒度≤60μm 活性氧化铝微粉 3%和粒度≤50μm 硅微粉 3%。
3.根据权利要求 1 所述的铁水包永久层用快干自流浇注料,其特征在于,所述叶蜡石和电熔莫来石复合料中叶蜡石和电熔莫来石的质量比为 1:1。
4. 根据权利要求 1 所述的铁水包永久层用快干自流浇注料,其特征在于,所述减水剂为聚羧酸减水剂和三聚磷酸钠的混合物。
5. 根据权利要求 4 所述的铁水包永久层用快干自流浇注料,其特征在于,所述减水剂中聚羧酸减水剂和三聚磷酸钠的质量比 1:1。
6. 根据权利要求 1 所述的铁水包永久层用快干自流浇注料,其特征在于,所述防爆剂为聚苯乙烯纤维和碱式乳酸铝的混合物。
7.根据权利要求 6 所述的铁水包永久层用快干自流浇注料,其特征在于,所述防爆剂中聚苯乙烯纤维和碱式乳酸铝的质量比为 1:1。
8. 根据权利要求 1 所述的铁水包永久层用快干自流浇注料,其特征在于,所述结合剂为纯铝酸钙水泥和阿拉伯树胶的混合物。
9. 根据权利要求 8 所述的铁水包永久层用快干自流浇注料,其特征在于,所述结合剂中纯铝酸钙水泥和阿拉伯树胶的质量比为 1:1。
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