CN108526452B - 一种快速烘烤型中间包干式料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

一种快速烘烤型中间包干式料及其制备方法，原料组分按重量百分比烧结镁砂颗粒占61～66％，烧结镁砂细粉占17～24％，金属铁粉占5～10％，碳质结合剂占4～5％，添加剂占2～3％；制备方法为：(1)将烧结镁砂细粉、金属铁粉、碳质结合剂和添加剂在混砂机内预混；(2)加入烧结镁砂颗粒继续混合。本发明提供的快速烘烤型中间包干式料可显著改善干式料料层的导热能力，有效缩短烘烤时间，并减小氧化物微粉用量，降低生产成本；本发明的方法生产工艺简单，成本低，产品使用寿命长，具有良好的应用前景。

Description

一种快速烘烤型中间包干式料及其制备方法
技术领域
本发明属于耐火材料技术领域，特别涉及一种快速烘烤型中间包干式料及其制备方法。
背景技术
中间包干式料是一种应用普遍的中间包工作衬用耐火材料；砌筑好的中间包在使用前通常要求快速烘烤到950～1100℃，以实现提高中间包内耐火衬温度，去除其中水分，减少中间包内钢水温降和热损耗等目的；烘烤时间过短，烘烤效果达不到使用要求；烘烤时间过长，易导致装配的水口、塞棒等功能元件性能恶化；中间包干式料层厚通常在50～100mm，为达到良好的烘烤效果，烘烤时间一般要求在2～4h左右；因此，实现中间包快速烘干对连铸生产效率、生产成本等方面具有十分重要的意义。
目前的中间包干式料主要以不同等级、不同粒级的镁砂为主要原料；根据结合方式的不同，可分为碳结合、无机盐结合和氧化物微粉结合等几种；其中，碳结合镁质干式料因其良好的耐高温和抗侵蚀性能而应用普遍；在这类镁碳质耐火材料中，以结合剂和镁砂细粉为主要组成的基质部分致密性和结合强度较差，一旦作为结合相的碳质材料因氧化等原因损失后，基质料中的镁砂细粉在较低的温度下难以有效烧结，容易导致镁砂细粉在熔池的冲刷作用下脱落，影响耐火材料使用寿命；为解决这一问题，文献1(公开号CN101423417A)提供了一种含有金属铁的低碳镁碳砖，文献2(公开号CN103387396A)提供了一种含有金属铁的提钒转炉用镁碳砖，这两项专利都是以金属铁的形式添加至镁碳耐火制品中，利用金属铁氧化产生的体积膨胀效应改善脱碳层的致密性，并提高脱碳层中基质部分的结合强度，提高脱碳层的抗冲刷性和使用寿命；但对中间包干式料而言，作为一种不定形耐火材料，其致密度比上述两种耐火制品更差，同时中间包干式料烘烤温度较上述两种耐火制品的使用温度更低，因此，良好的烘烤性能是解决中间包干式料快速烘烤的关键。
发明内容
本发明的目的是提供一种快速烘烤型中间包干式料及其制备方法，通过向干式料中引入导热性好的组分，改善干式料的烘烤效果，实现缩短烘烤时间的目的。
本发明的快速烘烤型中间包干式料的原料组分按重量百分比烧结镁砂颗粒占61～66％，烧结镁砂细粉占17～24％，金属铁粉占5～10％，碳质结合剂占4～5％，添加剂占2～3％；所述的碳质结合剂选用酚醛树脂和/或工业蔗糖；所述的添加剂为氧化铝粉、硅粉和/或B4C粉末。
所述的烧结镁砂颗粒为烧结镁砂中粒度≤3mm且>200目的部分；所述的烧结镁砂细粉为烧结镁砂中粒度≤200目的部分。
上述的烧结镁砂颗粒和烧结镁砂细粉中MgO的重量百分比≥90％。
上述的金属铁粉中Fe重量百分比≥95％，粒度≤180目。
上述的添加剂的重量纯度≥98％，粒度≤200目。
本发明的快速烘烤型中间包干式料的制备方法按以下步骤进行：
(1)将烧结镁砂细粉、金属铁粉、碳质结合剂和添加剂在混砂机内预混20～25分钟，获得预混粉料；
(2)向预混粉料中加入烧结镁砂颗粒，然后在混砂机内混合15～20分钟，制成快速烘烤型中间包干式料。
上述的中间包干式料经振动施工成型后，再在900～1000℃烘烤1.0～2.0h，制成厚度50～100mm的中间包工作衬，其体积密度为2.64～2.80g/cm3，显气孔率为20.8～22.6％。
上述中间包工作衬的使用寿命为24～36小时。
为实现快速烘烤，镁质中间包干式料在烘烤火焰温度一定条件下，料层密实度越好、导热能力越强，则从接触火焰的料层表面到内部温度梯度越小，越有利于提高料层内部温度，加快烘烤速率；目前干式料的颗粒级配基本固定，振动施工方法相同，施工后料密实程度波动不大；因此，本发明从改善干式料导热能力、减小烘烤时料层温度梯度角度入手，向干式料中引入导热性好的原料，改善干式料的烘烤效果，实现缩短烘烤时间的目的。
众所周知，金属铁具有良好的导热性，向干式料基质部分引入金属铁粉后，可显著提高干式料料层的导热能力，改善烘烤效果，缩短烘烤时间；同时，由于加入金属铁粉后，在中间包使用过程中，还可发挥镁碳砖中加入金属铁的作用，通过促进脱碳层烧结和提高脱碳层结合强度，进而达到提高中间包使用寿命的效果。
本发明提供的快速烘烤型中间包干式料可显著改善干式料料层的导热能力，有效缩短烘烤时间，并减小氧化物微粉用量，降低生产成本；本发明的方法生产工艺简单，成本低，产品使用寿命长，具有良好的应用前景。
具体实施方式
本发明实施例中的酚醛树脂为市购热固性液态酚醛树脂。
本发明实施例中采用的工业蔗糖为市购产品。
本发明实施例中的混砂机为S1410轮碾式混砂机。
本发明实施例中的中间包工作衬的常温耐压强度为35～48MPa。
本发明实施例中烧结镁砂颗粒中，粒度≤3mm且>1mm的部分占烧结镁砂颗粒总质量的50～55％，其余为粒度≤1mm的部分。
实施例1
快速烘烤型中间包干式料的原料组分按重量百分比烧结镁砂颗粒占66％，烧结镁砂细粉占17％，金属铁粉占10％，碳质结合剂占5％，添加剂占2％；所述的碳质结合剂为酚醛树脂，其固定碳的重量含量46.2％；所述的添加剂为氧化铝粉，其Al2O3重量含量为98.5％，粒度≤325目；
其中烧结镁砂颗粒为烧结镁砂中粒度≤3mm且>200目的部分，烧结镁砂细粉为烧结镁砂中粒度≤200目的部分；烧结镁砂颗粒和烧结镁砂细粉中MgO的重量百分比≥90％；金属铁粉中Fe重量百分比≥95％，粒度≤180目；
制备方法为：
将烧结镁砂细粉、金属铁粉、碳质结合剂和添加剂在混砂机内预混25分钟，获得预混粉料；
向预混粉料中加入烧结镁砂颗粒，然后在混砂机内混合15分钟，制成快速烘烤型中间包干式料；
中间包干式料经振动施工成型后，在900℃烘烤2.0h，制成厚度50mm的中间包工作衬，其体积密度为2.64g/cm3，显气孔率为22.6％，常温耐压强度为38.5MPa；
中间包工作衬的使用寿命为24小时。
实施例2
快速烘烤型中间包干式料的原料组分按重量百分比烧结镁砂颗粒占64％，烧结镁砂细粉占24％，金属铁粉占5％，碳质结合剂占4％，添加剂占3％；所述的碳质结合剂为工业蔗糖；所述的添加剂为硅粉，重量纯度≥98％，粒度≤200目；其余同实施例1；
方法同实施例1，不同点在于：
预混时间23分钟，加入烧结镁砂颗粒后混合20分钟；
中间包干式料经振动施工成型后，在1000℃烘烤1.0h，制成厚度100mm的中间包工作衬，其体积密度为2.72g/cm3，显气孔率为21.5％，常温耐压强度为42.3MPa；中间包工作衬的使用寿命为28小时。
实施例3
快速烘烤型中间包干式料的原料组分按重量百分比烧结镁砂颗粒占65％，烧结镁砂细粉占20％，金属铁粉占8％，碳质结合剂占4.5％，添加剂占2.5％；所述的碳质结合剂为酚醛树脂和工业蔗糖的等质量混合物；所述的添加剂为B4C粉末，重量纯度≥98％，粒度≤200目；其余同实施例1；
方法同实施例1，不同点在于：
预混时间25分钟，加入烧结镁砂颗粒后混合18分钟；
中间包干式料经振动施工成型后，在950℃烘烤1.5h，制成厚度80mm的中间包工作衬，其体积密度为2.76g/cm3，显气孔率为20.8％，常温耐压强度为35.2MPa；中间包工作衬的使用寿命为34小时。
实施例4
快速烘烤型中间包干式料的原料组分按重量百分比烧结镁砂颗粒占61％，烧结镁砂细粉占22％，金属铁粉占9％，碳质结合剂占5％，添加剂占3％；所述的碳质结合剂为括酚醛树脂和工业蔗糖的等质量混合物；所述的添加剂为氧化铝粉、硅粉和B4C粉末的等质量混合物，重量纯度均≥98％，粒度均≤200目；其余同实施例1；
方法同实施例1，不同点在于：
预混时间20分钟，加入烧结镁砂颗粒后混合16分钟；
中间包干式料经振动施工成型后，在950℃烘烤1.5h，制成厚度60mm的中间包工作衬，其体积密度为2.80g/cm3，显气孔率为21.2％，常温耐压强度为47.6MPa；中间包工作衬的使用寿命为36小时。

Claims (3)

1.一种快速烘烤型中间包干式料，其特征在于原料组分按重量百分比烧结镁砂颗粒占61~66%，烧结镁砂细粉占17~24%，金属铁粉占5~10%，碳质结合剂占4~5%，添加剂占2~3%；所述的碳质结合剂选用酚醛树脂和/或工业蔗糖；所述的添加剂为氧化铝粉、硅粉或B4C粉末；所述的烧结镁砂颗粒为烧结镁砂中粒度≤3mm且>200目的部分，烧结镁砂颗粒中，粒度≤3mm且>1mm的部分占烧结镁砂颗粒总质量的50~55%，其余为粒度≤1mm的部分；所述的烧结镁砂细粉为烧结镁砂中粒度≤200目的部分；所述的金属铁粉中Fe重量百分比≥95%，粒度≤180目；所述的添加剂的重量纯度≥98%，粒度≤200目。
2.一种权利要求1所述的快速烘烤型中间包干式料的制备方法，其特征在于按以下步骤进行：
（1）将烧结镁砂细粉、金属铁粉、碳质结合剂和添加剂在混砂机内预混20~25分钟，获得预混粉料；
（2）向预混粉料中加入烧结镁砂颗粒，然后在混砂机内混合15~20分钟，制成快速烘烤型中间包干式料。
3.根据权利要求2所述的快速烘烤型中间包干式料的制备方法，其特征在于所述的中间包干式料经振动施工成型后，再在900~1000℃烘烤1.0~2.0h，制成厚度50~100mm的中间包工作衬，其体积密度为2.64~2.80g/cm3，显气孔率为20.8~22.6%。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108178641B (zh) * 2018-01-13 2021-04-13 江苏嘉耐高温材料股份有限公司 一种中间包干式料及其制备方法
CN113321492A (zh) * 2021-05-21 2021-08-31 泰州市旺鑫耐火材料有限公司 一种长寿命中间包渣线干式料
CN115010468B (zh) * 2021-07-12 2023-08-08 张家港市恒乐阳方高温材料有限公司 一种环保型中间包干式料及其制备方法

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4583795B2 (ja) * 2004-03-31 2010-11-17 住友金属工業株式会社 ＭｇＯ−Ｃ質レンガ廃材を含有する乾式振動施工用耐火物
JP4527706B2 (ja) * 2006-11-13 2010-08-18 品川リフラクトリーズ株式会社 熱間吹付け補修材
JP4865636B2 (ja) * 2007-05-18 2012-02-01 品川リフラクトリーズ株式会社 焼付け補修材
CN102126864B (zh) * 2010-12-23 2013-03-27 昆明钢铁集团有限责任公司 一种干式料及用干式料筑成中间包衬的方法
CN102503454B (zh) * 2011-10-20 2013-06-19 冯玉存 一种高强度耐火砖的制备方法
CN102674852A (zh) * 2012-05-10 2012-09-19 中国钢研科技集团有限公司 一种中间包工作衬的制备方法
CN108178641B (zh) * 2018-01-13 2021-04-13 江苏嘉耐高温材料股份有限公司 一种中间包干式料及其制备方法

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