CN1093448C - 连铸中间包用镁质涂料及其生产工艺 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种做为连铸中间包工作衬的耐火材料。该材料是由镁砂91～95%，高铝水泥1～3%，磷酸盐1.5～2.5%，增塑剂1～4%，防裂剂0.1～0.4%，减水剂0.2～0.6%，纤维0.2～0.3%混合组成的不定形组合物。使用时只要加入一定量的水调和成涂料，即可方便地进行涂抹或机械喷涂施工。本发明材料的优点是以镁砂为主要成份，杂质含量少，不污染钢水，不产生公害物质，成型、解体均快捷方便，耐温耐蚀，灼减少，使用寿命长，生产成本较低。

Description

连铸中间包用镁质涂料及其生产工艺

本发明涉及一种铸造熔融物容器的衬里材料，特别是用于钢水连铸中间包工作衬的不定形耐火材料。

连铸中间包的内衬，一般从钢壳向内依次由隔热衬、永久衬和工作衬三层组成。因为工作衬是与包内金属熔融物直接接触的，使用一段时间后，工作衬受侵蚀，并且衬壁粘附残渣，必须整本清除更新。因此，对工作衬材料的要求是，不仅不能合影响钢水质量的物质，使用中不会产生公害，耐温耐蚀，使用寿命长，施工方便，而且清除解体也要快捷容易，且不会损及永久衬层，同时要求生产容易，价格较廉。目前常用的工作衬材料是硅质绝热板和镁铬质或白云石质不定形耐火涂料。采用硅质绝热板，可实行冷包浇注，节约烘烤能源，操作方便，但抗侵蚀性差，既不利于多炉连浇，又易使钢水渗入非金属杂质，而且冷包浇注中绝热板中的水份易造成钢水吸氢，影响钢水质量。而镁铬质或白云石质涂料的优点是生产方便，价格低，不会造成钢水吸氢，施工性好，并易于清渣拆包。但镁铬质涂料中的Cr₂O₃易产生公害。白云石质涂料则存在灼减大，高温下涂料层气孔多，耐用性差的缺点。

本发明的目的是提供一种使用时不会影响钢水质量，不产生公害，施工、解体均方便容易，耐蚀抗渣性好，使用寿命长等品质较全面的特别适用于钢水连铸中间包工作衬的不定形耐火材料。

实现上述目的的工作衬材料是一组以镁砂为主体的不定形组合物，其成份及组成比例(重量百分比)如下：

镁砂      91～95％             高铝水泥    1～3％

磷酸盐  1.5～2.5％             增塑剂      1～4％

防裂剂  0.1～0.4％             减水剂  0.2～0.6％

纤维    0.2～0.3％

在上述组方中，镁砂是主体原料。它耐高温钢渣侵蚀，不污染钢水。其质量指标是：含MgO≥95％，SiO₂≤4.0％，CaO≤1.6％，颗粒体积密度≥3.18g/cm³灼减量≤0.3％。

高铝水泥在组分中起粘结剂作用，在低温时有足够强度，使养生烘烤不脱落。其质量指标为：含Al₂O₃≥50％，CaO≥33％。

磷酸盐是高温结合剂，使涂料在高温下结合牢固，耐钢渣侵蚀。该磷酸盐可以是三聚磷酸钠或六偏磷酸钠、磷酸二氢钙等，优选三聚磷酸钠。三聚磷酸钠的质量指标为：含P₂O₅＞56.5％，PH＝9～10。

增塑剂的加入主要是增强涂料的可塑性，使涂料易于涂抹或喷涂，减少涂料回落或反弹。增塑剂可以是粘土或薯胶粉、玉米淀粉等，以粘土为佳。粘土的质量要求是：含Al₂O₃≥30％，Fe₂O₃≤2％，通过0.09mm筛孔的颗粒＞90％，灼减量≤15％。

防裂剂主要是能使涂料中形成蒸汽通道，防止烘烤中涂层爆裂。防裂剂可以选用乳酸铝或偶氮二甲酰胺、金属铝粉等，优选乳酸铝。

减水剂的加入是为了组合物在搅拌成涂料时减少用水量，保证涂层结构均匀、致密。减水剂可采用木质素璜酸钙或糊精、璜化聚酯类物质。优选木质素璜酸钙。

纤维可在涂层中起补强作用。纤维可以选用玻璃纤维或硅酸铝纤维或聚酯纤维。优选聚酯纤维。

根据以上所述，本发明的涂料组合物的优选成份及其组成比例(重量百分比)是：

镁砂           91～95％             高铝水泥          1～3％

三聚磷酸钠   1.5～2.5％             粘土              1～4％

乳酸铝       0.1～0.4％             木质素磺酸钙  0.2～0.6％

聚酯纤维     0.2～0.3％

本发明的涂料组合物的生产工艺是：将各合格原料按组成比例称量后，进行混合。先将镁砂与纤维在行星式混合机中混合3分钟，同时将高铝水泥与增塑剂、磷酸盐、防裂剂、减水剂在锥式混合机中预混合，然后将上述二组混合物在行星式混合机中再混合5分钟，即得成品涂料混合物，进行称量、包装。

本发明涂料的优点是以镁砂为主要成份，杂质含量少，不污染钢水，不产生公害，使用寿命长，生产成本较低

下面为本发明的几个实施例。

例1.在A钢厂，将组份为：镁砂91％，高铝水泥3％，粘土4％，三聚磷酸钠2％，乳酸铝(外加)0.1％，木质素磺酸钙(外加)0.4％，聚酯纤维(外加)0.2％的800公斤涂料组合物倒入卧式泥浆搅拌机内加水21％搅拌15分钟后，倒入料斗中，吊到18吨的中间包内，二个工人经过10分钟将涂料用抹刀镘抹在永久衬上，渣线部位厚度30mm。养生3小时后用煤气烘烤到1080℃，开始受钢，钢种为30CrMoSi(A)，连铸10炉，共使用570分钟，渣线部位残存13mm，熔损速率为0.023毫米/分钟，清除残衬和冷钢容易。所浇钢种成份符合要求。

例2.在B钢厂中间包施工现场，将组份为：镁砂93％，高铝水泥2.5％，粘土3％，三聚磷酸钠1.5％，乳酸铝(外加)0.25％，木质磺酸钙(外加)0.2％，聚酯纤维0.25％的涂料干混合物投入喷涂机料仓中，螺旋给料机把料喂入混合器内，加入一定量的水(水压3.5Kg/cm²)进行湿混。湿混后的涂料浆在管泵压送下，通过软管送到喷头，同时压缩空气通过一个分离的软管送到喷嘴，工人手持喷枪头部将涂料喷涂于45吨的中间包永久衬上，渣线部位涂层厚度约30mm。自然养护5小时20分钟，然后用重油烘烤到1050℃，保温0.5小时后开始浇钢，钢种为不锈钢1Crl3，连铸8炉，用时456分，渣线部位涂层残存14mm，熔损速率0.035毫米/分钟，涂料残衬和冷钢自然解除，永久衬无烧结、侵蚀现象。所炼不锈钢成份达标。

例3.在C钢厂，将组份为：镁砂95％，高铝水泥1.5％，粘土1.0％，三聚磷酸钠2.5％，乳酸铝(外加)0.4％，木质素磺酸钙(外加)0.6％，聚酯纤维(外加)0.3％的涂料组合物1.8吨加水20％，在强力逆流式搅拌机中搅拌10～15分钟后，送至60吨的中间包内，中间包永久衬表面温度60～100℃，三位工人15分钟内将全部涂料涂抹在永久衬上，渣线部位厚度为25～30毫米。自然养生6小时后采用煤气烘烤120分钟，涂层表面温度达1100℃，保温0.5小时后即开始受钢。连浇9炉，历时7小时42分钟，残余涂层借助冷钢自重和冷钢一起脱离永久衬，永久衬表面光洁，无烧结现象，所炼钢种AP钢成份达标。

Claims (12)

1、一种连铸中间包用镁质涂料，是一组不定形组合物，其特征在于该组合物的成份及其按重量百分比的组成比例是：

镁砂    91～95％              高铝水泥       1～3％

磷酸盐  1.5～2.5％            增塑剂         1～4％

防裂剂  0.1～0.4％            减水剂     0.2～0.6％

纤维    0.2～0.3％

2、按权利要求1所述的连铸中间包用镁质涂料，其特征在于涂料组合物中的磷酸盐可以是三聚磷酸钠或六偏磷酸钠、磷酸二氧钙等。

3、按权利要求1所述的连铸中间包用镁质涂料，其特征在于涂料组合物中的增塑剂可以是粘土或薯胶粉、玉米淀粉等。

4、按权利要求1所述的连铸中间包用镁质涂料，其特征在于涂料组合物中的防裂剂可以选用乳酸铝或偶氮二甲酰胺、金属铝粉等。

5、按权利要求1所述的连铸中间包用镁质涂料，其特征在于涂料组合物中的减水剂可以选用木质素磺酸钙或糊精、璜化聚酯类物质。

6、按权利要求1所述的连铸中间包用镁质涂料，其特征在于涂料组合物中的纤维可以是玻璃纤维或硅酸铝纤维或聚酯纤维等。

7、按权利要求1所述的连铸中间包用镁质涂料，其特征在于涂料组合物中镁砂的质量指标为：含MgO≥95％，SiO₂≤4.0％，CaO≤1.6％，颗粒体积密度≥3.18g/cm³，灼减量≤0.3％。

8、按权利要求1所述的连铸中间包用镁质涂料，其特征在于涂料组合物中高铝水泥的质量要求为：含Al₂O₃≥50％，CaO≥33％。

9、按权利要求1所述的连铸中间包用镁质涂料，其特征在于涂料组合物的成份及其按重量百分比的组成比例是：

镁砂          91～95％           高铝水泥      1～3％

三聚磷酸钠  1.5～2.5％           粘土          1～4％

乳酸铝      0.1～0.4％           木质素酸钙0.2～0.6％

聚酯纤维    0.2～0.3％

10、按权利要求9所述的连铸中间包用镁质涂料，其特征在于组份中粘土的质量指标是：含Al₂O₃≥30％，Fe₂O₃≤2.0％，通过0.09mm筛孔的颗粒＞90％，灼减量≤15％。

11、按权利要求9所述的连铸中间包用镁质涂料，其特征在于组份中三聚磷酸钠的质量指标为：含P₂O₅＞56.5％，PH值＝9～10。

12、一种连铸中间包用镁质涂料的生产工艺，是将各合格原料按组成比例称量后，进行混合，其特征在于先将镁砂与纤维在行星式混合机中混合3分钟，同时将高铝水泥与增塑剂、磷酸盐、防裂剂、减水剂在锥式混合机中预混合，然后将上述二组混合物在行星式混合机中再混合5分钟，即得成品涂料，进行称量、包装。