CN110451931B - 一种分体组合型中间包用挡渣墙及其制备使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种分体组合型中间包用挡渣墙及其制备使用方法。分体组合型挡渣墙分上下两部分，上部分高度占总高度的1/3为渣线部分，用镁铝硅质；下部分高度占总高度的2/3为非渣线部分，用镁硅质。镁铝硅质主要成分组成为：MgO 38～52％、Al2O3 35～48％、SiO2 6～27％。镁硅质主要成分组成为：MgO 82～92％、SiO2 8～18％。制备时上下两部分分别单独制作，使用安装时组合为一体。本发明充分发挥镁铝硅质和镁硅质各自优点，避免了同一块挡渣墙因材质不同易产生应力开裂现象，成本低、制备方便，使用寿命可达30小时以上，不开裂、不坍塌。
Description
技术领域
本发明涉及不定形耐火材料预制件领域，具体涉及一种连铸中间包用分体组合型挡渣墙及其制备使用方法。
背景技术
连铸中间包使用挡渣墙目前已成为普遍采用的技术。其主要作用是改变中间包钢水流场，使钢水中的杂质尽可能短时间内上浮到钢水表面被覆盖剂吸收形成钢渣。形成钢渣的过程控制在挡渣墙以内大包冲击区，形成的钢渣不进入浇注区，从而起到净化钢水提高钢水洁净度的作用，使生产品种钢、特种钢和高品质钢种必须应用的技术。
净化钢水纯镁质材料是最好的选择，但纯镁质材料热震稳定性不好，烘烤时易炸裂而且抗渣侵蚀性差，造成挡渣墙使用时坍塌、扩孔、冲倒而影响使用寿命。镁铝硅质和镁硅质挡渣墙热震稳定性和抗渣侵蚀性均优于纯镁质，因此研制使用寿命长、成本低的挡渣墙是永恒的课题。
目前两种材质复合的挡渣墙通常的制作方法是一套模型先制作振动下部分一种材质，然后加入上部分另一种材质整体振动后复合为一体。这种制作为一体的挡渣墙最大的问题是两种材质高温热膨胀系数难以匹配相同，使用时易造成应力开裂影响寿命。调整配方使两种材质热膨胀系数尽可能接近，只能从理论上部分解决问题，实际使用时仍经常出现开裂现象，分体组合可解决应力开裂问题。
发明内容
本发明目的之一提供一种长寿命低成本分体组合型中间包用挡渣墙，目的之二是提供一种分体组合型中间包用挡渣墙制备方法；目的之三是提供一种分体组合型中间包用挡渣墙使用方法。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种分体组合型中间包用挡渣墙，分体组合型挡渣墙分上下两部分，上部分高度占总高度的1/3，为渣线部分，用镁铝硅质；下部分高度占总高度的2/3，为非渣线部分，用镁硅质；制备时上下两部分分别单独制作，使用安装时组合为一体；
镁铝硅质由下述重量百分比原料组成：
MgO 38～51％
Al2O3 35～43％
SiO2 6～27％
上述原料配成100％；
镁硅质由下述重量百分比原料组成：
MgO 82～92％
SiO2 8～18％
上述原料配成100％；
镁铝硅质和镁硅质生产配料粒度组成重量百分数为：
上述颗粒配成100％。
Al2O3成分来自高温煅烧铝矾土、致密均化铝矾土中的一种或两种，高温煅烧铝矾土、致密均化铝矾土以大于1mm颗粒形式加入，其中Al2O3含量不低于84.5％，TiO2含量不大于3.8％，体积密度不低于3.10g/cm3。加入铝矾土的挡渣墙在高温使用时，铝矾土与镁砂反应形成镁铝尖晶石，大大提高挡渣墙的抗热震稳定性和抗钢渣侵蚀性；以大颗粒形式加入矾土，高温下与镁砂反应时膨胀率小且控制容易，反应形成的体积微膨胀效应显著提高挡渣墙抗渣渗透性；致密均化铝矾土比高温煅烧铝矾土铝含量高且稳定、杂质含量低、体积密度高，生产出的产品性能稳定使用寿命更长。
MgO成分来自中档烧结镁砂、96电熔镁砂、95电熔皮砂的一种或两种，中档烧结镁砂、96电熔镁砂、95电熔皮砂中MgO含量不低于94.0％，体积密度不低于3.15g/cm3。三种镁砂质量最好的为96电熔镁砂，中档烧结镁砂次之，95电熔皮砂又次之但价格最低。可根据不同钢厂对产品的不同要求、使用时间长短和不同钢种，选择合适的镁砂。
MgO、Al2O3成分中的0-10％来自合成烧结铝镁尖晶石、合成电熔铝镁尖晶石的一种或两种；合成烧结铝镁尖晶石、合成电熔铝镁尖晶石中Al2O3含量为62～72％，MgO含量为22％～35％。
SiO2成分中的0-5％来自矾土、镁砂或铝镁尖晶石中的一种或多种，其余为加入SiO2超微粉和熔融石英废料，SiO2超微粉中SiO2含量不低于98.5％，熔融石英废料中SiO2含量不低于95％。熔融石英废料是生产熔融石英的一种外皮料，纯度比普通石英高的多，产品在使用时无相变更稳定，高温下与镁砂反应产生微膨胀，提高挡渣墙抗热震稳定性和抗钢渣渗透性、浸蚀性，成本低。
铝镁尖晶石以1～0mm颗粒或200目粉中的一种或两种加入，熔融石英废料以1～0mm颗粒加入。
一种分体组合型中间包用挡渣墙制备方法，包括下列步骤：
(1)按镁铝硅质配方的原料组成和颗粒组成称量镁砂、镁铝尖晶石、矾土、SiO2超微粉和熔融石英废料，加入混合机中混料15-40分钟，外加重量百分数为0-20％的水混料5-10分钟，加入梯形子口挡渣墙渣线部分模具成型，得到挡渣墙渣线部分；
(2)按镁硅质配方的原料组成和颗粒组成称量镁砂、SiO2超微粉和熔融石英废料，加入混合机中混料15-40分钟，外加重量百分数为0-20％的水混料5-10分钟，加入梯形母口挡渣墙非渣线部分模具成型，得到挡渣墙非渣线部分。
采用常规工艺，分体制备，制备方便。
一种分体组合型中间包用挡渣墙使用方法，制备好的挡渣墙渣线部分和挡渣墙非渣线部分，按照渣线部分在上，非渣线部分在下，梯形子母口扣合安装，组成挡渣墙使用。
梯形子母口的两个面均匀涂抹微膨胀刚玉尖晶石耐火泥，两面扣合均匀抹平，控制泥缝不超过3mm；整个挡渣墙底部和两侧均嵌入中间包工作层内30～50mm，并用涂抹料固定。
施工过程简便，方便后期维护。
与现有技术方案相比较，本发明的优点是：充分发挥镁铝硅质和镁硅质各自优点，避免了同一块挡渣墙因材质不同易产生应力开裂现象，成本低、制作方便，使用寿命可达30小时以上，使用时不开裂、不坍塌；制备使用方便。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做进一步说明。
实施例1
本实施例所述分体组合型中间包用挡渣墙上部渣线镁铝硅质主要成分组成为：MgO 50.0％、Al2O3 36.5％、SiO2 13.5％；具体原材料组成重量百分数为：中档烧结镁砂31％，96电熔镁砂22％，矾土熟料43％，SiO2超微粉4％，外加辅料组成重量百分数为：六偏磷酸钠0.15％，耐热不锈钢纤维1.5％，有机防爆纤维0.12％。下部非渣线镁硅质主要成分组成为：MgO 85.5％、SiO2 14.5％；具体原材料组成重量百分数为：95电熔皮砂90％，熔融废石英6％，SiO2超微粉4％，外加辅料组成重量百分数为：六偏磷酸钠0.15％，耐热不锈钢纤维1.5％，有机防爆纤维0.12％。
制备方法：(1)按镁铝硅质配方的原料组成和颗粒组成称量镁砂、镁铝尖晶石、矾土、SiO2超微粉、熔融石英废料、六偏磷酸钠、耐热不锈钢纤维、有机防爆纤维，加入混合机中混料15分钟，外加重量百分数为10％的水，混料5分钟，加入梯形子口挡渣墙渣线部分模具成型，得到挡渣墙渣线部分；
(2)按镁硅质配方的原料组成和颗粒组成称量镁砂、SiO2超微粉、熔融石英废料、六偏磷酸钠、耐热不锈钢纤维、有机防爆纤维，加入混合机中混料15分钟，外加重量百分数为10％的水，混料5分钟，加入梯形母口挡渣墙非渣线部分模具成型，得到挡渣墙非渣线部分。
使用方法：制备好的挡渣墙渣线部分和挡渣墙非渣线部分，按照渣线部分在上，非渣线部分在下，梯形子母口扣合安装，组成挡渣墙使用。
梯形子母口的两个面均匀涂抹微膨胀刚玉尖晶石耐火泥，两面扣合均匀抹平，控制泥缝不超过3mm；整个挡渣墙底部和两侧均嵌入中间包工作层内30～50mm，并用涂抹料固定。
实施例2
本实施例所述分体组合挡渣墙上部渣线镁铝硅质主要成分组成为：MgO43.5％、Al2O3 42.5％、SiO2 14％；具体原材料组成重量百分数为：中档烧结镁砂28％，96电熔镁砂18％，矾土熟料50.0％，SiO2超微粉4％，外加辅料组成重量百分数为：六偏磷酸钠0.15％，耐热不锈钢纤维1.5％，有机防爆纤维0.12％。下部非渣线镁硅质主要成分组成为：MgO87.0％、SiO2 13％；具体原材料组成重量百分数为：中档烧结镁砂70％，95电熔皮砂22％，熔融废石英4％，SiO2超微粉4％，外加辅料组成重量百分数为：六偏磷酸钠0.15％，耐热不锈钢纤维1.5％，有机防爆纤维0.12％。
制备方法：(1)按镁铝硅质配方的原料组成和颗粒组成称量镁砂、镁铝尖晶石、矾土、SiO2超微粉、熔融石英废料、六偏磷酸钠、耐热不锈钢纤维、有机防爆纤维，加入混合机中混料40分钟，外加重量百分数为20％的水，混料10分钟，加入梯形子口挡渣墙渣线部分模具成型，得到挡渣墙渣线部分；
(2)按镁硅质配方的原料组成和颗粒组成称量镁砂、皮砂、SiO2超微粉、熔融石英废料、六偏磷酸钠、耐热不锈钢纤维、有机防爆纤维，加入混合机中混料40分钟，外加重量百分数为20％的水，混料10分钟，加入梯形母口挡渣墙非渣线部分模具成型，得到挡渣墙非渣线部分。
使用方法：制备好的挡渣墙渣线部分和挡渣墙非渣线部分，按照渣线部分在上，非渣线部分在下，梯形子母口扣合安装，组成挡渣墙使用。
梯形子母口的两个面均匀涂抹微膨胀刚玉尖晶石耐火泥，两面扣合均匀抹平，控制泥缝不超过3mm；整个挡渣墙底部和两侧均嵌入中间包工作层内30～50mm，并用涂抹料固定。
实施例3
本实施例所述分体组合挡渣墙上部渣线镁铝硅质主要成分组成为：MgO40.0％、Al2O3 46.0％、SiO2 14％；具体原材料组成重量百分数为：中档烧结镁砂23％，96电熔镁砂18％，矾土熟料50.0％，电熔铝镁尖晶石5％，SiO2超微粉4％，外加辅料组成重量百分数为：六偏磷酸钠0.15％，耐热不锈钢纤维1.5％，有机防爆纤维0.12％。下部非渣线镁硅质主要成分组成为：MgO 87.5％、SiO212.5％；具体原材料组成重量百分数为：95电熔皮砂70％，96电熔镁砂22％，熔融废石英4％，SiO2超微粉4％，外加辅料组成重量百分数为：六偏磷酸钠0.15％，耐热不锈钢纤维1.5％，有机防爆纤维0.12％。
制备方法：(1)按镁铝硅质配方的原料组成和颗粒组成称量镁砂、镁铝尖晶石、矾土、SiO2超微粉、熔融石英废料、六偏磷酸钠、耐热不锈钢纤维、有机防爆纤维，加入混合机中混料30分钟，外加重量百分数为14％的水，混料8分钟，加入梯形子口挡渣墙渣线部分模具成型，得到挡渣墙渣线部分；
(2)按镁硅质配方的原料组成和颗粒组成称量镁砂、SiO2超微粉、熔融石英废料、六偏磷酸钠、耐热不锈钢纤维、有机防爆纤维，加入混合机中混料25分钟，外加重量百分数为10％的水，混料7分钟，加入梯形母口挡渣墙非渣线部分模具成型，得到挡渣墙非渣线部分。
使用方法：制备好的挡渣墙渣线部分和挡渣墙非渣线部分，按照渣线部分在上，非渣线部分在下，梯形子母口扣合安装，组成挡渣墙使用。
梯形子母口的两个面均匀涂抹微膨胀刚玉尖晶石耐火泥，两面扣合均匀抹平，控制泥缝不超过3mm；整个挡渣墙底部和两侧均嵌入中间包工作层内30～50mm，并用涂抹料固定。
Claims (6)
1.一种分体组合型中间包用挡渣墙，其特征在于:分体组合型挡渣墙分上下两部分，上部分高度占总高度的1/3，为渣线部分，用镁铝硅质；下部分高度占总高度的2/3，为非渣线部分，用镁硅质；制备时上下两部分分别单独制作，使用安装时组合为一体；
镁铝硅质由下述重量百分比原料组成：
MgO 38～51％
Al2O3 35～43％
SiO2 6～27％
上述原料配成100％；
镁硅质由下述重量百分比原料组成：
MgO 82～92％
SiO2 8～18％
上述原料配成100％；
镁铝硅质和镁硅质生产配料粒度组成重量百分数为：
上述颗粒配成100％；
所述Al2O3成分来自高温煅烧铝矾土、致密均化铝矾土中的一种或两种，所述的高温煅烧铝矾土、致密均化铝矾土以大于1mm颗粒形式加入，其中Al2O3含量不低于84.5％，TiO2含量不大于3.8％，体积密度不低于3.10g/cm3；所述MgO成分来自中档烧结镁砂、96电熔镁砂、95电熔皮砂的一种或两种，所述的中档烧结镁砂、96电熔镁砂、95电熔皮砂中MgO含量不低于94.0％，体积密度不低于3.15g/cm3；所述SiO2成分中的0-5％来自矾土、镁砂或铝镁尖晶石中的一种或多种，其余为加入SiO2超微粉和熔融石英废料，SiO2超微粉中SiO2含量不低于98.5％，熔融石英废料中SiO2含量不低于95％。
2.根据权利要求1所述的一种分体组合型中间包用挡渣墙，其特征是：所述MgO、Al2O3成分中的0-10％来自合成烧结铝镁尖晶石、合成电熔铝镁尖晶石的一种或两种；所述的合成烧结铝镁尖晶石、合成电熔铝镁尖晶石中Al2O3含量为62～72％，MgO含量为22％～35％。
3.根据权利要求2所述的一种分体组合型中间包用挡渣墙，其特征是：铝镁尖晶石以1～0mm颗粒或200目粉中的一种或两种加入，熔融石英废料以1～0mm颗粒加入。
4.一种如权利要求1所述的分体组合型中间包用挡渣墙制备方法，其特征是，包括下列步骤：
(1)按权利要求1所述的镁铝硅质配方的原料组成和颗粒组成称量镁砂、镁铝尖晶石、矾土、SiO2超微粉和熔融石英废料，加入混合机中混料15-40分钟，外加重量百分数为0-20％的水，混料5-10分钟，加入梯形子口挡渣墙渣线部分模具成型，得到挡渣墙渣线部分；
(2)按权利要求1所述的镁硅质配方的原料组成和颗粒组成称量镁砂、SiO2超微粉和熔融石英废料，加入混合机中混料15-40分钟，外加重量百分数为0-20％的水，混料5-10分钟，加入梯形母口挡渣墙非渣线部分模具成型，得到挡渣墙非渣线部分。
5.一种分体组合型中间包用挡渣墙使用方法，其特征在于：按照权利要求4所述方法制备的挡渣墙渣线部分和挡渣墙非渣线部分，按照渣线部分在上，非渣线部分在下，梯形子母口扣合安装，组成挡渣墙使用。
6.根据权利要求5所述的一种分体组合型中间包用挡渣墙使用方法，其特征在于：所述的梯形子母口的两个面均匀涂抹微膨胀刚玉尖晶石耐火泥，两面扣合均匀抹平，控制泥缝不超过3mm；整个挡渣墙底部和两侧均嵌入中间包工作层内30～50mm，并用涂抹料固定。
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Denomination of invention: A slag retaining wall for a split and combined intermediate package and its preparation and use method Granted publication date: 20210824 Pledgee: Qishang Bank Co.,Ltd. Boshan sub branch Pledgor: SHANDONG GUOMAO METALLURGICAL MATERIALS Co.,Ltd. Registration number: Y2024980011668 |
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