CN110451998A - 一种钢包包底浇注料 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种钢包包底浇注料，预制块15～25％、黑铝砂40～50％、电熔镁铝尖晶石5～10％、白刚玉5～15％、烧结尖晶石1～5％、纤维0.5～1.5％、活性氧化铝微粉5～10％、结合剂5～10％、高效减水剂0.5～1％、硅微粉2～5％、柠檬酸0.01～0.05％和金属铝粉0.01～0.05％，所述预制块骨料粒度为8‑35mm，所述金属铝粉粒径为60目。本发明所述的一种钢包包底浇注料，主原料骨料为工业副产品黑铝砂，实现了渣料再次利用，减少了废弃物排放，降低了钢包包底浇注料生产成本，而且钢包包底浇注料中黑铝砂铝含量高，热震效果好，提高了耐火产品使用寿命，黑铝砂导热系数小，保温效果好，钢包安全系数高，而且提高了钢包包底浇注料的抗冲刷性，带来更好的使用前景。
Description
技术领域
本发明涉及耐火材料技术领域，特别涉及一种钢包包底浇注料。
背景技术
随着炉外精炼与连铸技术的发展以及市场对洁净需求量的增加，对钢包冶炼条件要求越来越高，对钢包用耐火材料寿命要求越来越长。钢水温度提高，钢水在钢包中的停留时间延长，使得钢包内衬耐火材料承受更大的侵蚀损耗，而钢包包底耐火材料在炼钢过程中直接承受钢流的冲刷，出现包底侵蚀速率与包壁耐材侵蚀速率不一致，导致包底耐火材料寿命低于钢包其他位置耐火材料，直接影响到钢包整体使用寿命。同时，钢包包底耐火材料机械强度也是保障钢包安全的重要部分，切实改进钢包底用浇注料材质提高其使用寿命已成为进一步提高钢包整体使用寿命的关键，现阶段，浇注施工逐渐成为钢包施工的主流，而主晶相是刚玉相的浇注料价格较高且材料使用寿命较短，不满足要求，为此我们提出一种钢包包底浇注料。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种钢包包底浇注料，可以有效解决背景技术中的问题。
为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：
一种钢包包底浇注料由以下重量百分比的组分制成：预制块15～25％、黑铝砂40～50％、电熔镁铝尖晶石5～10％、白刚玉5～15％、烧结尖晶石1～5％、纤维0.5～1.5％、活性氧化铝微粉5～10％、结合剂5～10％、高效减水剂0.5～1％、硅微粉2～5％、柠檬酸0.01～0.05％和金属铝粉0.01～0.05％。
优选的，所述预制块骨料粒度为8-35mm，所述金属铝粉粒径为60目。
优选的，所述黑铝砂由粒径为3-5mm的黑铝砂颗粒、粒径为1-3mm的黑铝砂颗粒和粒径为0-1mm的黑铝砂颗粒构成，粒径为3-5mm的黑铝砂颗粒在钢包包底浇注料的重量百分比为10-20％，粒径为1-3mm的黑铝砂颗粒在钢包包底浇注料的重量百分比为15-25％，粒径为0-1mm的黑铝砂颗粒在钢包包底浇注料的重量百分比为5-15％。
优选的，所述黑铝砂中TiO2的含量为10-20％，所述黑铝砂中K2O的含量为0.01-1.1％，所述黑铝砂中Na2O的含量为0.01-1.1％。
优选的，所述白刚玉细粉的粒径为200目，白刚玉粉末中Al2O3含量大于99％。
优选的，所述活性氧化铝微粉包括粒径为1u的α-氧化铝微粉和粒径为3u的α-氧化铝微粉，粒径为1u的α-氧化铝微粉在钢包包底浇注料的重量百分比为5-10％，粒径为3u的α-氧化铝微粉在钢包包底浇注料的重量百分比为1-5％。
优选的，所述纤维包括有机纤维和钢纤维，所述钢纤维在钢包包底浇注料的重量百分比为0.5-1.5％，所述有机纤维在钢包包底浇注料的重量百分比为0.1-1.5％。
优选的，所述结合剂为纯铝酸钙水泥、水合氧化铝和铝硅凝胶粉中的任意一种或几种，所述减水剂为三聚磷酸钠和六偏磷酸钠的一种或两种混合物。
一种钢包包底浇注料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
①、将原料按设定的比例和粒度组成混合后干混3分钟，然后添加5.2％(wt)的水搅拌5分钟；
②、将搅拌后的原料振动浇注成型，制成40mm×40mm×160mm的标准条形试样；
③、将标准条形试样自然养护24h后，脱模，将试样放入烘箱内在110℃干燥24h。
优选的，所述步骤②中，制成的标准条形试样可以在1200-1600℃烧结，烧结后保温时间为3h。
与现有技术相比，本发明提供了一种钢包包底浇注料，具有如下有益效果：主原料骨料为工业副产品黑铝砂，实现了渣料再次利用，减少了废弃物排放，降低了钢包包底浇注料生产成本，而且钢包包底浇注料中黑铝砂铝含量高，热震效果好，提高了耐火产品使用寿命，黑铝砂导热系数小，保温效果好，钢包安全系数高，而且提高了钢包包底浇注料的抗冲刷性。
具体实施方式
为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
一种钢包包底浇注料，由以下重量百分比的组分制成：预制块15～25％、黑铝砂40～50％、电熔镁铝尖晶石5～10％、白刚玉5～15％、烧结尖晶石1～5％、纤维0.5～1.5％、活性氧化铝微粉5～10％、结合剂5～10％、高效减水剂0.5～1％、硅微粉2～5％、柠檬酸0.01～0.05％和金属铝粉0.01～0.05％。
预制块骨料粒度为8-35mm，金属铝粉粒径为60目。
黑铝砂由粒径为3-5mm的黑铝砂颗粒、粒径为1-3mm的黑铝砂颗粒和粒径为0-1mm的黑铝砂颗粒构成，粒径为3-5mm的黑铝砂颗粒在钢包包底浇注料的重量百分比为10-20％，粒径为1-3mm的黑铝砂颗粒在钢包包底浇注料的重量百分比为15-25％，粒径为0-1mm的黑铝砂颗粒在钢包包底浇注料的重量百分比为5-15％。
黑铝砂中TiO2的含量为10-20％，黑铝砂中K2O的含量为0.01-1.1％，黑铝砂中Na2O的含量为0.01-1.1％。
白刚玉细粉的粒径为200目，白刚玉粉末中Al2O3含量大于99％。
活性氧化铝微粉包括粒径为1u的α-氧化铝微粉和粒径为3u的α-氧化铝微粉，粒径为1u的α-氧化铝微粉在钢包包底浇注料的重量百分比为5-10％，粒径为3u的α-氧化铝微粉在钢包包底浇注料的重量百分比为1-5％。
纤维包括有机纤维和钢纤维，钢纤维在钢包包底浇注料的重量百分比为0.5-1.5％，有机纤维在钢包包底浇注料的重量百分比为0.1-1.5％。
结合剂为纯铝酸钙水泥、水合氧化铝和铝硅凝胶粉中的任意一种或几种，减水剂为三聚磷酸钠和六偏磷酸钠的一种或两种混合物。
实施例1
一种钢包包底浇注料，由以下重量百分比的组分制成：20％粒径为8-35mm的预制块颗粒、15％粒径为3-5mm的黑铝砂颗粒、18％粒径为1-3mm的黑铝砂颗粒、10％粒径为0-1mm的黑铝砂颗粒、6％粒径为0-1电熔镁铝尖晶石、7％粒径为白刚玉200目细粉、3％为粒径为500目的烧结尖晶石、1％的钢纤维、0.15％的有机纤维、7％粒径为1u的α-氧化铝微粉、3.8％粒径为3u的α-氧化铝微粉、6％的纯铝酸钙水泥、0.5％的六偏磷酸钠、2.5％的硅微粉、0.02％的金属铝粉和0.03％的柠檬酸。
钢包包底浇注料的制备的步骤如下：
①、将原料按设定的比例和粒度组成混合后干混3分钟，然后添加5.2％(wt)的水搅拌5分钟；
②、将搅拌后的原料振动浇注成型，制成40mm×40mm×160mm的标准条形试样；
③、将标准条形试样自然养护24h后，脱模，将试样放入烘箱内在110℃干燥24h。
实施例2
一种钢包包底浇注料，由以下重量百分比的组分制成：20％粒径为8-35mm的预制块颗粒、12％粒径为3-5mm的黑铝砂颗粒、20％粒径为1-3mm的黑铝砂颗粒、10％粒径为0-1mm的黑铝砂颗粒、6％粒径为0-1电熔镁铝尖晶石、7％粒径为白刚玉200目细粉、3％为粒径为500目的烧结尖晶石、1％的钢纤维、0.15％的有机纤维、7％粒径为1u的α-氧化铝微粉、3.8％粒径为3u的α-氧化铝微粉、6％的纯铝酸钙水泥、0.5％的六偏磷酸钠、3.5％的硅微粉、0.02％的金属铝粉和0.03％的柠檬酸。
钢包包底浇注料的制备的步骤如下：
①、将原料按设定的比例和粒度组成混合后干混3分钟，然后添加5.2％(wt)的水搅拌5分钟；
②、将搅拌后的原料振动浇注成型，制成40mm×40mm×160mm的标准条形试样，制成的标准条形试样在1200℃烧结，烧结后保温时间为3h；
③、将标准条形试样自然养护24h后，脱模，将试样放入烘箱内在110℃干燥24h。
实施例3
一种钢包包底浇注料，由以下重量百分比的组分制成：20％粒径为8-35mm的预制块颗粒、15％粒径为3-5mm的黑铝砂颗粒、18％粒径为1-3mm的黑铝砂颗粒、10％粒径为0-1mm的黑铝砂颗粒、6％粒径为0-1电熔镁铝尖晶石、7％粒径为白刚玉200目细粉、3％为粒径为500目的烧结尖晶石、1％的钢纤维、0.15％的有机纤维、7％粒径为1u的α-氧化铝微粉、3.8％粒径为3u的α-氧化铝微粉、6％的纯铝酸钙水泥、0.5％的六偏磷酸钠、2.5％的硅微粉、0.02％的金属铝粉和0.03％的柠檬酸。
钢包包底浇注料的制备的步骤如下：
①、将原料按设定的比例和粒度组成混合后干混3分钟，然后添加5.2％(wt)的水搅拌5分钟；
②、将搅拌后的原料振动浇注成型，制成40mm×40mm×160mm的标准条形试样，制成的标准条形试样在1600℃烧结，烧结后保温时间为3h；
③、将标准条形试样自然养护24h后，脱模，将试样放入烘箱内在110℃干燥24h。
实施例4
一种钢包包底浇注料，由以下重量百分比的组分制成：20％粒径为8-35mm的预制块颗粒、15％粒径为3-5mm的黑铝砂颗粒、15％粒径为1-3mm的黑铝砂颗粒、12％粒径为0-1mm的黑铝砂颗粒、6％粒径为0-1电熔镁铝尖晶石、7％粒径为白刚玉200目细粉、3％为粒径为500目的烧结尖晶石、1％的钢纤维、0.15％的有机纤维、7％粒径为1u的α-氧化铝微粉、3.8％粒径为3u的α-氧化铝微粉、6％的纯铝酸钙水泥、0.5％的三聚磷酸钠、3.5％的硅微粉、0.02％的金属铝粉和0.03％的柠檬酸。
钢包包底浇注料的制备的步骤如下：
①、将原料按设定的比例和粒度组成混合后干混3分钟，然后添加5.2％(wt)的水搅拌5分钟；
②、将搅拌后的原料振动浇注成型，制成40mm×40mm×160mm的标准条形试样；
③、将标准条形试样自然养护24h后，脱模，将试样放入烘箱内在110℃干燥24h。
实施例5
一种钢包包底浇注料，由以下重量百分比的组分制成：20％粒径为8-35mm的预制块颗粒、15％粒径为3-5mm的黑铝砂颗粒、15％粒径为1-3mm的黑铝砂颗粒、12％粒径为0-1mm的黑铝砂颗粒、6％粒径为0-1电熔镁铝尖晶石、7％粒径为白刚玉200目细粉、3％为粒径为500目的烧结尖晶石、1％的钢纤维、0.15％的有机纤维、7％粒径为1u的α-氧化铝微粉、3.8％粒径为3u的α-氧化铝微粉、6％的纯铝酸钙水泥、0.5％的三聚磷酸钠、3.5％的硅微粉、0.02％的金属铝粉和0.03％的柠檬酸。
钢包包底浇注料的制备的步骤如下：
①、将原料按设定的比例和粒度组成混合后干混3分钟，然后添加5.2％(wt)的水搅拌5分钟；
②、将搅拌后的原料振动浇注成型，制成40mm×40mm×160mm的标准条形试样，制成的标准条形试样在1200℃烧结，烧结后保温时间为3h；
③、将标准条形试样自然养护24h后，脱模，将试样放入烘箱内在110℃干燥24h。
实施例6
一种钢包包底浇注料，由以下重量百分比的组分制成：20％粒径为8-35mm的预制块颗粒、15％粒径为3-5mm的黑铝砂颗粒、15％粒径为1-3mm的黑铝砂颗粒、13％粒径为0-1mm的黑铝砂颗粒、6％粒径为0-1电熔镁铝尖晶石、7％粒径为白刚玉200目细粉、3％为粒径为500目的烧结尖晶石、1％的钢纤维、0.15％的有机纤维、7％粒径为1u的α-氧化铝微粉、3.8％粒径为3u的α-氧化铝微粉、6％的纯铝酸钙水泥、0.5％的三聚磷酸钠、2.5％的硅微粉、0.02％的金属铝粉和0.03％的柠檬酸。
钢包包底浇注料的制备的步骤如下：
①、将原料按设定的比例和粒度组成混合后干混3分钟，然后添加5.2％(wt)的水搅拌5分钟；
②、将搅拌后的原料振动浇注成型，制成40mm×40mm×160mm的标准条形试样，制成的标准条形试样在1600℃烧结，烧结后保温时间为3h；
③、将标准条形试样自然养护24h后，脱模，将试样放入烘箱内在110℃干燥24h。
按照实施例1-6的比例和方法生产钢包包底浇注料，取现有的钢包包底浇注料三份浇注成相同的形状，一份不烧结，一份在1200℃下烧结，一份在1600℃下烧结，然后送入设备中测试其相关参数。
实施例1～6中对应的和现有防水剂建筑裂缝中添加钢包包底浇注料测试结果如下表所示：
由表1实验数据可知，本发明钢包包底浇注料，主原料骨料为工业副产品黑铝砂，实现了渣料再次利用，减少了废弃物排放，降低了钢包包底浇注料生产成本，而且钢包包底浇注料中黑铝砂铝含量高，热震效果好，提高了耐火产品使用寿命，黑铝砂导热系数小，保温效果好，钢包安全系数高，而且提高了钢包包底浇注料的抗氧化性。
显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (10)
1.一种钢包包底浇注料，其特征在于：由以下重量百分比的组分制成：预制块15～25％、黑铝砂40～50％、电熔镁铝尖晶石5～10％、白刚玉5～15％、烧结尖晶石1～5％、纤维0.5～1.5％、活性氧化铝微粉5～10％、结合剂5～10％、高效减水剂0.5～1％、硅微粉2～5％、柠檬酸0.01～0.05％和金属铝粉0.01～0.05％。
2.根据权利要求1所述的一种钢包包底浇注料，其特征在于：所述预制块骨料粒度为8-35mm，所述金属铝粉粒径为60目。
3.根据权利要求1所述的一种钢包包底浇注料，其特征在于：所述黑铝砂由粒径为3-5mm的黑铝砂颗粒、粒径为1-3mm的黑铝砂颗粒和粒径为0-1mm的黑铝砂颗粒构成，粒径为3-5mm的黑铝砂颗粒在钢包包底浇注料的重量百分比为10-20％，粒径为1-3mm的黑铝砂颗粒在钢包包底浇注料的重量百分比为15-25％，粒径为0-1mm的黑铝砂颗粒在钢包包底浇注料的重量百分比为5-15％。
4.根据权利要求3所述的一种钢包包底浇注料，其特征在于：所述黑铝砂中TiO2的含量为10-20％，所述黑铝砂中K2O的含量为0.01-1.1％，所述黑铝砂中Na2O的含量为0.01-1.1％。
5.根据权利要求1所述的一种钢包包底浇注料，其特征在于：所述白刚玉细粉的粒径为200目，白刚玉粉末中Al2O3含量大于99％。
6.根据权利要求1所述的一种钢包包底浇注料，其特征在于：所述活性氧化铝微粉包括粒径为1u的α-氧化铝微粉和粒径为3u的α-氧化铝微粉，粒径为1u的α-氧化铝微粉在钢包包底浇注料的重量百分比为5-10％，粒径为3u的α-氧化铝微粉在钢包包底浇注料的重量百分比为1-5％。
7.根据权利要求1所述的一种钢包包底浇注料，其特征在于：所述纤维包括有机纤维和钢纤维，所述钢纤维在钢包包底浇注料的重量百分比为0.5-1.5％，所述有机纤维在钢包包底浇注料的重量百分比为0.1-1.5％。
8.根据权利要求1所述的一种钢包包底浇注料，其特征在于：所述结合剂为纯铝酸钙水泥、水合氧化铝和铝硅凝胶粉中的任意一种或几种，所述减水剂为三聚磷酸钠和六偏磷酸钠的一种或两种混合物。
9.根据权利要求1-8任一所述的一种钢包包底浇注料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
①、将原料按设定的比例和粒度组成混合后干混3分钟，然后添加5.2％(wt)的水搅拌5分钟；
②、将搅拌后的原料振动浇注成型，制成40mm×40mm×160mm的标准条形试样；
③、将标准条形试样自然养护24h后，脱模，将试样放入烘箱内在110℃干燥24h。
10.根据权利要求9所述的一种钢包包底浇注料的制备方法，其特征在于：所述步骤②中，制成的标准条形试样可以在1200-1600℃烧结，烧结后保温时间为3h。
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