CN111069579B

CN111069579B - 长寿命中间包整体冲击桶、配方及其制作工艺

Info

Publication number: CN111069579B
Application number: CN201911406312.1A
Authority: CN
Inventors: 翁小燕; 虞畅; 李国群
Original assignee: Zhejiang Hongying Mingde High Temperature Materials Technology Co ltd
Current assignee: Zhejiang Hongying Mingde High Temperature Materials Technology Co ltd
Priority date: 2019-12-31
Filing date: 2019-12-31
Publication date: 2021-10-15
Anticipated expiration: 2039-12-31
Also published as: CN111069579A

Abstract

本发明涉及一种长寿命中间包整体冲击桶、配方及其制作工艺，为整体式冲击桶，由板状刚玉、电熔镁砂、电熔白刚玉细粉、结合剂、活性α‑氧化铝超微粉、氮氧化硅回收粉、复合减水剂及防爆纤维组成，经配料混合、湿混合、振动成型、养护脱模、烘烤包装等工艺制作而成。本发明的长寿命中间包整体冲击桶、配方及其制作工艺可有效地解决稳流器上浮，挡渣墙后期因涂料或干式料侵蚀脱落易倒伏问题，产品的各项物理性能优异，制作安装方便、节能降耗、使用寿命提高。

Description

长寿命中间包整体冲击桶、配方及其制作工艺

技术领域：

本发明涉及连铸技术领域，尤其涉及一种长寿命中间包整体冲击桶、配方及其制作工艺。

背景技术：

随着我国高效连铸技术的推广应用，目前在连铸中间包内主要以设置挡渣墙，稳流器、护墙板等进行保护，可以改变钢水在中间包内的流动路线，增加钢水在中间包内的时间，促使钢水中的夹杂物上浮，达到净化钢液的目的。但是随着连铸连浇炉数和拉速不断提高，中间包内冲击区部位因钢水漩流、冲刷作用，内壁受到了强烈冲刷，导致包体整体使用寿命降低，与其它部位不同步，成为限制中间包寿命的最薄弱部位。

随着连铸技术的发展，目前中间包已普遍应用镁质干式料工作衬，使用炉数大幅上升。为配合高炉数连浇在中间包内设置挡渣墙，冲击区内设置稳流器、护墙板等，材质均为镁质，产品在工作过程中一直被淹没在1520℃、1560℃的钢液中，同时要承受高温钢水的剧烈冲涮，钢水和熔渣的侵蚀、熔损，使用条件十分恶劣。冲击区外侧挡墙仅靠两侧与底部涂料或干式料压住，在使用后期涂料或干式料侵蚀脱落时，挡墙常易发生移位、倒伏现象，严重者打断浇钢区的塞棒，造成安全隐患。镁质耐火材料虽具有高耐火度，抗高铁、高碱度熔渣侵蚀的特点，但其较差的热震稳定性限制其使用寿命。由于中间包的通钢量和钢水流速增加，加剧钢水对冲击区内稳流器和护墙板耐火材料的冲刷，导致稳流器冲裂上浮、护墙板与包体烧结。总体来说普通镁质挡渣堰、稳流器等耐火材料产品已出现了不能满足高效连铸技术发展需要的倾向。

现有的稳流器，钢水倒入里面，由于冲击力的作用，引起稳流器冲裂会上浮至钢水液面，即稳流器与装配的底部接触面裂开,稳流器整体在钢水中浮起来。

而挡渣墙横插在中间包涂料或干式料两侧，由于钢水冲击作用，经常会倒塌并上浮。

发明内容：

为适应高炉数连浇的需求本方案：（1）通过调整产品结构，原中间包由护墙板、挡渣墙、稳流器3部分组成，现调整为由3部分组成为一体的整体冲击桶，制作安装方便、节能降耗、并提高产品使用性能；（2）调整产品组分，原镁质产品调整为铝镁质产品，使用寿命提高2倍；（3）优化整个整体冲击桶的制作工艺。

本发明是通过如下技术方案实现的：

一种长寿命中间包整体冲击桶，包括护墙板、稳流器及挡渣墙，所述护墙板、稳流器及挡渣墙围成一个内部为中空结构、顶部为开口的一体式桶体，可有效地解决稳流器上浮，挡渣墙后期因涂料或干式料侵蚀脱落易倒伏问题。制作安装方便、节能降耗、使用寿命提高。

上述长寿命中间包整体冲击桶的配方，由如下重量百分比的成分组成：

50-60%的板状刚玉、10-18%的电熔镁砂、8-15%的电熔白刚玉细粉、4-8%的结合剂、4-8%的活性α-氧化铝超微粉、4-6%氮氧化硅回收粉、0.1-0.3%的复合减水剂及0.1-0.3%的防爆纤维。

其中，作为优选，所述结合剂包括1-3%的硅微粉和3-5%铝凝胶粉。

本发明中引入10-18%的97电熔镁砂，提高制品常温强度、在高温下基质中会形成MA尖晶石相，提高高温抗侵蚀性能和抗热震性能、降低铝镁浇注料制品的高温膨胀量；加入4-6%氮氧化硅回收粉对铝镁浇注料的高温强度及抗渣性有明显的提升，且实验证明与高纯氮化硅粉的综合作用相当，成本却下降很多；氮氧化硅回收粉的主晶相为氧氮化硅、β-Si₃N₄、α-Si₃N₄，还有一定的单质硅和少量的碳化硅，为光电硅管材料的废弃材料，使用于耐火材料，也有利于光电行业的环保清理；3-5%铝凝胶粉的引入提高了铝镁浇注料的常、中、高温强度，有效改善了冲击区两侧转角处护墙板材料的抗熔渣冲刷性能，实验证明，铝凝胶粉结合烘后强度基本是单纯镁砂-硅微粉-氧化铝结合强度的1.5-2倍；加入0.1-0.3%的高强度复合减水剂，减少制品的加水量、改善制品流动性、提高制品常温强度、提高制品使用寿命提高；加入0.1-0.3%的低温防爆纤维，提高制品在200-400℃时的抗爆裂性能。

上述长寿命中间包整体冲击桶的制作工艺，包括如下步骤：

（1）配料混合：将称量好的板状刚玉颗粒、电熔镁砂颗粒放入高速混练机中搅拌2分钟，然后均匀撒入防爆纤维搅拌3分钟，再加入电熔白刚玉细粉、硅微粉活性α-氧化铝超微粉、复合减水剂混合5分钟后，出半成品；

（2）湿混合：将半成品送入湿混高速混练机中加入水搅拌混合；

（3）振动成型：将上述混合液倒入模具内并置于震动台震动，直至表面平整、泛桨为止；

（4）养护脱模：于30-50℃的温度下养护24-48小时，完全硬化后脱模；

（5）烘烤包装：烘烤结束后出窑包装。

本发明的有益效果是：本发明的长寿命中间包整体冲击桶、配方及其制作工艺可有效地解决稳流器上浮，挡渣墙后期因涂料或干式料侵蚀脱落易倒伏问题，产品的各项物理性能优异，制作安装方便、节能降耗、使用寿命提高。

附图说明：

图1为本发明的长寿命中间包整体冲击桶的结构示意图；

图2为本发明的长寿命中间包整体冲击桶的制作工艺流程图。

具体实施方式：

下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易被本领域人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。

如图1所示的一种长寿命中间包整体冲击桶，包括三面护墙板1、底部的稳流器3及一侧的挡渣墙2，所述护墙板1、稳流器3及挡渣墙（侧翼）2围成一个内部为中空结构、顶部为开口的一体式桶体，其中，一面挡渣墙2的高度低于护墙板1的高度。

挡渣墙作用：（1）可以延长钢液在中间包内的停留时间，使钢液中的夹杂物有足够的时间充分碰撞、聚集、上浮，以净化钢液；（2）使钢液流到达各流中间包水口的时间基本相同，以均匀各流的温度，减少拉漏和结塞现象；（3）改变中间包的流场分布，使钢液流体动力状态达到最佳；（4）减少滞流区，增加层流区。

稳流器作用：在中间包增设稳流器，改善液体流动轨迹，防止开浇时钢水喷溅、二次氧化的作用，使得钢水注流在一个有限区域内保持湍流特征，减少沟流和短路流的发生，更重要的是，靠近液体表面的流动可为夹杂物上浮创造有利的条件。使钢水浇注时能够保持稳定的状态，对于提高钢水洁净度具有重要意义。稳流器底部也为凹凸状，稳流浮渣效果更好。

护墙板作用：贴于中间包冲击区内壁，以减轻钢水对中间包冲击区内壁的冲刷、侵蚀，延长中间包使用寿命。

如图2所示，上述长寿命中间包整体冲击桶的制作工艺依次包括：配料、混合、包装、加水、湿混合、振动成型、养护、脱模、烘烤、出窑、检验、包装、现场使用等。

本发明采用板状刚玉颗粒55%、电熔镁砂颗粒16%、电熔白刚玉细粉11%、硅微粉3%、活性α-氧化铝超微粉6%、氮氧化硅回收粉5%、铝凝胶粉4%、复合减水剂三聚磷酸钠0.1%和高强度减水剂 0.25%、防爆纤维0.2%。将称量好的颗粒原料放入高速混练机中搅拌2分钟；均匀撒入0.2%的防爆纤维搅拌3分钟；再加入电熔白刚玉细粉、硅微粉、活性α-氧化铝超微粉、氮氧化硅回收粉、铝凝胶粉、复合减水剂混合5分钟后出半成品；然后在湿混高速混练机中搅拌混合并加入4-5%的水搅拌5分钟；然后倒入组装好的模具内置于震动台振动，直至表面平整、泛桨为止；于30-50℃的温度下养护24-48小时完全硬化后脱模；然后置于200-400℃的烘烤窑内烘烤48小时；烘烤结束后出窑包装。

最后应说明的是：以上实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims

1.一种长寿命中间包整体冲击桶的配方，其特征在于，由如下重量百分比的成分组成：

50-60％的板状刚玉、10-18％的电熔镁砂、8-15％的电熔白刚玉细粉、1-3％的硅微粉、3-5％的铝凝胶粉、4-8％的活性α-氧化铝超微粉、4-6％氮氧化硅回收粉、0.1-0.3％的复合减水剂及0.1-0.3％的防爆纤维；

氮氧化硅回收粉的主晶相为氧氮化硅、β-Si₃N₄、α-Si₃N₄，还有一定的单质硅和少量的碳化硅，为光电硅管材料的废弃材料。

2.一种长寿命中间包整体冲击桶，其特征在于，采用如权利要求1所述的配方制作而成，包括护墙板、稳流器及挡渣墙，所述护墙板、稳流器及挡渣墙围成一个内部为中空结构、顶部为开口的一体式桶体。

3.一种如权利要求2所述的长寿命中间包整体冲击桶的制作工艺，其特征在于，包括如下步骤：

(1)配料混合：将称量好的板状刚玉颗粒、电熔镁砂颗粒放入高速混练机中搅拌2分钟，然后均匀撒入防爆纤维搅拌3分钟，再加入电熔白刚玉细粉、硅微粉、铝凝胶粉、活性α-氧化铝超微粉、氮氧化硅回收粉、复合减水剂混合5分钟后，出半成品；

(2)湿混合：将半成品送入湿混高速混练机中加入水搅拌混合；

(3)振动成型：将上述混合液倒入模具内并置于震动台震动，直至表面平整、泛桨为止；

(4)养护脱模：于30-50℃的温度下养护24-48小时，完全硬化后脱模；

(5)烘烤包装：烘烤结束后出窑包装。