CN111302816A - 一种中间包工作衬干式料 - Google Patents

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赵现堂
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Abstract

本发明提出了一种中间包工作衬干式料，解决了解决连铸中间包用不定型干式料在中高温条件下线膨胀过大的问题，一种中间包工作衬干式料，其特征在于，包含以下重量百分比的原料：耐火原矿75％～85％、骨料颗粒3％～10％、复合添加剂0.5％‑5％，本发明针对中间包干式料工作衬在中高温条件下的特性与工作条件，通过实验精选耐火原矿材料粒度，根据目前常规镁质、硅质或者镁硅质干式料自身随温度升高过程的线变化特性，实验确定特定粒度对应的添加比例，利用其中高温条件下物理、化学反应，保持干式料中高温条件下的微膨胀，基本解决不定型中间包工作衬在中高温条件下的离股、塌包风险。

Description

一种中间包工作衬干式料
技术领域
本发明涉及耐火材料技术领域，特别是指一种中间包工作衬干式料。
背景技术
中间包是连铸作业中从钢包到结晶器的中间环节，起到缓冲钢水、促进夹杂上浮等重要冶金作用。不定型化是耐火材料不断创新、更新换代的标志成果，中间包工作衬从最初预制硅质绝热板逐步发展到涂抹料、干式料等不定型化技术产品。
干式料在国内连铸中间包已经得到广泛的应用，因其具有如下特性：(1)干式振动料是在使用过程中依靠温度梯度从工作层至永久层逐步烧结，在工作层热面形成致密结构，不会出现贯穿裂纹等导致熔渣渗至永久层的现象；(2)提高工作层的使用寿命，降低耐火材料对钢液造成的污染；(3)烧结过程中出现微量收缩，易于翻包、脱包；(4)未烧结层的致密度较低，有利于中间包保温。
但是中间包干式料工作衬在实际使用中常见的险兆事故是烘烤离股缝，离股缝发展会导致烘烤阶段或者连铸开浇阶段塌包事故，影响整个炼钢厂的周转生产顺行，造成严重的生产、质量事故，损失极大。究其原因主要是中高温条件下有机结合剂发生氧化脱碳，而烧结反应还未充分发生，衬体强度处于最低阶段，而镁质材料的热膨胀线变化已经非常显著。由此可见，中高温条件下干式料工作衬在强度最低的阶段产生显著的热应力膨胀是险兆事故发生的主要原因。本发明针对中间包干式料工作衬在中高温条件下的特性与工作条件，引入耐火原矿，利用其中高温条件下物理、化学反应，缓解干式料工作衬的热应力线膨胀，基本解决不定型中间包工作衬在中高温条件下的离股、塌包事故。
发明内容
本发明提出一种中间包工作衬干式料，解决了解决连铸中间包用不定型干式料在中高温条件下线膨胀过大的问题。
本发明的技术方案是这样实现的：一种中间包工作衬干式料，包含以下重量百分比的原料：耐火原矿75％～85％、骨料颗粒3％～10％、复合添加剂0.5％-5％。
优选的，耐火原矿为菱镁矿、白云石矿中的至少一种，菱镁矿中MgO的质量百分含量为40～55％，体积密度≥2.7g/g/cm3。
优选的，耐火原矿的颗粒粒径由3mm≤粒径≤5mm、1mm≤粒径≤3mm、200目≤粒径≤1mm、粒径≤200目中的几种混合而成。
优选的，耐火原矿的颗粒由3mm≤粒径≤5mm、1mm≤粒径≤3mm、200目≤粒径≤1mm、粒径≤200目混合而成，且按照(1～3)∶(5-30)∶(5-30)∶(3-20)的比例进行混合。
优选的，耐火原矿的颗粒由1mm≤粒径≤3mm、200目≤粒径≤1mm、粒径≤200目混合而成，且按照(5-30)∶(5-30)∶(3-20)的比例进行混合。
优选的，耐火原矿的颗粒由1mm≤粒径≤3mm、200目≤粒径≤1mm混合而成，且按照(5-30)∶(5-30)的比例进行混合。
优选的，骨料颗粒由镁砂、橄榄砂、石英砂构成。
优选的，镁砂中MgO的质量百分含量为75～98％，SiO2的质量百分含量为1～15％，体积密度≥2.9g/cm3。
优选的，橄榄砂中MgO质量百分含量为35～60％，SiO2的质量百分含量为40～60％，体积密度≥2.9g/cm3.
优选的，石英砂为硅石、河砂、海砂，SiO2的质量百分含量为90～99％，体积密度≥2.6g/cm3。
优选的，添加剂为粘土、膨润土、氧化铝微粉、硅微粉、玻璃粉、硼砂、抗氧化剂中的一种。
本发明的有益效果：
本发明针对中间包干式料工作衬在中高温条件下的特性与工作条件，通过实验精选耐火原矿材料粒度，根据目前常规镁质、硅质或者镁硅质干式料自身随温度升高过程的线变化特性，实验确定特定粒度对应的添加比例，利用其中高温条件下物理、化学反应，保持干式料中高温条件下的微膨胀，基本解决不定型中间包工作衬在中高温条件下的离股、塌包风险。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
一种中间包工作衬干式料，干式料主要原料是镁质、硅质、镁橄榄石质等材料体系，添加特定粒度、不同比例的的耐火原矿，在中高温条件下保持微膨胀，粒度根据实验检测的膨胀系数确定；添加比例根据目前常规中间包工作衬干式料的膨胀系数及需要调整的程度确定。
一种中间包工作衬干式料，包含以下重量百分比的原料：耐火原矿75％～85％、骨料颗粒3％～10％、复合添加剂0.5％-5％。
优选的，耐火原矿为菱镁矿、白云石矿中的至少一种，菱镁矿中MgO的质量百分含量为40～55％，体积密度≥2.7g/g/cm3。
优选的，耐火原矿的颗粒粒径由3mm≤粒径≤5mm、1mm≤粒径≤3mm、200目≤粒径≤1mm、粒径≤200目中的几种混合而成。
优选的，耐火原矿的颗粒由3mm≤粒径≤5mm、1mm≤粒径≤3mm、200目≤粒径≤1mm、粒径≤200目混合而成，且按照(1～3)∶(5-30)∶(5-30)∶(3-20)的比例进行混合。
优选的，耐火原矿的颗粒由1mm≤粒径≤3mm、200目≤粒径≤1mm、粒径≤200目混合而成，且按照(5-30)∶(5-30)∶(3-20)的比例进行混合。
优选的，耐火原矿的颗粒由1mm≤粒径≤3mm、200目≤粒径≤1mm混合而成，且按照(5-30)∶(5-30)的比例进行混合。
优选的，骨料颗粒由镁砂、橄榄砂、石英砂构成。
优选的，镁砂中MgO的质量百分含量为75～98％，SiO2的质量百分含量为1～15％，体积密度≥2.9g/cm3。
优选的，橄榄砂中MgO质量百分含量为35～60％，SiO2的质量百分含量为40～60％，体积密度≥2.9g/cm3.
优选的，石英砂为硅石、河砂、海砂，SiO2的质量百分含量为90～99％，体积密度≥2.6g/cm3。
优选的，添加剂为粘土、膨润土、氧化铝微粉、硅微粉、玻璃粉、硼砂、抗氧化剂中的一种。
实施例1
本实施例的制备方法，包括以下步骤：
根据试验数据，确定耐火材料用矿石粒度：颗粒分为3mm≤粒径≤5mm、1mm≤粒径≤3mm、200目≤粒径≤1mm、粒径≤200目；
根据试验数据，确定耐火材料用矿石各粒度比例：比例为(3-1)∶(5-30)∶(5-30)∶(3-20)；
将实验设计的不同粒度及对应比例的耐火矿石，替换对应粒度的镁砂、石英砂或者橄榄砂，在三联模内振动成型，烘箱200℃烘烤3小时，冷却脱膜后在快烧炉内升温至800、1000℃保温三小时，最后测量热态下线膨胀系数；
实施例2
本实施例的制备方法，包括以下步骤：
根据试验数据，确定耐火材料用矿石粒度：颗粒分为1mm≤粒径≤3mm、200目≤粒径≤1mm、粒径≤200目；
根据试验数据，确定耐火材料用矿石各粒度比例：比例为(5-30)∶(5-30)∶(3-20)；
将实验设计的不同粒度及对应比例的耐火矿石，替换对应粒度的镁砂、石英砂或者橄榄砂，在三联模内振动成型，烘箱200℃烘烤3小时，冷却脱膜后在快烧炉内升温至800、1000℃保温三小时，最后测量热态下线膨胀系数。
实施例3
本实施例的制备方法，包括以下步骤：
根据试验数据，确定耐火材料用矿石粒度：颗粒分为1mm≤粒径≤3mm、200目≤粒径≤1mm；
根据试验数据，确定耐火材料用矿石各粒度比例：比例为(5-30)∶(5-30)；
将实验设计的不同粒度及对应比例的耐火矿石，替换对应粒度的镁砂、石英砂或者橄榄砂，在三联模内振动成型，烘箱200℃烘烤3小时，冷却脱膜后在快烧炉内升温至800、1000℃保温三小时，最后测量热态下线膨胀系数；
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种中间包工作衬干式料，其特征在于，包含以下重量百分比的原料：耐火原矿75％～85％、骨料颗粒3％～10％、复合添加剂0.5％-5％。
2.如权利要求1所述的一种中间包工作衬干式料，其特征在于：
耐火原矿为菱镁矿、白云石矿中的至少一种，菱镁矿中MgO的质量百分含量为40～55％，体积密度≥2.7g/g/cm3。
3.如权利要求2所述的一种中间包工作衬干式料，其特征在于：
耐火原矿的颗粒粒径由3mm≤粒径≤5mm、1mm≤粒径≤3mm、200目≤粒径≤1mm、粒径≤200目中的几种混合而成。
4.如权利要求3所述的一种中间包工作衬干式料，其特征在于：
耐火原矿的颗粒由3mm≤粒径≤5mm、1mm≤粒径≤3mm、200目≤粒径≤1mm、粒径≤200目混合而成，且按照(1～3)∶(5-30)∶(5-30)∶(3-20)的比例进行混合。
5.如权利要求3所述的一种中间包工作衬干式料，其特征在于：
耐火原矿的颗粒由1mm≤粒径≤3mm、200目≤粒径≤1mm、粒径≤200目混合而成，且按照(5-30)∶(5-30)∶(3-20)的比例进行混合。
6.如权利要求3所述的一种中间包工作衬干式料，其特征在于：
耐火原矿的颗粒由1mm≤粒径≤3mm、200目≤粒径≤1mm混合而成，且按照(5-30)∶(5-30)的比例进行混合。
7.如权利要求1所述的一种中间包工作衬干式料，其特征在于：
骨料颗粒由镁砂、橄榄砂、石英砂构成。
8.如权利要求6所述的一种中间包工作衬干式料，其特征在于：
镁砂中MgO的质量百分含量为75～98％，SiO2的质量百分含量为1～15％，体积密度≥2.9g/cm3。
9.如权利要求6所述的一种中间包工作衬干式料，其特征在于：
橄榄砂中MgO质量百分含量为35～60％，SiO2的质量百分含量为40～60％，体积密度≥2.9g/cm3。
10.如权利要求65所述的一种中间包工作衬干式料，其特征在于：
石英砂为硅石、河砂、海砂，SiO2的质量百分含量为90～99％，体积密度≥2.6g/cm3。
11.如权利要求1所述的一种中间包工作衬干式料，其特征在于：
添加剂为粘土、膨润土、氧化铝微粉、硅微粉、玻璃粉、硼砂、抗氧化剂中的一种。
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