CN111454068A - 用于中间包的稳流器及制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于中间包的稳流器及制备方法，本稳流器包括自上向下的渣线部、钢水部和底部，渣线部为抗渣侵蚀性好的镁碳质材料，底部为抗冲击性好的尖晶石镁碳质材料，钢水部为上述两种材料按1：1混合而成；本方法以镁碳砖回收料、矾土级富镁尖晶石、铝灰粉、镁砂为原料，液体酚醛树脂为结合剂，经过20±5℃温度下混炼40分钟以上，混炼后按稳流器结构分段加料，采用等静压机一次成型，经200℃干燥24小时后制得稳流器。本稳流器及制备方法克服传统浇注成型稳流器的缺陷，其使用寿命长，性价比高，同时具有改善中间包流场、促进夹杂物上浮的效果，完全满足长寿命中间包的使用需求。

Description

用于中间包的稳流器及制备方法
技术领域
本发明涉及一种用于中间包的稳流器及制备方法。
背景技术
连铸中间包稳流器的作用是防止钢水流出时夹杂的卷入，改变钢水流动路线，使钢水迂回流动，促使夹杂物上浮，从而提高铸坯质量。目前大多使用的稳流器以浇注成型为主，材质有镁质、铝尖晶石质、铝镁铬质等。中国专利文献CN102838359A提供一种以刚玉、铝镁尖晶石、镁砂粉、氧化铝微粉和硅微粉为主要原料，纯铝酸钙水泥为结合剂浇注成型的稳流器。中国专利文献CN 102601329A提供一种复合稳流器，其中本体材质为铝镁铬浇注料，冲击板和套管砖为铝镁碳材质。中国专利文献CN103769567A提供一种复合稳流器，其底部冲击区采用镁橄榄石浇注料，渣线采用镁质浇注料。经长期生产实践验证，采用浇注成型的稳流器难以兼顾稳流器不同部位的长寿命要求，实际使用寿命一般不高于15小时，因此不能满足长寿命（24-72h）中间包的冶金效果需求。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种用于中间包的稳流器及制备方法，本稳流器及制备方法克服传统浇注成型稳流器的缺陷，其使用寿命长，性价比高，同时具有改善中间包流场、促进夹杂物上浮的效果，完全满足长寿命中间包的使用需求。
为解决上述技术问题，本发明用于中间包的稳流器包括自上向下的渣线部、钢水部和底部，所述渣线部为抗渣侵蚀性好的镁碳质材料，所述底部为抗冲击性好的尖晶石镁碳质材料，所述钢水部为上述两种材料按1：1混合而成；
所述镁碳质材料包括以重量百分计的65～80%的镁碳砖回收料，17～31%镁砂和3～4%的液体酚醛树脂；所述尖晶石镁碳质材料包括以重量百分计的60～75％的矾土级富镁尖晶石、15～30％的镁碳砖回收料、5～8%的铝灰粉和3～5%液体酚醛树脂。
进一步，所述镁碳砖回收料为从转炉、钢包用后回收的镁碳砖经水化处理工艺后的回收料，其粒度分别为5～3mm、3～1mm和1～0mm。
进一步，所述铝灰粉为从电解铝厂回收的废料，其金属铝含量大于50%，粒度为100目。
进一步，所述矾土级富镁尖晶石的氧化镁含量大于60%，氧化铁含量小于1%，尖晶石相比例大于90%。
一种上述稳流器的制备方法包括如下步骤：
步骤一、按组份以镁碳砖回收料和镁砂为原料，液体酚醛树脂为结合剂，经过20±5℃温度下混炼40分钟以上，制得渣线部镁碳质材料；
步骤二、按组份以矾土级富镁尖晶石、镁碳砖回收料和铝灰粉为原料，液体酚醛树脂为结合剂，经过20±5℃温度下混炼40分钟以上，制得底部尖晶石镁碳质材料；
步骤三、将镁碳质材料和尖晶石镁碳质材料按1：1混合制得钢水部材料；
步骤四、将底部尖晶石镁碳质材料、钢水部材料和渣线部镁碳质材料按稳流器的底部、钢水部和渣线部分段加料，采用等静压机一次成型，经200℃干燥24小时，制得稳流器。
由于本发明用于中间包的稳流器及制备方法采用了上述技术方案，即本稳流器包括自上向下的渣线部、钢水部和底部，渣线部为抗渣侵蚀性好的镁碳质材料，底部为抗冲击性好的尖晶石镁碳质材料，钢水部为上述两种材料按1：1混合而成；本方法以镁碳砖回收料、矾土级富镁尖晶石、铝灰粉、镁砂为原料，液体酚醛树脂为结合剂，经过20±5℃温度下混炼40分钟以上，混炼后按稳流器结构分段加料，采用等静压机一次成型，经200℃干燥24小时后制得稳流器。本稳流器及制备方法克服传统浇注成型稳流器的缺陷，其使用寿命长，性价比高，同时具有改善中间包流场、促进夹杂物上浮的效果，完全满足长寿命中间包的使用需求。
附图说明
下面结合附图和实施方式对本发明作进一步的详细说明：
图1为本发明用于中间包的稳流器结构示意图。
具体实施方式
实施例如图1所示，本发明用于中间包的稳流器包括自上向下的渣线部1、钢水部2和底部3，所述渣线部1为抗渣侵蚀性好的镁碳质材料，所述底部3为抗冲击性好的尖晶石镁碳质材料，所述钢水部2为上述两种材料按1：1混合而成；
所述镁碳质材料包括以重量百分计的65～80%的镁碳砖回收料，17～31%镁砂和3～4%的液体酚醛树脂；所述尖晶石镁碳质材料包括以重量百分计的60～75％的矾土级富镁尖晶石、15～30％的镁碳砖回收料、5～8%的铝灰粉和3～5%液体酚醛树脂。
进一步，所述镁碳砖回收料为从转炉、钢包用后回收的镁碳砖经水化处理工艺后的回收料，其粒度分别为5～3mm、3～1mm和1～0mm。
进一步，所述铝灰粉为从电解铝厂回收的废料，其金属铝含量大于50%，粒度为100目。
进一步，所述矾土级富镁尖晶石的氧化镁含量大于60%，氧化铁含量小于1%，尖晶石相比例大于90%。
一种上述稳流器的制备方法包括如下步骤：
步骤一、按组份以镁碳砖回收料和镁砂为原料，液体酚醛树脂为结合剂，经过20±5℃温度下混炼40分钟以上，制得渣线部镁碳质材料；
步骤二、按组份以矾土级富镁尖晶石、镁碳砖回收料和铝灰粉为原料，液体酚醛树脂为结合剂，经过20±5℃温度下混炼40分钟以上，制得底部尖晶石镁碳质材料；
步骤三、将镁碳质材料和尖晶石镁碳质材料按1：1混合制得钢水部材料；
步骤四、将底部尖晶石镁碳质材料、钢水部材料和渣线部镁碳质材料按稳流器的底部、钢水部和渣线部分段加料，采用等静压机一次成型，经200℃干燥24小时，制得稳流器。
表1列出了稳流器渣线部镁碳质材料四项实施例的组份(重量百分数)和特性：
表1
实施例 1 2 3 4
镁碳砖回收料（%） 65 70 75 80
镁砂（%） 31 26 22 17
酚醛树脂（%） 4 4 3 3
200℃干燥后体积密度，g/cm<sup>3</sup> 2.86 2.84 2.82 2.78
200℃烧后显气孔率，% 10 11 12 13
200℃耐压强度，MPa 40 37 34 30
使用寿命 很长 很长 较长 较长
性价比 高 高 很高 很高
表2列出了稳流器底部尖晶石镁碳质材料四项实施例的组份(重量百分数)和特性：
实施例 1 2 3 4
矾土级富镁尖晶石（%） 60 65 70 75
镁碳砖回收料（%） 30 23 20 15
铝灰粉（%） 7 8 6 5
酚醛树脂（%） 3 4 4 5
200℃干燥后体积密度，g/cm<sup>3</sup> 2.75 2.72 2.79 2.81
200℃干燥后显气孔率，% 12 10 10 8
200℃干燥耐压强度，MPa 60 55 63 70
1400℃高温抗折强度，MPa 15 17 14 12
使用寿命 很长 很长 很长 长
性价比 很高 很高 很高 高
由表1和表2可见，本稳流器采用价格不高的镁碳砖回收料、矾土级富镁尖晶石、铝灰粉等，其余原料采用价格适中、性能稳定的镁砂，结合剂采用液体酚醛树脂，有效提高材料的性价比，并经本方法制备的稳流器各项性能显著提高。采用本方法制得的稳流器与整体浇注成型或浇注复合铝镁碳冲击板的稳流器相比，使用寿命更长，性价比更高，完全满足长寿命中间包的使用需求。

Claims (5)

1.一种用于中间包的稳流器，包括自上向下的渣线部、钢水部和底部，其特征在于：所述渣线部为抗渣侵蚀性好的镁碳质材料，所述底部为抗冲击性好的尖晶石镁碳质材料，所述钢水部为上述两种材料按1：1混合而成；
所述镁碳质材料包括以重量百分计的65～80%的镁碳砖回收料，17～31%镁砂和3～4%的液体酚醛树脂；所述尖晶石镁碳质材料包括以重量百分计的60～75％的矾土级富镁尖晶石、15～30％的镁碳砖回收料、5～8%的铝灰粉和3～5%液体酚醛树脂。
2.根据权利要求1所述的用于中间包的稳流器，其特征在于：所述镁碳砖回收料为从转炉、钢包用后回收的镁碳砖经水化处理工艺后的回收料，其粒度分别为5～3mm、3～1mm和1～0mm。
3.根据权利要求1所述的用于中间包的稳流器，其特征在于：所述铝灰粉为从电解铝厂回收的废料，其金属铝含量大于50%，粒度为100目。
4.根据权利要求1所述的用于中间包的稳流器，其特征在于：所述矾土级富镁尖晶石的氧化镁含量大于60%，氧化铁含量小于1%，尖晶石相比例大于90%。
5.一种权利要求1至4任一项所述稳流器的制备方法，其特征在于本方法包括如下步骤：
步骤一、按组份以镁碳砖回收料和镁砂为原料，液体酚醛树脂为结合剂，经过20±5℃温度下混炼40分钟以上，制得渣线部镁碳质材料；
步骤二、按组份以矾土级富镁尖晶石、镁碳砖回收料和铝灰粉为原料，液体酚醛树脂为结合剂，经过20±5℃温度下混炼40分钟以上，制得底部尖晶石镁碳质材料；
步骤三、将镁碳质材料和尖晶石镁碳质材料按1：1混合制得钢水部材料；
步骤四、将底部尖晶石镁碳质材料、钢水部材料和渣线部镁碳质材料按稳流器的底部、钢水部和渣线部分段加料，采用等静压机一次成型，经200℃干燥24小时，制得稳流器。
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