CN114477973A - 一种大尺寸机压中间包冲击板及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

一种大尺寸机压中间包冲击板及其制备方法，属于炼钢技术领域。所述冲击板的制备原料包括主料和结合剂，所述主料包括：38～48wt%wt%矾土颗粒，10wt%电熔镁砂颗粒，18～28wt%板状刚玉颗粒，16～18wt%白刚玉细粉，3wt%鳞片石墨，1～3wt%增强剂，1wt%含碳树脂粉，1wt%抗氧化剂；所述结合剂为重量比例为3:2的液态酚醛树脂和液态甲基苯基硅树脂，结合剂的重量添加量为主料重量的2.5%。其制备方法包括预混合、混练、机压成型、干燥步骤。本发明中间包冲击板具有高热抗折强度，高体积密度，低气孔率等优点，且烧后线变小，抗侵蚀性能好，热震性能好，使用寿命高。

Description

一种大尺寸机压中间包冲击板及其制备方法
技术领域
本发明属于炼钢技术领域，具体涉及一种大尺寸机压中间包冲击板及其制备方法。
背景技术
连铸中间包是炼钢生产流程的中间环节，而且是由间歇操作转向连续操作的衔接点。钢包中的钢水通过保护套管到达中间包，钢包与中间包有1.8m以上的高度差，钢水从钢包下落到中间包对中间包有很大的冲击，这种冲击是在热态下的，并且中包温度从烘烤好的1000度左右，急剧上升到钢水温度1550度以上，同时中间包的使用时间越来越长，长时间的钢水热态冲击，对中间包冲击区提出了更高的要求，为了提高中间包冲击区使用寿命，在冲击区使用冲击板进行加强。
目前冲击板有浇注料和机压成型两种，相同条件下浇注料的热态抗折强度和体积密度远小于机压制品，机压成型冲击板市场上现有的尺寸小，在大型中包上无法满足使用要求。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供一种大尺寸机压中间包冲击板及其制备方法，本发明中间包冲击板具有高热抗折强度，高体积密度，低气孔率等优点，且烧后线变小，抗侵蚀性能好，热震性能好，使用寿命高。
本发明采取的技术方案是：
一种大尺寸机压中间包冲击板，其制备原料包括主料和结合剂，所述主料包括：38～48wt%矾土颗粒，10wt%电熔镁砂颗粒，18～28wt%板状刚玉颗粒，16～18wt%白刚玉细粉，3wt%鳞片石墨，1～3wt%增强剂，1wt%含碳树脂粉，1wt%抗氧化剂；所述结合剂为重量比例为3:2的液态酚醛树脂和液态甲基苯基硅树脂，结合剂的重量添加量为主料重量的2.5%。
所述矾土颗粒包括5-3mm和3-1mm两种颗粒，两种颗粒中Al2O3含量均≥88%，其中5-3mm颗粒在主料中的重量占比为12～18%。
所述电熔镁砂颗粒包括3-1mm和1-0mm两种颗粒，两种颗粒中MgO含量均≥96%，其中3-1mm颗粒在主料中的重量占比为0～10%。
所述板状刚玉颗粒粒度为1-0mm，白刚玉细粉粒度200目；
所述鳞片石墨粒度100目，碳含量94%。
所述增强剂为金属Al粉，Al含量≥99wt%；含碳树脂粉为Carbores P，残碳量≥85%；抗氧化剂为金属Si粉，Si含量≥98wt%。
上述大尺寸机压中间包冲击板的制备方法，包括如下步骤：
（1）将板状刚玉颗粒、白刚玉细粉、增强剂、含碳树脂粉、抗氧化剂混合均匀，得到预混合料，混合时间≥15min；
（2）将矾土颗粒，电熔镁砂颗粒加入到混练机中混练3min，之后再依次加入液态甲基苯基硅树脂、鳞片石墨、预混合料、液态酚醛树脂，混练后出料；
（3）将混练后的混合料进行机压成型，得到成型砖坯；
（4）成型砖坯经过常温～200℃烘干窑干燥制成大尺寸机压中间包冲击板。
所述步骤（2），加入液态甲基苯基硅树脂、鳞片石墨、预混合料、液态酚醛树脂后分别混练3min、5min、5min、30min。
所述步骤（3），采用1600t电动螺旋压力机进行打击成型，打击次数＞20下，成型砖坯密度>3.1g/cm3。
所述大尺寸机压中间包冲击板规格为600*600*100mm，500*500*100mm，400*400*200mm。
采用上述技术方案所产生的有益效果在于：本发明大尺寸中间包冲击板为机压成型，采用铝镁碳材质，同时加入增强剂、抗氧化剂、含碳结合剂，共同增强冲击板结合强度，提高热抗折强度和热震性能。采用甲基苯基硅树脂和酚醛树脂共同作为结合剂，酚醛树脂保证常温强度，甲基苯基硅树脂提高中温强度，制成的大尺寸冲击板具有体积密度大，气孔率低，线变化小，抗侵蚀性能好，热抗折强度高，抗冲击性能好，热震性能好，使用寿命高等特点。
本发明制备的大尺寸中间包冲击板气孔率≤8%，抗折强度>23MPa，耐压强度>65MPa，1550℃埋碳抗折强度>16MPa、耐压强度>75MP，线变化≤1%，1450℃×1h埋碳热抗折强度>12MPa。
具体实施方式
实施例1-9
实施例大尺寸机压中间包冲击板其制备原料见表1所示，其制备方法包括如下步骤：
（1）将板状刚玉颗粒，白刚玉细粉，增强剂，含碳树脂粉，抗氧化剂，使用轮碾机进行预混合15min及以上得到预混合料；
（2）将矾土颗粒，电熔镁砂颗粒加入到混练机中混练3min，加入液态有机硅树脂，混练3min，再加入鳞片石墨，混练5min，加入预混合料，混练5min，最后加入液态酚醛树脂，继续混练30min，然后出料；
（3）将混练后的混合料在1600t电动螺旋压力机上进行打击成型，打击次数＞23下，得到密度>3.1g/cm3的成型砖坯；
（4）成型砖坯经过常温～200℃烘干窑干燥制成规格为600*600*100mm，500*500*100mm，400*400*200mm的中间包冲击板。
实施例制备的大尺寸中间包冲击板物理性能见表2。
表1、各实施例中间包冲击板的原料配比（单位wt%）
Figure DEST_PATH_IMAGE002
表2、各实施例中间包冲击板物理性能
Figure DEST_PATH_IMAGE004
。

Claims (10)

1.一种大尺寸机压中间包冲击板，其特征在于，所述冲击板的制备原料包括主料和结合剂，所述主料包括：38～48wt%矾土颗粒，10wt%电熔镁砂颗粒，18～28wt%板状刚玉颗粒，16～18wt%白刚玉细粉，3wt%鳞片石墨，1～3wt%增强剂，1wt%含碳树脂粉，1wt%抗氧化剂；所述结合剂为重量比例为3:2的液态酚醛树脂和液态甲基苯基硅树脂，结合剂的重量添加量为主料重量的2.5%。
2.根据权利要求1所述的大尺寸机压中间包冲击板，其特征在于，所述矾土颗粒包括5-3mm和3-1mm两种颗粒，两种颗粒中Al2O3含量均≥88%，其中5-3mm颗粒在主料中的重量占比为12～18%。
3.根据权利要求2所述的大尺寸机压中间包冲击板，其特征在于，所述电熔镁砂颗粒包括3-1mm和1-0mm两种颗粒，两种颗粒中MgO含量均≥96%，其中3-1mm颗粒在主料中的重量占比为0～10%。
4.根据权利要求3所述的大尺寸机压中间包冲击板，其特征在于，所述板状刚玉颗粒粒度为1-0mm，白刚玉细粉粒度200目。
5.根据权利要求4所述的大尺寸机压中间包冲击板，其特征在于，所述鳞片石墨粒度100目，碳含量94%。
6. 根据权利要求5所述的大尺寸机压中间包冲击板，其特征在于，所述增强剂为金属Al粉，Al含量≥99wt%；含碳树脂粉为Carbores P，残碳量≥85%；抗氧化剂为金属Si粉，Si含量≥98wt%。
7.基于权利要求1-6任一项所述的大尺寸机压中间包冲击板的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
（1）将板状刚玉颗粒、白刚玉细粉、增强剂、含碳树脂粉、抗氧化剂混合均匀，得到预混合料，混合时间≥15min；
（2）将矾土颗粒，电熔镁砂颗粒加入到混练机中混练3min，之后再依次加入液态甲基苯基硅树脂、鳞片石墨、预混合料、液态酚醛树脂，混练后出料；
（3）将混练后的混合料进行机压成型，得到成型砖坯；
（4）成型砖坯经过常温～200℃烘干窑干燥制成大尺寸机压中间包冲击板。
8.根据权利要求7所述的大尺寸机压中间包冲击板的制备方法，其特征在于，所述步骤（2），加入液态甲基苯基硅树脂、鳞片石墨、预混合料、液态酚醛树脂后分别混练3min、5min、5min、30min。
9.根据权利要求8所述的大尺寸机压中间包冲击板的制备方法，其特征在于，所述步骤（3），采用1600t电动螺旋压力机进行打击成型，打击次数＞20下，成型砖坯密度>3.1g/cm3。
10.根据权利要求7-9任一项所述的大尺寸机压中间包冲击板的制备方法，其特征在于，所述大尺寸机压中间包冲击板规格为600*600*100mm，500*500*100mm，400*400*200mm。
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