CN117229073A - 中间包永久衬浇注料 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及炼钢用耐火材料。一种中间包永久衬浇注料，其原料组成及质量百分比含量为：烧结莫来石：46‑77％，二铝酸钙：10‑40％，铝酸钙水泥：≤3％，超微粉：10.5‑12.0％，超微粉包括硅微粉和氧化铝微粉，其中硅微粉含量≥3.5％。本发明中间包永久衬浇注料的主体原料采用莫来石‑二铝酸钙，通过加入二铝酸钙(CA2)，明显改善了浇注料的抗热震性，同时，采用超低水泥结合技术，使浇注料达到较高的强度，浇注料开裂少，且Al2O3含量较高，有利于确保抗侵蚀性。这样，浇注料的综合性能较好，以利于提高永久衬浇注料的使用寿命。
Description
技术领域
本发明涉及炼钢用耐火材料，尤其涉及一种中间包永久衬浇注料。
背景技术
中间包是炼钢生产中高温钢水成为铸坯前的最后一个高温容器，是实现连铸稳定高效生产的重要平台。中间包耐材包括保温层、永久衬和工作衬，中间包耐材需要满足1560℃以上高温钢水连铸的多炉连浇。
工作衬耐材一般采用镁质涂料，一个连浇后翻包，涂料解体，新的涂料施工后中间包继续使用。永久衬耐材会反复使用，直到耐材出现较大的损毁后不再继续使用。永久衬耐材包括砖砌内衬和浇注料内衬，因浇注料整体性好，且寿命长，目前永久衬耐材较多采用浇注料内衬。
中间包永久衬的损毁特点是：1)永久衬要经历高温-常温-高温的反复温度变化，浇注料容易发生开裂；2)工作衬渣线侵蚀比较多，有时会侵蚀到永久衬，注流区的永久衬渣线往往明显受到侵蚀；3)永久衬渣线及以下部位由于反复侵蚀及工作衬涂料解体的拉扯作用，明显凹入，残厚较薄。
中间包永久衬浇注料普遍采用Al2O3-SiO2系浇注料。现有浇注料出现的主要问题是，当使用几十炉以后，永久衬会出现许多不规则裂纹，而后随着使用炉数增加，裂纹增多，且裂纹扩展扩大，甚至出现剥落。因此开裂是中间包永久衬浇注料损毁的主要原因，而开裂的主要原因是反复热震引起的。
中国专利公开号CN1415446A公开了一种中间包永久衬浇注料，其组分重量百分比为，矾土级莫来石30～75％；莫来石3～67％；硅微粉1.5～5％；水泥≦3％；钢纤维0.1～3％，所制得的浇注料抗热震性好、强度高、线变化率小，成本低，能显著提高浇注料的使用寿命，可用于中间包永久衬等热震稳定性要求较高的部位。
现有的中间包永久衬一般采用Al2O3-SiO2系浇注料，具体的为高铝-莫来石浇注料或高铝-莫来石-焦宝石浇注料。高铝-莫来石浇注料的Al2O3含量较高，但抗热震性一般。高铝-莫来石-焦宝石浇注料的抗热震性相对较好，但因为焦宝石原料制成熟料时烧结温度较低，难以完全烧结，使用中会出现二次莫来石化而膨胀，容易出现裂纹。而厂家为了降低成本，往往加入了较多的焦宝石，这样会出现较多的裂纹。现有技术中采用的高铝原料是特级矾土，虽然Al2O3含量较高，但抗热震性较差。
发明内容
本发明的目的在于提供一种中间包永久衬浇注料，该浇注料具有优异的抗热震性，浇注料开裂少，同时兼顾浇注料的强度和抗侵蚀性，以利于提高永久衬浇注料的使用寿命。
为了实现上述技术目的，本发明采用如下技术方案：
一种中间包永久衬浇注料，其原料组成及质量百分比含量为：烧结莫来石：46-77％，二铝酸钙：10-40％，铝酸钙水泥：≤3％，超微粉：10.5-12.0％，超微粉包括硅微粉和氧化铝微粉，其中硅微粉含量≥3.5％。
所述烧结莫来石中Al2O3含量大于等于70％，粒度为8-0.088mm。
所述二铝酸钙的纯度大于98.5％，粒度为5-1mm。
所述硅微粉的SiO2含量大于等于92％，粒度小于2微米，氧化铝微粉的Al2O3含量大于99％，粒度小于4微米。
所述铝酸钙水泥的纯度大于等于99％，粒度小于0.088mm。
所述中间包永久衬浇注料的Al2O3含量为71.0-73.5％。
本发明中间包永久衬浇注料，主体原料采用烧结莫来石(M70)，其质量百分比为46-77％，烧结莫来石中Al2O3含量大于等于70％，粒度为8-0.088mm，烧结莫来石热膨胀系数小，为5.0×10-6/℃，具有良好的抗热震性。
本发明的主体原料另一个采用二铝酸钙(CA)，其质量百分比为10-40％，二铝酸钙的纯度大于98.5％，粒度为5-1mm。本发明引入二铝酸钙是为了提高永久衬浇注料的抗热震性，二铝酸钙是铝酸钙系列的一种化合物，其熔点1765±25℃，热膨胀系数，200℃为1.4×10-6/℃，1400℃为4.4×10-6/℃，二铝酸钙是一种集低膨胀系数和高熔点为一体的新型耐火原料。
本发明的铝酸钙水泥质量百分比为小于等于3％，铝酸钙水泥的纯度大于等于99％，粒度小于0.088mm。
本发明的超微粉的质量百分比为10.5-12.0％，超微粉包括硅微粉和氧化铝微粉，其中：硅微粉≥3.5％；硅微粉的SiO2含量大于等于92％，粒度小于2微米，氧化铝微粉的Al2O3含量大于99％，粒度小于4微米。
本发明为了提高永久衬浇注料的抗热震性，引入二铝酸钙(CA2)原料，二铝酸钙是一种集低膨胀系数和高熔点为一体的新型耐火原料。本发明采用莫来石-二铝酸钙浇注料，主体原料采用烧结莫来石(M70)，同时加入一定的热膨胀系数更小的二铝酸钙(CA2)，使浇注料具有优异的抗热震性。采用超低水泥结合技术，采用纯度高、杂质含量低的纯铝酸钙水泥和超微粉，超微粉包括硅微粉和氧化铝微粉，其中硅微粉含量不低于3.5％，水泥组合超微粉使浇注料达到较高的强度。这样得到的中间包永久衬浇注料的Al2O3含量为71.0-73.5％，达到较高的Al2O3含量，满足中间包抗侵蚀性要求。
本发明中间包永久衬浇注料通过加入二铝酸钙(CA2)，明显改善了浇注料的抗热震性，同时，采用超低水泥结合技术，使浇注料达到较高的强度，浇注料开裂少，且Al2O3含量较高，有利于确保抗侵蚀性。这样，浇注料的综合性能较好，以利于提高永久衬浇注料的使用寿命。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。
一种中间包永久衬浇注料，其原料组成及质量百分比含量为：烧结莫来石(M70)：46-77％，烧结莫来石中Al2O3含量大于等于70％，粒度为8-0.088mm；二铝酸钙(CA2)：10-40％，二铝酸钙的纯度大于98.5％，粒度为5-1mm；铝酸钙水泥：≤3％，铝酸钙水泥的纯度大于等于99％，粒度小于0.088mm；超微粉：10.5-12.0％，超微粉包括硅微粉和氧化铝微粉，其中硅微粉含量≥3.5％，硅微粉的SiO2含量大于等于92％，粒度小于2微米，氧化铝微粉的Al2O3含量大于99％，粒度小于4微米。最后得到的中间包永久衬浇注料的Al2O3含量为71.0-73.5％。
本发明一种中间包永久衬浇注料，采用莫来石-二铝酸钙浇注料，主体原料采用烧结莫来石(M70)和二铝酸钙(CA2)，并采用超低水泥结合技术，为纯铝酸钙水泥组合超微粉(硅微粉和氧化铝微粉)，且浇注料具有较高的Al2O3含量。这样，浇注料的综合性能较好，不仅具有优异抗热震性，使用中开裂少，而且确保具有足够的强度和良好的抗侵蚀性，有利于提高浇注料的使用寿命。
表1列出了实施例和比较例的配比，表2为性能。
表1实施例和比较例(wt％)
表2实施例和比较例的性能
从表1和表2可以看出，实施例A1到A6，因加入CA2，热震后残余强度保持率较高，说明加入CA2改善了抗热震性，同时，采用超低水泥结合技术，烧后强度较高，并且实施例的Al2O3含量较高，以确保抗侵蚀性，因此综合性能较好。比较例B1虽然常温强度和Al2O3含量较高，但热震后残余强度保持率较低，B2虽然常温强度较高，但烧后试样出现裂纹。表1中因原料配比变化，加水量会发生变化，加水量多，强度会受到一定影响。
本发明的浇注料除了用于中间包永久衬，也可以用于热震频繁的脱硫搅拌桨、脱硫喷枪或钢包永久衬浇注料。
Claims (6)
1.一种中间包永久衬浇注料，其特征是：其原料组成及质量百分比含量为：烧结莫来石：46-77％，二铝酸钙：10-40％，铝酸钙水泥：≤3％，超微粉：10.5-12.0％，超微粉包括硅微粉和氧化铝微粉，其中硅微粉含量≥3.5％。
2.根据权利要求1所述的中间包永久衬浇注料，其特征是：所述烧结莫来石中Al2O3含量大于等于70％，粒度为8-0.088mm。
3.根据权利要求1所述的中间包永久衬浇注料，其特征是：所述二铝酸钙的纯度大于98.5％，粒度为5-1mm。
4.根据权利要求1所述的中间包永久衬浇注料，其特征是：所述硅微粉的SiO2含量大于等于92％，粒度小于2微米，氧化铝微粉的Al2O3含量大于99％，粒度小于4微米。
5.根据权利要求1所述的中间包永久衬浇注料，其特征是：所述铝酸钙水泥的纯度大于等于99％，粒度小于0.088mm。
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