CN205341905U - 一种连铸中间包再生料工作衬 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及连铸中间包再生料工作衬，冲击区工作衬位于中间包冲击区与非冲击区界面的一侧并与溢流口工作衬连接；非冲击区工作衬位于中间包冲击区与非冲击区界面的另一侧且自上而下依次为包沿工作衬、包壁工作衬、包底工作衬，冲击区工作衬采用废镁碳砖和再生涂抹料泥料湿法砌筑，包壁工作衬和包底工作衬采用再生干式料，溢流口工作衬和包沿工作衬采用再生涂抹料，湍流控制器两侧与包壁永久衬之间的空间采用废料填实，并在废镁碳砖外表面、废料外表面和湍流控制器的上表面涂抹一层再生涂抹料层，异形坯连铸中间包的使用寿命达到33～38小时，再生料工作衬的耐火材料成本同比降低60％以上。

Description

一种连铸中间包再生料工作衬

技术领域

本实用新型属于钢铁冶金连铸中间包工艺技术领域，涉及一种连铸中间包再生料工作衬及其制备方法。

背景技术

连铸中间包内衬一般由永久衬、工作衬组成，永久衬一般采用浇注料整体浇注而成，工作衬一般采用镁质涂抹料或干式料施工而成。近年来，随着连铸机的大型化、高效化连铸技术进步，连铸中间包干式料工作衬得到快速推广应用。现有技术制备的连铸中间包工作衬存在的主要问题：以镁砂为主要原料生产的干式料工作衬耐火材料成本高、冲击区局部侵蚀重；以废镁碳砖为原料开发的再生干式料，废镁碳砖颗粒料配加量少、添加剂多，生产成本较高。当前钢铁行业进入微利生存时代，研发低成本高寿命中间包再生料工作衬技术成为当前钢铁企业降本增效的研究课题之一。

中国专利文献CN102133632B公开了一种连铸中间包综合工作衬及制备工艺，根据中间包工作衬各部位的损毁机理不同，选用不同材质的耐火材料，其熔池部位，即包底和渣线以下的包壁，研制应用中档镁质干式振动料，渣线部位研制应用高档镁质干式振动料，其溢流口上部的包沿部位研制应用低档镁质涂抹料。该发明的不足：中间包综合工作衬冲击区局部侵蚀重、耐火材料成本较高。

发明内容

本实用新型的实用新型目的是，针对现有连铸中间包工作衬技术存在的问题，提供一种连铸中间包再生料工作衬及其制备方法，这种中间包工作衬是以废镁碳砖和除尘灰为主要原材料，制备直接利用的废镁碳砖和再生利用的再生涂抹料、再生干式料，用于连铸中间包工作衬的不同部位，创造性地解决了现有连铸中间包工作衬冲击区局部侵蚀重、工作衬耐火材料成本高等问题，本实用新型用于异形坯连铸中间包的使用寿命达到33～38小时，再生料工作衬的耐火材料成本同比降低60％以上，实现了连铸中间包工作衬的低成本、高寿命。

术语说明

1、废镁碳砖，本实用新型所述的废镁碳砖，是指用于炼钢转炉、电炉、精炼炉工作衬用后的废镁碳砖，MgO含量≥65wt％。

2、除尘灰，本实用新型所述的除尘灰，是指在电熔镁砂、高纯镁砂、中档镁砂、尖晶石等颗粒料破碎、球磨生产现场除尘器收集的除尘灰，粒度≤0.047mm，MgO含量≥70wt％。实用新型详述：

一种连铸中间包再生料工作衬，依据部位不同分为冲击区工作衬(1)和非冲击区工作衬，均内贴于永久衬(8)；冲击区工作衬(1)位于中间包冲击区与非冲击区界面(C-C)的一侧，并与溢流口工作衬(7)连接；非冲击区工作衬位于中间包冲击区与非冲击区界面(C-C)的另一侧，非冲击区工作衬自上而下依次为包沿工作衬(6)、包壁工作衬(5)、包底工作衬(4)，其特征在于，包沿工作衬(6)的下沿标高在中间包溢流口工作衬(7)之上，且与溢流口工作衬(7)连接，湍流控制器(3)和中间包的纵向中心线重合，且内贴于永久衬(8)的中间包冲击区端部，湍流控制器(3)的上表面与冲击区工作衬(1)的端部连接。

优选的，冲击区工作衬(1)采用废镁碳砖和制备的再生涂抹料泥料湿法砌筑，包壁工作衬(5)和包底工作衬(4)采用再生干式料，溢流口工作衬(7)和包沿工作衬(6)采用再生涂抹料，湍流控制器(3)两侧与包壁永久衬(8)之间的空间(10)外侧为堵墙(11)，采用加工后的废镁碳砖和制备的再生涂抹料泥料湿法砌筑，空间(10)采用废料填实，且与湍流控制器(3)的上表面水平高度相同，并在废镁碳砖外表面、废料外表面和湍流控制器的上表面涂抹一层再生涂抹料层(2)。

根据本实用新型优选的，冲击区工作衬(1)厚度x为50～80mm，再生涂抹料层(2)厚度y为15～30mm。

优选的，包沿工作衬(6)与包壁工作衬(5)的厚度自上而下呈线性减小，包沿工作衬(6)的上部厚度b为60～90mm，包壁工作衬(5)的下部厚度c为40～60mm。

根据本实用新型优选的，包底工作衬(4)厚度a为40～60mm。

根据本实用新型优选的，溢流口工作衬(7)厚度z为30～50mm。

根据本实用新型优选的，堵墙(11)厚度k为50～80mm。

优选的，所述用于填充空间(10)的废料，是指连铸中间包工作衬使用后拆除的废干式料、废涂抹料、精炼炉工作衬使用后拆除的废浇注料中的一种。

所述直接用于砌筑冲击区工作衬(1)和堵墙(11)的废镁碳砖的加工方法：清理掉废镁碳砖表面残留的残钢、钢渣，再用切砖机把废镁碳砖与钢水接触的变质层切掉10～15mm，拣选出表观质量好、且残厚≥50mm的废镁碳砖，进行喷淋水化处理，自然干燥1～2天后，再装入加热炉内烘烤：①从常温开始以9～11℃/h升温速度升温至120～150℃；②在120～150℃保温4～8h；③再从120～150℃以9～11℃/h升温速度升温至235～265℃；④在235～265℃保温4～8h；⑤停火自然冷却，冷却时间12～16h，将没有发生膨胀裂纹、粉化、表观质量好的废镁碳砖检出，至此用于砌筑冲击区工作衬(1)和堵墙(11)的废镁碳砖的加工完成。

所述用于再生涂抹料层(2)、中间包溢流口工作衬(7)及包沿工作衬(6)的再生涂抹料，按重量百分比由下述材料组成：1mm≤粒度<3mm的废镁碳砖颗粒料31～35％，粒度<1mm的废镁碳砖颗粒料30～35％，粒度≤0.074mm的烧结镁砂细粉10～13％，粒度≤0.047mm的除尘灰15～19％，软质黏土2.0～3.0％，硅微粉2.0～3.0％，三聚磷酸钠0.5～0.7％，木质素磺酸钙0.3～0.5％，均为重量百分比。

所述用于包壁工作衬(5)和包底工作衬(4)的再生干式料，按重量百分比由下述材料组成：3mm≤粒度<5mm的废镁碳砖颗粒料30～35％，1mm≤粒度<3mm的废镁碳砖颗粒料15～20％，粒度<1mm的废镁碳砖颗粒料13～18％，粒度≤0.074mm的烧结镁砂细粉14～20％，粒度≤0.047mm的铝镁尖晶石3～5％，粒度≤0.047mm的除尘灰3～5％，粒度≤0.083mm的金属硅2.0～2.5％，粒度≤0.083mm的碳化硅3.0～4.0％，粒度≤0.083mm的固体酚醛树脂3.5～4.0％，均为重量百分比。

本实用新型还提供一种连铸中间包再生料工作衬的的施工胎膜(12)：在现有技术制备的连铸中间包再生料工作衬的的施工胎膜(12)上增设两个挡板(13)，两个挡板分别位于中间包冲击区与非冲击区界面C-C处，挡板(13)的宽度与对应的包沿工作衬(6)与包壁工作衬(5)厚度相同，即上部厚度b为70～90mm，下部厚度c为40～60mm。挡板(13)的作用是：在使用工作衬干式料施工胎模(12)进行中间包包壁工作衬(5)的干式料施工时，成为干式料的左右挡板，左右挡板(13)之间不填料，从而在工作衬冲击区(1)砌筑废镁碳砖的部位预留空间。

本实用新型的有益效果是：

1)本实用新型通过结构的改进和废镁碳砖和除尘灰的使用，实现了废镁碳砖和除尘灰的短流程高效利用，既节约了矿物资源、减少了环境污染，又降低了炼钢成本，对钢铁企业打造低成本竞争优势，建设资源节约型、环境友好型企业具有重要的战略意义。

2)本实用新型用于连铸中间包再生料工作衬的再生涂抹料、再生干式料中配加适量的粒度≤0.047mm的除尘灰，取得了意想不到的效果：除尘灰具有超微粉的作用，颗粒间的空隙被除尘灰填充，提高了体积密度，又使得再生涂抹料的拌合用水量由13～15％同比降低到9～11％，烘烤后水分排除留下的气孔也减少，由此降低了再生涂抹料的显气孔率，且除尘灰替代了镁砂细粉，进一步降低了再生干式料、再生涂抹料的生产成本。

3)本实用新型用于连铸中间包再生料工作衬的再生涂抹料、再生干式料中配加适量的粒度<1mm的废镁碳砖颗粒料，取得了意想不到的效果：粒度<1mm的废镁碳砖颗粒料中碳含量较高(C(％)＞20)，本实用新型以此作为“碳”源，通过碳结合提高再生干式料的高温强度，解决了现有技术生产的镁质干式料工作衬高温烘烤过程中因强度低导致的塌料问题，而再生涂抹料借助碳氧化后形成均匀的微小开口气孔实现烘烤过程中水分的快速排除，解决再生涂抹料工作衬因水分排除不畅导致的烘爆问题，本实用新型所述再生涂抹料、再生干式料的物料组成中废镁碳砖颗粒料配加量分别达到63％、65％以上，进一步降低了再生干式料、再生涂抹料的生产成本。

4)本实用新型连铸中间包再生料工作衬，以废镁碳砖和除尘灰为主要原材料，制备直接利用的废镁碳砖和再生利用的再生涂抹料、再生干式料，用于连铸中间包工作衬的不同部位，创造性地解决了现有连铸中间包工作衬冲击区局部侵蚀重、工作衬耐火材料成本高等问题，本实用新型使得异形坯连铸中间包使用寿命达到33～38小时，再生料工作衬的耐火材料成本同比降低60％以上，实现了连铸中间包工作衬的低成本、高寿命。

附图说明

图1为本实用新型连铸中间包再生料工作衬结构俯视图；

图2为本实用新型连铸中间包再生料工作衬冲击区A-A剖视图；

图3为本实用新型连铸中间包再生料工作衬冲击区B-B剖视图；

图4为本实用新型连铸中间包再生料工作衬干式料施工胎膜及挡料板示意图。

其中，1-冲击区工作衬，2-再生涂抹料层(有2处，分别位于冲击区工作衬1的外表面、湍流控制器两侧与包壁永久衬之间的空间10的外表面)，3--湍流控制器，4-包底工作衬，5-包壁工作衬，6-包沿工作衬，7-溢流口工作衬，8-永久衬，9-上水口，10-湍流控制器两侧与包壁永久衬之间的空间，11-堵墙，12-工作衬干式料施工胎模，13-挡板。

具体实施方式

以下实施例是对实用新型的制备工艺进一步说明，但本实用新型并不局限于此。实施例中所用的废镁碳砖来源于山东钢铁股份有限公司莱芜分公司的LF、RH精炼钢包、炼钢转炉、电炉的工作衬使用后的废镁碳砖，MgO含量≥65wt％。除尘灰来源于莱芜钢铁集团泰东实业公司在电熔镁砂、高纯镁砂、中档镁砂、尖晶石等颗粒料破碎、球磨生产现场除尘器收集的除尘灰，粒度≤0.047mm，MgO含量≥70wt％。其他原料均为市购产品：

所述烧结镁砂，是以MgO含量为95wt％的轻烧氧化镁为原料，经压球、高温竖窑煅烧等工艺生产而成，MgO含量百分比94～95wt％，颗粒体积密度≥3.1g/cm³。

所述铝镁尖晶石为MgO含量百分比为41.6wt％、Al₂O₃含量百分比为56.5wt％的烧结尖晶石。

所述硅微粉，是生产金属硅或硅铁合金的副产品；硅灰中SiO₂含量≥92wt％，粒度全部小于5μm，且粒度小于2μm的占80～85％。

软质粘土为广西粘土。

所述金属硅，是在电炉中由碳还原二氧化硅而制得，硅的含量为97～98％，其余杂质为铁、铝、钙等。

所述碳化硅，俗称金刚砂，SiC含量百分比≥94wt％。

所述木质素磺酸钙，简称木钙，木质素含量≥50～65％，水不溶物≤0.5～1.5％，pH4-6，水份≤8％，水不溶物≤1.0％，还原物7～13％，用于耐火材料分散剂和粘合剂。

所述软质粘土，是指具有可塑性的耐火粘土，可塑性指数≥3.0，组成矿物主要是高岭石，Al₂O₃百分比含量为28～30wt％，SiO₂百分比含量为50～55wt％，耐火度1630～1670℃，进一步优选广西粘土。

实施例1：

图1、图2、图3、图4所示，一种连铸中间包再生料工作衬，依据部位不同分为冲击区工作衬1和非冲击区工作衬，均内贴于永久衬8；冲击区工作衬1位于中间包冲击区与非冲击区界面C-C的一侧，并与溢流口工作衬(7)连接；非冲击区工作衬位于中间包冲击区与非冲击区界面C-C的另一侧，非冲击区工作衬自上而下依次为包沿工作衬6、包壁工作衬5、包底工作衬4，其特征在于，包沿工作衬6的下沿标高在中间包溢流口工作衬7之上，且与溢流口工作衬7连接，湍流控制器3和中间包的纵向中心线重合，且内贴于永久衬8的中间包冲击区端部，湍流控制器3的上表面与冲击区工作衬1的端部连接。

冲击区工作衬1采用加工后的废镁碳砖和制备的再生涂抹料泥料湿法砌筑，包壁工作衬5和包底工作衬4采用再生干式料，溢流口工作衬7和包沿工作衬6采用再生涂抹料，湍流控制器3两侧与包壁永久衬8之间的空间10外侧为堵墙11，采用加工后的废镁碳砖和制备的再生涂抹料泥料湿法砌筑，空间10采用废料填实，且与湍流控制器3的上表面水平高度相同，并在废镁碳砖外表面、废料外表面和湍流控制器的上表面涂抹一层再生涂抹料层2。

所述冲击区工作衬1厚度x为80mm，所述再生涂抹料层2厚度y为15mm。

所述包沿工作衬6与包壁工作衬5的厚度自上而下呈线性减小，包沿工作衬6的上部厚度b为90mm，包壁工作衬5的下部厚度c为60mm。

所述包底工作衬4厚度a为60mm。

所述溢流口工作衬7厚度z为50mm。

所述堵墙11厚度k为80mm。

所述用于填充空间10的废料，是指连铸中间包工作衬使用后拆除的废干式料。

所述直接用于砌筑冲击区工作衬1和堵墙11的废镁碳砖的加工方法：清理掉废镁碳砖表面残留的残钢、钢渣，再用切砖机把废镁碳砖与钢水接触的变质层切掉10mm，拣选出表观质量好、且残厚≥50mm的废镁碳砖，进行喷淋水化处理，自然干燥2天后，再装入加热炉内烘烤：①从常温开始以9℃/h升温速度升温至120℃；②在120℃保温8h；③再从120℃以9℃/h升温速度升温至235℃；④在235℃保温8h；⑤停火自然冷却，冷却时间12h，将没有发生膨胀裂纹、粉化、表观质量好的废镁碳砖检出，至此用于砌筑冲击区工作衬1和堵墙11的废镁碳砖的加工完成。

所述用于制备再生涂抹料、再生干式料的废镁碳砖颗粒料加工方法，包括以下步骤：

①水化处理：将拣选后、残厚＜50mm的废镁碳砖进行喷淋水化处理、困料、自然风干，作用是：使废镁碳砖中骨料与基质料在破碎中容易分离，减少假颗粒的数量，去除废镁碳砖中Al₄C₃；

②把水化处理后的废镁碳砖采用颚式破机进行粗破，粗破后的颗粒料通过输送带输送到对辊机进行细破，在输送带的末端为磁辊，对废镁碳砖颗粒料进行初次磁选；

③对辊机细破、初次磁选后的废镁碳砖颗粒料，再通过输送带输送到振动筛进行筛分，同样在输送带的末端有磁辊，对废镁碳砖颗粒料进行第二次磁选；

④振动筛把废镁碳砖颗粒料筛分，得到三种颗粒级别的废镁碳砖颗粒料：3mm≤粒度<5mm,1mm≤粒度<3mm,粒度<1mm，分类包装；

⑤＞5mm的废镁碳砖颗粒料送回颚破机，重复上述步骤②、③、④进行重新破碎、磁选、筛分。

所述用于再生涂抹料层2、中间包溢流口工作衬7及包沿工作衬6的再生涂抹料，按重量百分比由下述材料组成：1mm≤粒度<3mm的废镁碳砖颗粒料31％，粒度<1mm的废镁碳砖颗粒料35％，粒度≤0.074mm的烧结镁砂细粉10％，粒度≤0.047mm的除尘灰19％，软质黏土2.0％，硅微粉2.0％，三聚磷酸钠0.5％，木质素磺酸钙0.5％，均为重量百分比。

所述用于包壁工作衬5和包底工作衬4的再生干式料，按重量百分比由下述材料组成：3mm≤粒度<5mm的废镁碳砖颗粒料35％，1mm≤粒度<3mm的废镁碳砖颗粒料15％，粒度<1mm的废镁碳砖颗粒料13％，粒度≤0.074mm的烧结镁砂细粉20％，粒度≤0.047mm的铝镁尖晶石3％，粒度≤0.047mm的除尘灰5％，粒度≤0.083mm的金属硅2.5％，粒度≤0.083mm的碳化硅3.0％，粒度≤0.083mm的固体酚醛树脂3.5％，均为重量百分比。

镁碳砖在高温使用过程中，砖中的金属铝粉和硅粉就会和碳发生氧化还原反应Al₄C₃和SiC，使用后的废镁碳砖中的Al₄C₃易与水发生反应：Al₄C₃+12H₂O＝4Al(OH)₃+3CH₄↑，造成废镁碳砖的膨胀裂纹甚至粉化，本实用新型通过喷淋水化、加热炉内烘烤等加工处理，把废镁碳砖中的Al₄C₃去除，把已经发生膨胀裂纹、粉化的废镁碳砖检出，解决了废镁碳砖未经加工处理、直接用于中间包工作衬引发的鼓胀裂纹甚至塌料问题，保证了废镁碳砖的安全使用性能。以废镁碳砖颗粒料为主原料配制的再生涂抹料、再生干式料中配加适量的粒度≤0.047mm的除尘灰，除尘灰具有超微粉的作用，可增大再生涂抹料、再生干式料的堆积密度，经过试验，我们找到了最佳的配加量，以本实用新型所述的除尘灰配加量制备的再生涂抹料、再生干式料，颗粒间的空隙被除尘灰填充，提高了体积密度，又使得再生涂抹料的拌合用水量由13～15％同比降低到9～11％，烘烤后水分排除留下的气孔也减少，由此降低了再生涂抹料的显气孔率，且除尘灰替代了镁砂细粉，进一步降低了再生干式料、再生涂抹料的生产成本。

同时，本实用新型所述的再生涂抹料、再生干式料与现有技术以废镁碳砖颗粒料为主原料配制的镁碳质涂抹料、镁碳质干式料的研制机理不同。众所周知，粒度<1mm的废镁碳砖颗粒料中碳含量较高(C(％)＞20)，本实用新型以此作为“碳”源，并在再生干式料配加适量的金属硅和碳化硅作为抗氧化剂，通过碳结合提高再生干式料的高温强度，解决了现有技术生产的镁质干式料工作衬高温烘烤过程中因强度低导致的塌料问题，而再生涂抹料中不配加抗氧化剂，借助碳氧化后形成均匀的微小开口气孔实现烘烤过程中水分的快速排除，解决再生涂抹料工作衬因水分排除不畅导致的烘爆问题，而现有技术生产的镁质涂抹料必须配加适量的耐火纤维、钢纤维等防爆剂。本实用新型根据上述研制机理，并经过大量实验和性能测试验证，确定了再生涂抹料、再生干式料的物料组成，再生干式料、再生涂抹料物料组成中废镁碳砖颗粒料配加量分别达到63％、65％以上，进一步降低了再生干式料、再生涂抹料的生产成本。

本实用新型还提供一种连铸中间包再生料工作衬的的施工胎膜12：在现有技术制备的连铸中间包再生料工作衬的的施工胎膜12上增设2个挡板13，两个挡板分别位于中间包冲击区与非冲击区界面C-C处，挡板13的宽度与对应的包沿工作衬6与包壁工作衬5厚度相同，即上部厚度b为90mm，下部厚度c为60mm。挡板13的作用是：在使用工作衬干式料施工胎模12进行中间包包壁工作衬5的干式料施工时，成为干式料的左右挡板，左右挡板13之间不填料，从而在工作衬冲击区1砌筑废镁碳砖的部位预留空间。

所述连铸中间包再生料工作衬的制备方法，包括以下步骤：

1)所述用于连铸中间包再生料工作衬的再生涂抹料、再生干式料的准备：将上述物料按所述的配比称量后，加入混料机内搅匀，干搅5分钟，搅拌均匀后，装袋备用；

2)工作衬干式料施工胎模12准备：施工前对工作衬干式料施工胎模12表面清理干净后，均匀刷油备用；

3)再生涂抹料泥料制备：将所述的再生涂抹料加入混料机内，干搅3分钟后，加入再生涂抹料总重9％的水，搅拌6分钟，搅拌均匀，备用；

4)中间包包底工作衬4的干式料施工，将所述再生干式料放到中间包包底、摊平，然后充分捣实，并将表面压平压光。包底工作衬4厚度a为60mm；

5)将步骤2)准备的工作衬干式料施工胎模14放置到中间包包底工作衬4上面，使两个挡板13与包壁永久衬8靠紧，保证无缝；

6)中间包包壁工作衬5的再生干式料施工，工作衬干式料施工胎模12的左右两个挡板13之间不填料，即在工作衬冲击区1砌筑废镁碳砖的部位预留空间，而在预留空间之外，将所述的再生干式料放到工作衬干式料施工胎模14的侧壁与包壁永久衬8之间的预留空间之外的间隙内，填料后应首先将松散的料层摊平，填料厚度到达500mm时，用风镐按照一定顺序均匀捣打振实后，再将再生干式填料到溢流口部位，再次将松散的料层摊平、捣打振实；

7)工作衬干式料成型烘烤：①由常温均匀、连续升温到135℃，烘烤50分钟，火焰长度控制在400～450mm；②由135℃均匀、连续升温到215℃，烘烤60分钟，火焰长度在600～650mm；③停火后冷却4小时，把工作衬干式料施工胎模12从中间包内提出；

8)湍流控制器3安装：将湍流控制器3内贴中间包冲击区端部永久衬8安装，湍流控制器和中间包的纵向中心线重合；

9)冲击区工作衬施工：湍流控制器3两侧与包壁永久衬8之间的空间10外侧，首先用加工后的废镁碳砖和制备的再生涂抹料泥料湿法砌筑堵墙11，再用废料填实空间10，且与湍流控制器3的上表面水平高度相同，然后用加工后的废镁碳砖和制备的再生涂抹料泥料湿法砌筑冲击区工作衬1，最后在废镁碳砖外表面、废料外表面和湍流控制器的上表面涂抹一层再生涂抹料层2，冲击区工作衬1废镁碳砖厚度x为80mm，堵墙11厚度k为80mm，再生涂抹料层2的厚度y为15mm；

10)中间包溢流口工作衬7及包沿工作衬6再生涂抹料施工：将上述制备的再生涂抹料泥料，使用抹子涂抹施工溢流口工作衬7和包沿工作衬6，包沿工作衬6厚度b为90mm，溢流口工作衬7厚度z为50mm，自然养生4小时，连铸中间包再生料工作衬的制备完成。

实施例2

其他同实施例1，不同之处在于：

所述冲击区工作衬1厚度x为50mm，再生涂抹料层2厚度y为30mm。

所述包沿工作衬6的上部厚度b为60mm，包壁工作衬5的下部厚度c为40mm。

所述包底工作衬4厚度a为40mm。

所述溢流口工作衬7涂抹料厚度z为30mm。

所述堵墙11厚度k为50mm。

所述用于填充空间10的废料，是指精炼炉工作衬使用后拆除的废浇注料。

所述直接用于砌筑冲击区工作衬1和堵墙11的废镁碳砖的加工：清理掉废镁碳砖表面残留的残钢、钢渣，再用切砖机把废镁碳砖与钢水接触的变质层切掉15mm，拣选出表观质量好、且残厚≥50mm的废镁碳砖，进行喷淋水化处理，自然干燥1天后，再装入加热炉内烘烤：①从常温开始以11℃/h升温速度升温至150℃；②在150℃保温4h；③再从150℃以11℃/h升温速度升温至265℃；④在265℃保温4h；⑤停火自然冷却，冷却时间16h，将没有发生膨胀裂纹、粉化、表观质量好的废镁碳砖检出，至此用于砌筑冲击区工作衬1和堵墙11的废镁碳砖的加工完成。

所述用于再生涂抹料层2、中间包溢流口工作衬7及包沿工作衬6的再生涂抹料，1mm≤粒度<3mm的废镁碳砖颗粒料33％，粒度<1mm的废镁碳砖颗粒料32％，粒度≤0.074mm的烧结镁砂细粉12％，粒度≤0.047mm的除尘灰17％，软质黏土2.6％，硅微粉2.4％，三聚磷酸钠0.6％，木质素磺酸钙0.4％，均为重量百分比。

所述用于包壁工作衬5和包底工作衬4的再生干式料，按重量百分比由下述材料组成：3mm≤粒度<5mm的废镁碳砖颗粒料32％，1mm≤粒度<3mm的废镁碳砖颗粒料17％，粒度<1mm的废镁碳砖颗粒料15％，粒度≤0.074mm的烧结镁砂细粉18％，粒度≤0.047mm的铝镁尖晶石4％，粒度≤0.047mm的除尘灰4.5％，粒度≤0.083mm的金属硅2.3％，粒度≤0.083mm的碳化硅3.5％，粒度≤0.083mm的固体酚醛树脂3.7％，均为重量百分比。

所述连铸中间包再生料工作衬的的施工胎膜12，挡板13的上部厚度b为60mm，下部厚度c为40mm。

所述连铸中间包再生料工作衬的制备方法，包括以下步骤：

1)所述用于连铸中间包再生料工作衬的再生涂抹料、再生干式料的准备：将上述物料按所述的配比称量后，加入混料机内搅匀，干搅10分钟，搅拌均匀后，装袋备用；

2)工作衬干式料施工胎模12准备：施工前对工作衬干式料施工胎模12表面清理干净后，均匀刷油备用；

3)再生涂抹料泥料制备：将所述的再生涂抹料加入混料机内，干搅2分钟后，加入再生涂抹料总重10％的水，搅拌4分钟，搅拌均匀，备用；

4)中间包包底工作衬4的干式料施工，将所述再生干式料放到中间包包底、摊平，然后充分捣实，并将表面压平压光。包底工作衬4厚度a为40mm；

5)将步骤2)准备的工作衬干式料施工胎模12放置到中间包包底工作衬4上面，使两个挡板13与包壁永久衬8靠紧，保证无缝；

6)中间包包壁工作衬5的再生干式料施工，工作衬干式料施工胎模12的左右两个挡板13之间不填料，即在工作衬冲击区1砌筑废镁碳砖的部位预留空间，而在预留空间之外，将所述的再生干式料放到工作衬干式料施工胎模14的侧壁与包壁永久衬8之间的预留空间之外的间隙内，填料后应首先将松散的料层摊平，填料厚度到达550mm时，用风镐按照一定顺序均匀捣打振实后，再将再生干式填料到溢流口部位，再次将松散的料层摊平、捣打振实；

7)工作衬干式料成型烘烤：①由常温均匀、连续升温到140℃，烘烤55分钟，火焰长度控制在400～450mm；②由140℃均匀、连续升温到220℃，烘烤65分钟，火焰长度在600～650mm；③停火后冷却6小时，把工作衬干式料施工胎模12从中间包内提出；

8)湍流控制器3安装：将湍流控制器3内贴中间包冲击区端部永久衬8安装，湍流控制器和中间包的纵向中心线重合；

9)冲击区工作衬施工：湍流控制器3两侧与包壁永久衬8之间的空间10外侧，首先用加工后的废镁碳砖和制备的再生涂抹料泥料湿法砌筑堵墙11，再用废料填实空间10，且与湍流控制器3的上表面水平高度相同，然后用加工后的废镁碳砖和制备的再生涂抹料泥料湿法砌筑冲击区工作衬1，最后在废镁碳砖外表面、废料外表面和湍流控制器的上表面涂抹一层再生涂抹料层2，冲击区工作衬1废镁碳砖厚度x为50mm，堵墙11厚度k为50mm，再生涂抹料层2的厚度y为30mm；

10)中间包溢流口工作衬7及包沿工作衬6再生涂抹料施工：将上述制备的再生涂抹料泥料，使用抹子涂抹施工溢流口工作衬7和包沿工作衬6，包沿工作衬6厚度b为60mm，溢流口工作衬7厚度z为30mm，自然养生6小时，连铸中间包再生料工作衬的制备完成。

实施例3

其他同实施例1，不同之处在于：

所述冲击区工作衬1厚度x为70mm，再生涂抹料层2的厚度y为20mm。

所述包沿工作衬6的上部厚度b为80mm，包壁工作衬5的下部厚度c为50mm。

所述包底工作衬4厚度a为50mm。

所述溢流口工作衬7厚度z为40mm。

所述堵墙11厚度k为60mm。

所述用于填充空间10的废料，是指连铸中间包工作衬使用后拆除的废涂抹料。

所述直接用于砌筑冲击区工作衬1和堵墙11的废镁碳砖的加工方法：清理掉废镁碳砖表面残留的残钢、钢渣，再用切砖机把废镁碳砖与钢水接触的变质层切掉12mm，拣选出表观质量好、且残厚≥50mm的废镁碳砖，进行喷淋水化处理，自然干燥1.5天后，再装入加热炉内烘烤：①从常温开始以10℃/h升温速度升温至135℃；②在135℃保温6h；③再从135℃以10℃/h升温速度升温至250℃；④在250℃保温6h；⑤停火自然冷却，冷却时间14h，将没有发生膨胀裂纹、粉化、表观质量好的废镁碳砖检出，至此用于砌筑冲击区工作衬1和堵墙11的废镁碳砖的加工完成。

所述用于制备再生涂抹料、再生干式料的废镁碳砖颗粒料加工，包括以下步骤：

①水化处理：将拣选后、残厚＜50mm的废镁碳砖进行喷淋水化处理，自然风干，作用是：使废镁碳砖中骨料与基质料在破碎中容易分离，减少假颗粒的数量，促进废镁碳砖中Al₄C₃的水化；

②把水化处理后的废镁碳砖采用颚式破机进行粗破，粗破后的颗粒料通过输送带输送到对辊机进行细破，在输送带的末端为磁辊，对废镁碳砖颗粒料进行初次磁选；

③对辊机细破、初次磁选后的废镁碳砖颗粒料，再通过输送带输送到振动筛进行筛分，同样在输送带的末端有磁辊，对废镁碳砖颗粒料进行第二次磁选；

④振动筛把废镁碳砖颗粒料筛分，得到三种颗粒级别的废镁碳砖颗粒料：3mm≤粒度<5mm,1mm≤粒度<3mm,粒度<1mm，分类包装；

⑤＞5mm的废镁碳砖颗粒料送回颚破机，重复上述步骤②、③、④进行重新破碎、磁选、筛分。

所述用于再生涂抹料层2、中间包溢流口工作衬7及包沿工作衬6的再生涂抹料，按重量百分比由下述材料组成：1mm≤粒度<3mm的废镁碳砖颗粒料35％，粒度<1mm的废镁碳砖颗粒料30％，粒度≤0.074mm的烧结镁砂细粉13％，粒度≤0.047mm的除尘灰15％，软质黏土3.0％，硅微粉3.0％，三聚磷酸钠0.7％，木质素磺酸钙0.3％，均为重量百分比；

所述用于包壁工作衬5和包底工作衬4的再生干式料，按重量百分比由下述材料组成：3mm≤粒度<5mm的废镁碳砖颗粒料30％，1mm≤粒度<3mm的废镁碳砖颗粒料20％，粒度<1mm的废镁碳砖颗粒料18％，粒度≤0.074mm的烧结镁砂细粉14％，粒度≤0.047mm的铝镁尖晶石5％，粒度≤0.047mm的除尘灰3％，粒度≤0.083mm的金属硅2.0％，粒度≤0.083mm的碳化硅4.0％，粒度≤0.083mm的固体酚醛树脂4.0％，均为重量百分比；

所述连铸中间包再生料工作衬的的施工胎膜12，挡板13的上部厚度b为80mm，下部厚度c为50mm。

所述连铸中间包再生料工作衬的制备方法，包括以下步骤：

1)所述用于连铸中间包再生料工作衬的再生涂抹料、再生干式料的准备：将上述物料按所述的配比称量后，加入混料机内搅匀，干搅7分钟，搅拌均匀后，装袋备用；

2)工作衬干式料施工胎模12准备：施工前对工作衬干式料施工胎模12表面清理干净后，均匀刷油备用；

3)再生涂抹料泥料制备：将所述的再生涂抹料加入混料机内，干搅2分钟后，加入再生涂抹料总重11％的水，搅拌5分钟，搅拌均匀，备用；

4)中间包包底工作衬4的干式料施工，将所述再生干式料放到中间包包底、摊平，然后充分捣实，并将表面压平压光。包底工作衬4)厚度a为50mm；

5)将步骤2)准备的工作衬干式料施工胎模12放置到中间包包底工作衬4上面，使两个挡板13与包壁永久衬8靠紧，保证无缝；

6)中间包包壁工作衬5的再生干式料施工，工作衬干式料施工胎模12的左右两个挡板13之间不填料，即在工作衬冲击区1砌筑废镁碳砖的部位预留空间，而在预留空间之外，将所述的再生干式料放到工作衬干式料施工胎模14的侧壁与包壁永久衬8之间的预留空间之外的间隙内，填料后应首先将松散的料层摊平，填料厚度到达600mm时，用风镐按照一定顺序均匀捣打振实后，再将再生干式填料到溢流口部位，再次将松散的料层摊平、捣打振实；

7)工作衬干式料成型烘烤：①由常温均匀、连续升温到150℃，烘烤60分钟，火焰长度控制在400～450mm；②由150℃均匀、连续升温到230℃，烘烤70分钟，火焰长度在600～650mm；③停火后冷却8小时，把工作衬干式料施工胎模12从中间包内提出；

8)湍流控制器3安装：将湍流控制器3内贴中间包冲击区端部永久衬8安装，湍流控制器和中间包的纵向中心线重合；

9)冲击区工作衬施工：湍流控制器3两侧与包壁永久衬8之间的空间10外侧，首先用加工后的废镁碳砖和制备的再生涂抹料泥料湿法砌筑堵墙11，再用废料填实空间10，且与湍流控制器3的上表面水平高度相同，然后用加工后的废镁碳砖和制备的再生涂抹料泥料湿法砌筑冲击区工作衬1，最后在废镁碳砖外表面、废料外表面和湍流控制器的上表面涂抹一层再生涂抹料层2，冲击区工作衬1废镁碳砖厚度x为70mm，堵墙11厚度k为60mm，再生涂抹料层2的厚度y为20mm；

10)中间包溢流口工作衬7及包沿工作衬6再生涂抹料施工：将上述制备的再生涂抹料泥料，使用抹子涂抹施工溢流口工作衬7和包沿工作衬6，包沿工作衬6的上部厚度b为80mm，溢流口工作衬7厚度z为40mm，自然养生8小时，连铸中间包再生料工作衬的制备完成。

对比例：中国专利文献CN102133632B(申请号：201110102385.9)公开了一种连铸中间包综合工作衬及制备工艺，其熔池部位，即包底和渣线以下的包壁，研制应用中档镁质干式振动料，渣线部位研制应用高档镁质干式振动料，其溢流口上部的包沿部位研制应用低档镁质涂抹料。

本实用新型实施例1-3与对比文献(中国专利文献CN102133632B(申请号：201110102385.9)一种连铸中间包综合工作衬及制备工艺)的连铸中间包工作衬的结构材料、耐火材料成本及在山东钢铁股份有限公司莱芜分公司异形坯连铸中间包上使用寿命情况对比，如下表1所示：

表1

通过上表1中的数据对比，本实用新型制备的连铸中间包再生料工作衬的生产成本比现有专利CN102133632B(申请号：CN102133632B)技术生产的连铸中间包综合工作衬耐火材料成本同比降低60％以上，且用于异形坯坯连铸中间包的使用寿命相当，均为33～38小时。

本实用新型将用于砌筑中间包冲击区工作衬的废镁碳砖，进行了喷淋水化、自然干燥、加热炉内烘烤等加工处理，取得了意想不到的效果：把废镁碳砖中的Al₄C₃去除，把已经发生膨胀裂纹、粉化的废镁碳砖检出，解决了废镁碳砖未经加工处理、直接用于中间包工作衬引发的鼓胀裂纹甚至塌料问题，保证了废镁碳砖的安全使用性能。

本实用新型用于连铸中间包再生料工作衬的再生涂抹料、再生干式料中配加适量的粒度≤0.047mm的除尘灰，除尘灰具有超微粉的作用，颗粒间的空隙被除尘灰填充，提高了体积密度，又使得再生涂抹料的拌合用水量由13～15％同比降低到9～11％，烘烤后水分排除留下的气孔也减少，由此降低了再生涂抹料的显气孔率，且除尘灰替代了镁砂细粉，进一步降低了再生干式料、再生涂抹料的生产成本。粒度<1mm的废镁碳砖颗粒料中碳含量较高(C(％)＞20)，本实用新型以此作为“碳”源，通过碳结合提高再生干式料的高温强度，解决了现有技术生产的镁质干式料工作衬高温烘烤过程中因强度低导致的塌料问题，而再生涂抹料借助碳氧化后形成均匀的微小开口气孔实现烘烤过程中水分的快速排除，解决再生涂抹料工作衬因水分排除不畅导致的烘爆问题，本实用新型所述再生涂抹料、再生干式料的物料组成中废镁碳砖颗粒料配加量分别达到63％、65％以上，进一步降低了再生干式料、再生涂抹料的生产成本。

本实用新型连铸中间包再生料工作衬，以废镁碳砖和除尘灰为主要原材料，制备直接利用的废镁碳砖和再生利用的再生涂抹料、再生干式料，用于连铸中间包工作衬的不同部位，创造性地解决了现有连铸中间包工作衬冲击区局部侵蚀重、工作衬耐火材料成本高等问题，本实用新型使得异形坯连铸中间包使用寿命达到33～38小时，再生料工作衬的耐火材料成本同比降低60％以上，实现了连铸中间包工作衬的低成本、高寿命。

Claims (7)

1.一种连铸中间包再生料工作衬，依据部位不同分为冲击区工作衬(1)和非冲击区工作衬，均内贴于永久衬(8)；冲击区工作衬(1)位于中间包冲击区与非冲击区界面(C-C)的一侧，并与溢流口工作衬(7)连接；非冲击区工作衬位于中间包冲击区与非冲击区界面(C-C)的另一侧，非冲击区工作衬自上而下依次为包沿工作衬(6)、包壁工作衬(5)、包底工作衬(4)，其特征在于，包沿工作衬(6)的下沿标高在中间包溢流口工作衬(7)之上，且与溢流口工作衬(7)连接，湍流控制器(3)和中间包的纵向中心线重合，且内贴于永久衬(8)的中间包冲击区端部，湍流控制器(3)的上表面与冲击区工作衬(1)的端部连接。

2.如权利要求1所述的连铸中间包再生料工作衬，其特征在于，冲击区工作衬(1)采用废镁碳砖和制备的再生涂抹料泥料湿法砌筑，包壁工作衬(5)和包底工作衬(4)采用再生干式料，溢流口工作衬(7)和包沿工作衬(6)采用再生涂抹料，湍流控制器(3)两侧与包壁永久衬(8)之间的空间(10)外侧为堵墙(11)，采用加工后的废镁碳砖和制备的再生涂抹料泥料湿法砌筑，空间(10)采用废料填实，且与湍流控制器(3)的上表面水平高度相同，并在废镁碳砖外表面、废料外表面和湍流控制器的上表面涂抹一层再生涂抹料层(2)。

3.如权利要求1所述的连铸中间包再生料工作衬，其特征在于，冲击区工作衬(1)厚度x为50～80mm，再生涂抹料层(2)厚度y为15～30mm。

4.如权利要求1所述的连铸中间包再生料工作衬，其特征在于，包沿工作衬(6)与包壁工作衬(5)的厚度自上而下呈线性减小，包沿工作衬(6)的上部厚度b为60～90mm，包壁工作衬(5)的下部厚度c为40～60mm。

5.如权利要求1所述的连铸中间包再生料工作衬，其特征在于，包底工作衬(4)厚度a为40～60mm。

6.如权利要求1所述的连铸中间包再生料工作衬，其特征在于，溢流口工作衬(7)厚度z为30～50mm。

7.如权利要求1所述的连铸中间包再生料工作衬，其特征在于，堵墙(11)厚度k为50～80mm。