[發明專利]用于連續鑄鋼中間包的具有環保型結合劑的工作襯

無效

• 申請號: 201010134121.7
• 申請日: 2010-03-29
• 公開（公告）號: CN101823888A
• 公開（公告）日: 2010-09-08
• 發明（設計）人: 陶慧
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: C04B35/66
• 分類號: C04B35/66
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 曹玉平

技術領域

本發明是關于連續鑄鋼設備的，尤其涉及用于連續鑄鋼中間包的工作襯。

背景技術

隨著我國大力采用和發展連續鑄鋼技術，鋼鐵工業在我國得到了飛速發展，鋼鐵工業的發展表現為煉鋼技術的不斷進步。在連續鑄鋼工藝系統中，最初中間包只起著鋼包和結晶器之間緩沖器的作用。隨著連續鑄鋼工藝的優化及對連續鑄鋼鋼坯質量要求的提高，中間包已經演變為鋼水精煉的終端設備，其作用主要有兩個：一是鋼水的精煉；二是非金屬夾雜的消除。為實現新的功能，要求中間包所用耐火材料工作襯(內襯之一)，一要“長壽化”，二要“潔凈化”。

在不斷滿足上述兩大要求的發展過程中，中間包工作襯大致經歷4個發展階段，先后相應出現過：無工作襯、絕熱板工作襯、涂料工作襯和干式料工作襯的4個階段。它們是連續鑄鋼工藝不斷更新發展的歷史產物，而且后一代比前一代都顯示出其獨特的優點，其中第四代干式料工作襯具有最大的優越性。

中間包干式料工作襯是第四代中間包工作襯耐火材料，其中有機結合劑應用在近幾年已趨于成熟。目前國內鋼廠使用的干式料幾乎都采用傳統有機結合劑，如固體酚醛樹脂、瀝青等都是使用最廣泛的結合劑，在中間包干式料烘烤過程，隨著溫度的升高，酚醛樹脂固化形成碳網[參見Eliton?S.De?Medeiros.Curing?behavior?of?a?novolac-type?phenolic?resinanalyzed?by?differential?scanning?calorimetry[J].Journal?of?Applied?Polymer?Science，2003，90(6)：1678～1682.]，導致干式料具有較好的強度。但是以樹脂為結合劑的干式料工作襯會給鋼水帶來增碳問題，尤其對生產潔凈鋼的質量影響很大。同時樹脂固化產生刺激性氣味的煙氣[參見黃發榮.酚醛樹脂及其應用[M].北京：化學工業出版社，2003.]，嚴重污染現場工作環境。并且近來酚醛樹脂價格大幅度增長，又增加了產品成本。因此尋求一種適合連續鑄鋼中間包使用的低毒害、低污染的環保型干式料工作襯就成為當前生產、使用廠家急需解決的問題。

發明內容

為了克服現有技術給鋼水帶來的增碳問題、環境污染問題和生產成本大幅增長的問題，本發明提供了一種首次采用由九水偏硅酸鈉、二氧化硅微粉和硼酸組成的干式料結合劑制備的工作襯，從而消除鋼水的增碳問題并且可以降低成本、降低環境污染。

本發明的用于連續鑄鋼中間包的具有環保型結合劑的工作襯，其原料組分及其重量百分比含量為：92燒結鎂砂70wt.％、96電熔鎂砂26～27.5wt.％、SiO₂微粉0.2wt.％、硼酸0.8wt.％、九水偏硅酸鈉1.5wt.％～3wt.％。

所述70wt.％的92燒結鎂砂包括粒度為3-5mm15wt.％，1-3mm30wt.％，＜1mm25wt.％。

所述96電熔鎂砂的粒度＜74μm，所述SiO₂微粉的粒度＜74μm；所述硼酸的粒度＜19μm；所述九水偏硅酸鈉的粒度＜350μm。

優選的原料組分及其重量百分比含量為：92燒結鎂砂70wt.％、96電熔鎂砂26～27.5wt.％、SiO₂微粉0.2wt.％、硼酸0.8wt.％、九水偏硅酸鈉2.5wt.％。

本發明的有益效果是，采用鎂質干式料結合劑替代酚醛樹脂，提供了一種首次采用由九水偏硅酸鈉、二氧化硅微粉和硼酸組成的干式料結合劑制備的工作襯，從而消除了鋼水的增碳問題，并且降低了成本和環境污染，同時還解決了干式料的低溫強度和高溫抗渣性問題。

附圖說明

圖1為本發明實施例3試樣斷口的顯微結構形貌；

具體實施方式

本發明采用的骨料是鎂質原料(92燒結鎂砂和96電熔鎂砂)。中間包干式料結合劑是硅硼鈉系統，采用的原料是九水偏硅酸鈉、SiO₂微粉和硼酸。

92燒結鎂砂的原料重量百分比含量為70wt.％(3-5mm15wt.％，1-3mm30wt.％，＜1mm25wt.％)，96電熔鎂砂的原料重量百分比含量為26～27.5wt.％，SiO₂微粉和硼酸分別為0.2wt.％和0.8wt.％，九水偏硅酸鈉的加入量為1.5～3wt.％。

上述原料均為普通市售產品，92燒結鎂砂和96電熔鎂砂為工業純，SiO₂微粉、硼酸和九水偏硅酸鈉為化學純。

具體制備步驟如下：