[發(fā)明專利]鎂質(zhì)澆注料及中間包用擋渣部件生產(chǎn)工藝

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710248581.4
• 申請日: 2017-04-17
• 公開（公告）號: CN107117945A
• 公開（公告）日: 2017-09-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳昌平;孫榮海;尚學(xué)軍;宋世鋒
• 申請（專利權(quán)）人: 濮陽濮耐高溫材料（集團(tuán)）股份有限公司
• 主分類號: C04B35/047
• 分類號: C04B35/047;C04B35/80;C04B35/622;B22D41/00
• 代理公司: 北京權(quán)泰知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)11460
• 代理人: 王道川,楊勇

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種不定形耐火材料及其生產(chǎn)工藝，特別是一種煉鋼工藝過程中的連鑄中間包用擋渣板、擋渣壩澆注料及其生產(chǎn)工藝。

背景技術(shù)

連鑄中間包用擋渣板和擋渣壩的主要功能是消除中間包底部區(qū)域的死區(qū)；改善鋼水流動(dòng)軌跡，使鋼水流動(dòng)沿鋼渣液面進(jìn)行，縮短夾雜物上浮距離，有利于熔渣吸收；促進(jìn)熱流分布合理，使各水口處鋼水溫度差減少到最低程度；將鋼包注流沖擊所引起的強(qiáng)烈渦流限制在局部區(qū)域，防止紊流擴(kuò)散引起表面波動(dòng)而把熔渣卷入鋼水內(nèi)部。設(shè)置擋渣墻有利于促進(jìn)鋼渣分離，阻擋熔渣進(jìn)入結(jié)晶器，有利于中間包內(nèi)鋼水流場的合理分布和鋼水中夾雜物的上浮，提綱鋼水純度，有利于提高連鑄坯的質(zhì)量。目前，鎂質(zhì)澆注料中間包用擋渣板和擋渣壩，使用過程中面臨著如下問題：

(1)鎂砂水化：由于鎂砂水化的產(chǎn)物為氫氧化鎂，由于密度差異(MgO:3.58g/cm³，Mg(OH)₂:2.36g/cm³)，體積膨脹約200％，在生產(chǎn)、儲(chǔ)運(yùn)過程中，很容易產(chǎn)生裂紋和粉化現(xiàn)象；同時(shí)，加熱過程中水鎂石開始大量脫水，內(nèi)部產(chǎn)生較大的蒸氣壓以及熱應(yīng)力，烘烤時(shí)極容易發(fā)生開裂甚至爆裂現(xiàn)象，嚴(yán)重地影響了制品性能。

(2)高溫強(qiáng)度：鎂質(zhì)澆注料一般具有較高的烘干強(qiáng)度，可達(dá)100MPa左右，完全滿足現(xiàn)場運(yùn)輸和安裝要求，但高溫強(qiáng)度卻普遍較低，一般在0.5～1.5MPa左右。當(dāng)受到高溫鋼水長時(shí)間的浸泡或沖刷時(shí)，容易出現(xiàn)變形、沖穿甚至垮塌現(xiàn)象，影響了產(chǎn)品的正常擋渣效果。

(3)抗熱震性：由于鎂砂原料的熱膨脹系數(shù)大(13.5×10^-6/℃)，彈性模量大(2.1×10⁵MPa)，在急冷急熱的使用環(huán)境中，內(nèi)部將產(chǎn)生很大的熱應(yīng)力，導(dǎo)致材料在使用過程中容易產(chǎn)生剝落和掉塊。

(4)抗?jié)B透性：堿性渣對偏中性的鋁鎂質(zhì)預(yù)制件以反應(yīng)化的侵蝕為主，滲透較少。然而，堿性渣對鎂質(zhì)或鎂鋁質(zhì)預(yù)制件則以滲透為主，同時(shí)伴隨溶解過程。熔渣滲透后進(jìn)一步加劇侵蝕行為，降低鎂質(zhì)耐火材料的使用性能。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種施工性能好的鎂質(zhì)澆注料及工藝簡單的中間包用擋渣部件生產(chǎn)工藝，使得生產(chǎn)出來的中間包用擋渣部件的抗水化性能好、高溫強(qiáng)度高，產(chǎn)品使用過程中耐鋼水沖刷、抗渣侵蝕和抗剝落性能好，壽命大幅度提高。

本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的：鎂質(zhì)澆注料，由下述重量份數(shù)的原料組成：鎂砂骨料和鎂砂細(xì)粉組成的鎂砂70～95份、硅石4～15份、廢鎂鉻磚骨料和廢鎂鉻磚細(xì)粉組成的廢鎂鉻磚5～30份、二氧化硅微粉2～10份、復(fù)合添加劑0.1～0.5份、有機(jī)纖維0.01～0.1份以及鋼纖維0.1～1份。

上述鎂質(zhì)澆注料，所述鎂砂為MgO的質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于或等于90％的中檔燒結(jié)鎂砂或電熔鎂砂；并且所述鎂砂由粒度小于等于8mm且大于5mm的鎂砂、粒度小于等于5mm且大于3mm的鎂砂、粒度小于等于3mm且大于1mm的鎂砂、以及粒度小于等于1mm且大于0mm的鎂砂組成，粒度小于等于8mm且大于5mm的鎂砂占鎂砂總重量百分比為15-21％、粒度小于等于5mm且大于3mm的鎂砂占鎂砂總重量百分比為15-20％、粒度小于等于3mm且大于等于1mm的鎂砂占鎂砂總重量百分比分別為20-30％、以及粒度小于等于0.088mm且大于0mm的鎂砂占鎂砂重量百分比分別為30-40％；粒度小于等于0.088mm且大于0mm的鎂砂稱為鎂砂細(xì)粉，其余鎂砂稱為鎂砂骨料。

上述鎂質(zhì)澆注料，所述硅石為SiO2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于或等于98％的精制石英砂或熔融石英砂。

上述鎂質(zhì)澆注料，所述石英砂由粒度小于等于3mm且大于1mm的石英砂以及粒度小于等于1mm且大于0mm的石英砂組成；粒度小于等于3mm且大于1mm的石英砂占石英砂總重量百分比為20－60％、粒度小于等于1mm且大于0mm的石英砂占石英砂總重量百分比分別為40-80％。

上述鎂質(zhì)澆注料，所述廢鎂鉻磚中Cr2O3重量百分含量大于或等于12％；所述廢鎂鉻磚的粒度級配由粒度小于等于1mm且大于0.088mm的廢鎂鉻磚和粒度小于等于0.088mm且大于0mm的廢鎂鉻磚組成；粒度小于等于1mm且大于0.088mm的廢鎂鉻磚占廢鎂鉻磚總重量百分比為5－60％、粒度小于等于0.088mm且大于0mm的廢鎂鉻磚占廢鎂鉻磚總重量百分比分別為40-95％；粒度小于等于0.088mm且大于0mm的廢鎂鉻磚稱為廢鎂鉻磚細(xì)粉，其余廢鎂鉻磚稱為廢鎂鉻磚骨料。