[發明專利]一種中間包干式料及其制備方法

在審

• 申請號: 201710337267.3
• 申請日: 2017-05-14
• 公開（公告）號: CN107226683A
• 公開（公告）日: 2017-10-03
• 發明（設計）人: 袁海強
• 申請（專利權）人: 長興縣煤山工業爐料有限公司
• 主分類號: C04B35/043
• 分類號: C04B35/043;B22D41/02
• 代理公司: 杭州杭誠專利事務所有限公司33109
• 代理人: 尉偉敏

技術領域

本發明涉及耐火材料技術領域，尤其涉及一種中間包干式料及其制備方法。

背景技術

近年來，隨著對鋼材質量要求的不斷提高，鋼水中要求的非金屬夾雜物越少越好，隨著連鑄工藝技術的進步，對中間包工作層材料的壽命要求也越來越高。目前，國內外中間包工作襯主要采用硅質絕熱板和鎂質涂料。硅質絕熱板使用后的渣殼易清除，可實現冷包澆鋼，但硅質絕熱板抗侵蝕性差，容易污染環境，還可使鋼產生氫脆，影響鋼坯質量；鎂質干式料雖然具有很好的抗侵蝕性，并對鋼水中的非金屬夾雜物，如Al₂O₃、SiO₂等有吸附作用，從而能提高鋼水的潔凈度，但其作為堿性涂料，在施工時，需加入20%-30%的水，中間包在使用前需要3-8h的干燥和5-12h的烘烤時間，以便排出涂料中的自由水和結晶水，消耗了大量的煤氣，浪費了寶貴的能源。并且涂料包使用完后，涂料層與永久層之間容易燒結，造成翻包困難，渣殼難清除。

中國專利文獻上公開了“一種抗鋼渣滲透性較好的低成本中間包干式料及其制法”，其公告號為CN106083092A，該發明提供一種用于連鑄中間包工作層內襯的鎂質干式料及其制備方法，其生產成本相對較低、抗鋼渣滲透性良好，在降低企業成本的前提下，有效地解決了現有技術中耐火材料抗鋼渣滲透性差和抗侵蝕能力弱的問題。但是，該發明使用酚醛樹脂作為黏合劑，含有甲醛和游離酚，在烘烤和使用過程中產生有害氣體，危害環境和職工身體健康；此外，酚醛樹脂碳化后的殘碳留于包襯中，還會帶來鋼水增碳的問題；同時酚醛樹脂作為有機物，在冶煉低碳鋼時又容易往鋼水中帶入氫。氫對鋼品質的影響非常嚴重，容易造成鋼中白點、發紋、氣孔等品質缺陷。因此，如何對目前鋼鐵企業所用的絕熱板和鎂質干式料存在的不足進行改進，是本領域技術人員亟待解決的技術問題。

發明內容

本發明為了克服現有技術中間包干式料污染環境、對鋼水造成污染、翻包困難的問題，提供了一種綠色環保、可凈化鋼水、翻包容易的中間包干式料。

本發明還提供了一種工藝簡單、節約成本的中間包干式料的制備方法。

為了實現上述目的，本發明采用以下技術方案：

一種中間包干式料，以中間包干式料總質量為基準，所述中間包干式料由以下質量百分比的組份制成：45%~65%的電熔鎂砂，15%~25%的結合劑，5%~10%的氫氧化鋁微粉，5%~10%的碳酸鈣粉，余量為雜質。

作為優選，所述電熔鎂砂由以下質量百分比的組份組成：96.78%的MgO，1.25%的CaO，0.88%的SiO₂，0.85%的Fe₂O₃，余量為雜質。

選取電熔鎂砂作為主要原料，其雜質含量低，具有更好的抗鋼渣浸蝕性，其主要成分為MgO，它對鋼水中非金屬夾雜物有很強的吸附作用，能夠凈化鋼液，提高鋼水的質量。在體系中加入適量的氫氧化鋁微粉（平均粒徑10μm），其在烘烤過程中可以分解生成活性氧化鋁和水蒸氣，在該過程中，水蒸氣可以對中間包干式料內部的顆粒表面進行潤濕，使得其中的電熔鎂砂和結合劑表面水化，使部分結合劑熔解、擴散，與電熔鎂砂表面產生結合作用，增強中間包干式料的耐火性能與使用強度。此外，在中間包干式料中添加適量的氫氧化鋁，基于氫氧化鋁脫水產生的體積收縮效應，能夠減少中間包干式料在高溫燒結后產生的殘余膨脹，確保使用后容易拆包、翻包，延長使用壽命。

作為優選，以電熔鎂砂總質量為基準計算顆粒分級為：粒徑為1~3mm的電熔鎂砂占22%~36%，粒徑為l~0.5mm的電熔鎂砂占25~35%，粒徑為0.5~0.088mm的電熔鎂砂占22%~24%，粒徑＜0.064mm的電熔鎂砂占15%~21%。

采用精細的顆粒配比，并結合實驗室大量堆積實驗得到本發明的顆粒配比，既能夠接近最緊密堆積，又在施工過程中不發生粒度偏析，制得的中間包干式料體積密度大，性能良好，穩定性高。

作為優選，所述結合劑為低溫結合劑和中溫結合劑中的至少一種。所述低溫結合劑為松香和/或膨潤土，所述中溫結合劑選自硼酸、磷酸鹽和硅酸鹽的一種或幾種。