专利名称：耐侵蚀连铸中间包干式工作衬料的制作方法
技术领域：
本发明涉及不定形耐火材料，特别是一种耐侵蚀连铸中间包干式工作衬料。
背景技术：
中间包是炼钢连铸生产过程中钢水从钢包分流到结晶器的中间存储器，对保证洁净炼钢与多炉连铸至关重要。中间包用耐火材料质量的好坏对排除钢水中的夹杂物、保持钢流的稳定以及提高连铸钢材的质量起到重要的作用。对中间包工作层用耐火材料的要求是耐侵蚀、抗冲刷，保温好，不污染钢水，易于施工与脱包等。
中间包工作衬从材质来说，以前大多是硅质材料，硅质材料属于酸性耐火材料，已不适应现在的碱性炼钢，所以现在多采用碱性耐火材料，以镁质材料为主。从施工方式来分类，有绝热板、涂抹料、喷涂料、干式工作衬等形式。其特点分别概述如下使用碱性绝热板有利于洁净炼钢，且绝热良好，但缺点是生产复杂，成本较高，使用寿命较低，安装时劳动强度较大；故逐渐被中间包涂抹料和喷涂料所代替。涂抹料和喷涂料目前正在普遍使用，具有使用寿命相对较长，不污染钢水等优点，但它在施工时需要加入20％左右的水分，经充分搅拌后才能使用，因而存在下述不足①由于涂抹料和喷涂料使用时必须加入水，因此降低了涂料的强度及抗侵蚀性能，从而缩短了涂料的使用寿命；②由于涂抹料和喷涂料中加入了水，通常得经过烘烤才能使用，增加了中间包的烘烤时间，延长了生产周期；另外为了减少钢水吸氢，必须烘烤到1100-1200℃并保温。烘拷时控制不好还可能出现爆裂等问题；
③现场必须得有喷涂或搅拌设备，存在设备维护复杂，检修费用高等不足；④涂抹料和喷涂料容易出现和中间包永久衬相粘连，翻包困难等问题。
为了克服涂抹料和喷涂料的诸多不足，耐火材料工作者们正在寻求一种使用更方便、性能更优良的中间包工作衬料。公开号为CN1333098A的发明专利申请公开了一种连铸中间包碱性干式料。该工作衬料在简化现场施工，提高中包周转率，都远优于涂料，但由于引入了较多的硼化物、氟化物、磷酸盐，在高温下容易和氧化镁生成低熔物，影响了使用寿命。公开号为CN1382541A的发明专利公开了一种连铸中间包工作衬料，引入了较多的矾土、软质粘土，在高温下生成了少量的镁铝尖晶石，从而提高了中间包的使用寿命，但由于矾土和粘土的引入较多，对钢水质量可能会增硅，另外，结合剂中沥青的使用使得施工现场环境较差。
发明内容
本发明的目的旨在解决绝热板、涂抹料、喷涂料及现有干式料的不足，而提供一种具有既可简化现场施工、省时、省力，又可提高工作衬高温强度及抗渣性能，同时还有不污染钢水，使用寿命长等特点的耐侵蚀连铸中间包干式工作衬料。
实现上述发明目的的技术方案是该耐侵蚀连铸中间包干式工作衬料其原料组份按质量百分比计为粒度为5-1mm的镁砂10-35％，粒度为1-0.2mm的镁砂10-35％，粒度≤0.074mm的镁砂为20-40％，粒度≤0.088mm的添加物为5-20％，粒度≤0.088mm的促烧剂为1-5％，结合剂为5-12％，以上各组份质量之和为100％。
所述的镁砂其质量指标是MgO≥95.0％，SiO2≤2.0％，CaO≤1.6％，灼减≤1.0％，颗粒体积密度≥3.25g/cm3。
所述的添加物为氧化铬、合成镁铬砂、镁铬废砖中的一种或两种以上组合。
所述的促烧剂为轻烧氧化镁、硼酸、硅粉、铝粉中的一种或两种以上组合。
所述的结合剂为树脂、糊精其中之一或两者之组合。
其生产方法如下将各种原料按配料表配料，在搅拌机内搅拌均匀，装入包装袋即可。
其造衬过程如下①清除中间包永久衬上的残余物；②安装好底部下水口等部件；③底部平铺干式料约40-60mm并捣实；④吊装好胎膜使之与永久层四周间隙均匀，约40mm；⑤用振动或捣打的方法成型工作衬；⑥在胎膜内腔以150℃-300℃的温度烘烤1-3小时；⑦脱掉胎膜即完成工作衬的造衬工作。
与现有技术相比，本发明连铸中间包工作衬可提高目前普遍使用的工作衬的高温强度和抗渣侵蚀能力，提高使用寿命，原因如下一方面，与喷涂料或涂抹料相比，不仅是由于干式料避免了水的作用，由于配料中没有引入粘土等物质，使得衬料中低熔物显著减少，抗侵蚀能力强，使用寿命高；另一方面，和目前常用的干式料相比，由于引入了适量的氧化铬细粉或合成镁铬砂细粉，在高温使用过程中形成了高熔点的镁铬尖晶石(熔点2180℃)，从而不仅减少了工作衬在高温使用时低熔物的生成数量，而且提高了材料直接结合程度；另外，以一次镁铬尖晶石或二次镁铬尖晶石为直接结合相的工作衬，不仅具有较高的耐火度，较高的荷重软化点，而且由于生成镁铬尖晶石所引起的体积膨胀，堵塞了基质中的气孔，抑制了熔渣向工作衬内的渗透，从而大大提高了材料的高温强度和抗渣侵蚀能力。
此外，以轻烧氧化镁为促烧结剂，也避免了引入硅灰、粘土之类的含硅物质，不仅使工作衬料纯净，降低了钢水增硅的可能性，而且还能提高工作衬料的抗侵蚀性。
具体实施例方式以下结合实施例详述本发明。
本实施例是本发明的优选方案，具有高温强度大，抗渣侵蚀能力强，使用寿命高等特点。
其原料配比为镁砂粒度为5-1mm的烧结镁砂33％，粒度为1-0.2mm的烧结镁砂20％，粒度≤0.074mm的烧结镁砂28％；添加物粒度≤0.088mm的电熔镁铬砂7％，Cr2O3微粉3％；促烧剂粒度≤0.045mm的轻烧氧化镁2％；结合剂树脂粉5％，糊精2％。
原料的技术指标检测如下烧结镁砂MgO≥95.0％，SiO2≤2.0％，CaO≤1.6％，灼减≤1.0％，颗粒体积密度≥3.25g/cm3。
电熔镁铬砂MgO≥68.0％，SiO2≤1.0％，CaO≤1.0％，Fe2O3≤7.0％，Cr2O3≥15.0％，颗粒体积密度≥3.60g/cm3。
轻烧氧化镁MgO≥96.0％，SiO2≤0.35％，CaO≤1.0％，灼减≤2.0％。
Cr2O3微粉Cr2O3≥99.0％。
按上优选方案生产了一批工作衬料，造衬过程同上。其理化指标为化学组成MgO为80.71％，SiO2为1.17％，Cr2O3为4.23％，物理性能200℃×3h后体积密度为2.45g/cm3，显气孔率为27％，耐压强度为48MPa。
本发明产品在某钢厂和其正在使用的镁质涂抹料、镁质干式料进行了对比使用，本产品共用料30吨，累计进行了16个浇次，浇注的钢种均为品种钢。
其性能指标对比如表1，其使用对比情况如下表2。
表1
表2
权利要求
1.一种耐侵蚀连铸中间包干式工作衬料，其特征在于原料组份按质量百分比计为粒度为5-1mm的镁砂10-35％，粒度为1-0.2mm的镁砂10-35％，粒度≤0.074mm的镁砂为20-40％，粒度≤0.088mm的添加物为5-20％，粒度≤0.088mm的促烧剂为1-5％，结合剂为5-12％，以上各组份质量之和为100％。
2.根据权利要求书1所述的耐侵蚀连铸中间包干式工作衬料，其特征在于所述的镁砂其质量指标是MgO≥95.0％，SiO2≤2.0％，CaO≤1.6％，灼减≤1.0％，颗粒体积密度≥3.25g/cm3。
3.根据权利要求书1所述的耐侵蚀连铸中间包干式工作衬料，其特征在于所述的添加物为氧化铬、合成镁铬砂、镁铬废砖中的一种或两种以上组合。
4.根据权利要求书1所述的耐侵蚀连铸中间包干式工作衬料，其特征在于所述的促烧剂为轻烧氧化镁、硼酸、硅粉、铝粉中的一种或两种以上组合。
5.根据权利要求书1所述的耐侵蚀连铸中间包干式工作衬料，其特征在于所述的结合剂为树脂、糊精其中之一或两者之组合。
全文摘要
本发明涉及不定形耐火材料，特别是一种耐侵蚀连铸中间包干式工作衬料。它以镁砂为主要原料，以轻烧氧化镁、硼酸、硅粉、铝粉等为促烧剂，以树脂、糊精等为结合剂，并加入氧化铬、合成镁铬砂、镁铬废砖中的一种或数种。其具体的原料组成(wt％)为镁砂5－1mm为10－35％，1－0.2mm为10－35％，≤0.074mm为20－40％，≤0.088mm的添加物为5－20％，≤0.088mm的促烧剂为1－5％，结合剂为5－12％，各原料均要求有一定的质量技术指标。本发明主要适用于连铸中间包工作衬，可提高工作衬的高温强度和抗渣渗透性能，提高连浇率，抗侵蚀能力明显优于目前所用的中间包涂料。
文档编号C04B35/03GK1800105SQ20051001291
公开日2006年7月12日 申请日期2005年10月14日 优先权日2005年10月14日
发明者涂军波, 魏军从, 卜景龙, 王静 申请人:河北理工大学