专利名称：铝镁质连铸中间包挡渣墙及制备方法
技术领域：
本发明属于耐火材料技术领域，具体涉及一种铝镁质连铸中间包挡渣墙及制备方法。
背景技术：
转炉炉龄是转炉炼钢中一个重要的技术经济指标，是炼钢厂发挥效益的一个重要因素。提高转炉炉龄不仅可以提高转炉的生产效率，降低耐材消耗，确保连铸机的作业率，同时又可以发挥高炉、炼钢、轧钢等系统的综合效益。在中间包内设置挡渣墙主要作用在于改变钢液的流场，以适当延长钢液在中间包内的停留时间，使其中的夹杂物有足够时间充分碰撞、聚集、上浮，从而净化钢液。
随着冶炼技术的不断进步及国家对资源的控制力度越来越大，钢厂逐渐意识到降低吨钢耐材的消耗量的重要性和必要性，为达到这一目的，现在大多数钢厂中间包开始实行高炉次连浇。目前使用的挡渣墙材质主要有镁质、镁橄榄石质、刚玉尖晶石质以及铝镁质。从使用效果来看，镁质或镁橄榄石质挡渣墙在养护和烘烤过程中易水化、开裂，在使用时间超过10小时后会出现破裂冲穿现象，使挡渣墙失去其应有的作用。而刚玉尖晶石质挡渣墙虽然抗冲刷性能良好，但使用过程耐侵蚀性能较差，且由于原料价格昂贵，实际推广使用比较困难。矾土为主要原料的铝镁质挡渣墙是满足高炉次连浇要求的主打产品，但性能大多达不到使用要求。其主要缺点在于高温条件下，线变化过大，实践应用中由于内部热应力集中会出现弯曲、破裂穿洞等现象，不能满足钢厂高炉次连浇要求。如文献“镁质-铝镁质复合型挡渣墙的研制”(严培忠等，耐火材料，2010年第3期)中涉及到的铝镁质浇注料制备的中间包挡渣墙即有此类缺点。专利“一种复合材质的连铸中间包挡渣墙及制备工艺”(公开号CN101869970A)中涉及到铝镁质浇注料制备中间包挡渣墙，但其使用电熔白刚玉为骨料，板状刚玉为细粉，制造成本非常昂贵，不具有高性价比的特点。
发明内容
本发明的目的就是要解决现有技术存在的不足，提供一种成本较低、高温线变化小、使用寿命较长的铝镁质连铸中间包挡渣墙及制备方法。为实现上述目的，本发明所提供铝镁质连铸中间包挡渣墙按重量份由下列组份组成高铝质骨料5(Γ70、镁质骨料5 20、细粉2(Γ25、微粉(Γ8、结合剂；3 8、防爆剂；0. 05 3、减水剂0. 05 3，且高铝质骨料、镁质骨料、细粉、微粉、结合剂的重量份之和为100 ;其中，所述细粉是电熔白刚玉、电熔棕刚玉、Al2O3含量彡85%的特级矾土、MgO含量彡95%的电熔镁砂和MgO含量> 85%的烧结镁砂中的一种或几种，其粒度< O. 088mm ；所述微粉是SiO2微粉和活性a -Al2O3微粉中的一种或两种，所述SiO2微粉中，SiO2含量> 92%、粒度彡45Mm，所述a -Al2O3微粉中，a -Al2O3含量> 99%，粒度彡2Mm。
进一步地，所述高铝质骨料是Al2O3含量>85%的特级矾土和Al2O3含量>79%的一级帆土中的一种或两种，其粒度< 12_。更进一步地,所述高招质骨料中，按重量配比，8_<粒度彡12mm的占28 32%、5_ <粒度彡8mm的占13 17%、3_ <粒度彡5mm的占18 22%、1mm <粒度< 3mm的占18 22%、0_ <粒度< Imm的占13 15%。进一步地，所述镁质骨料是MgO含量彡95%的电熔镁砂和MgO含量彡85%的烧结镁砂中的一种或两种，其粒度彡12mm。进一步地，所述结合剂为铝酸钙水泥和P -Al2O3结合剂中的一种或两种，所述铝酸钙水泥中，Al2O3含量彡69%，CaO含量彡30%，所述P -Al2O3结合剂中，Al2O3含量彡85%。进一步地，所述减水剂为三聚磷酸钠、六偏磷酸钠和分散氧化铝中的一种或几种。进一步地，所述防爆剂为丙纶纤维、玻璃纤维和不锈钢纤维中的一种或几种。所述铝镁质连铸中间包挡渣墙的制备方法，其步骤如下按照上述重量配比取高 铝质骨料、镁质骨料、细粉、微粉、结合剂、防爆剂和减水剂，以先加高铝质和镁质骨料再加其他组分的方式，在强制搅拌器内干燥搅拌2 3分钟，待物料混合均匀后，再加水搅拌3 5分钟，然后移入模具中震动成型，脱模后在温度为25飞(TC之间养生36 48小时，再于60 84小时内将温度从25°C均匀升温至240°C对其干燥后，防潮包装待用。本发明所制备的铝镁质中间包挡渣墙具有如下优点I、线变化小、使用寿命长本发明所制备的铝镁质中间包挡渣墙，在养护及烘烤过程中不水化、不开裂、并具有足够高的强度以满足长途运输和吊装的要求；且具有在线烘烤时不爆裂，在使用过程中线变化小、耐冲刷、不变形、不破裂等特点，从钢厂实际使用效果可知，可连续浇钢18小时以上，能满足多炉连续铸钢的要求。2、适应各种钢种的冶炼本发明所制备的铝镁质中间包挡渣墙，具有良好抗渣侵蚀性能和抗钢水冲刷性能，不但适应普通钢种的冶炼，而且满足各种品种钢的冶炼要求。3、制备方法简单、成本低廉。
具体实施例方式下面结合具体实施例对本发明作进一步详细的说明。本发明所提供铝镁质连铸中间包挡渣墙按重量份由下列组份组成高铝质骨料50 70、镁质骨料；5 20、细粉20 25、微粉0 8、结合剂3 8、防爆剂；0. 05 3、减水剂；0. 05 3，且高铝质骨料、镁质骨料、细粉、微粉、结合剂的重量份之和为100 ;其中，所述细粉是电熔白刚玉、电熔棕刚玉、Al2O3含量彡85%的特级矾土、MgO含量彡95%的电熔镁砂和MgO含量> 85%的烧结镁砂中的一种或几种，其粒度< O. 088mm ；所述微粉是SiO2微粉和活性a -Al2O3微粉中的一种或两种，所述SiO2微粉中，SiO2含量> 92%、粒度彡45Mm，所述a -Al2O3微粉中，a -Al2O3含量> 99%，粒度彡2Mm。本发明的铝镁质连铸中间包挡渣墙的制备方法，其步骤如下按照上述重量配比取高铝质骨料、镁质骨料、细粉、微粉、结合剂、防爆剂和减水剂，以先加高铝质和镁质骨料再加其他组分的方式，在强制搅拌器内干燥搅拌2 3分钟，待物料混合均匀后，再加水搅拌3飞分钟，然后移入模具中震动成型，脱模后在温度为25 50°C之间养生36 48小时，再于60^84小时内将温度从25°C均匀升温至240°C对其干燥后，防潮包装待用。实施例I本实施例中，铝镁质连铸中间包挡渣墙各组分的重量份数如下高铝质骨料50、镁质骨料20、细粉20、微粉5、结合剂5、防爆剂0. I、减水剂0. I。其中高铝质骨料包括8_ <粒度< 12mm>5mm <粒度< 8mm>3mm <粒度< 5mm. 1mm <粒度< 3mm 和 Ctam <粒度彡Imm五个级配的Al2O3含量彡79%的一级矾土，占高铝质骨料的重量百分比分别为28%、17%,20%,20%及15%。镁质骨料包括3_ <粒度彡5mmUmm <粒 度彡3mm和0_ <粒度(Imm三个级配的MgO含量彡95%的电熔镁砂，占镁质骨料的重量百分比分别为40%、30%及30%。细粉包括粒度彡O. 088mm的电熔棕刚玉和MgO含量彡95%且粒度彡O. 088mm的电熔镁砂，占细粉的重量百分比分别为80%和20%。微粉为SiO2微粉，所述SiO2微粉中，SiO2含量> 92%、粒度< 45Mm。结合剂为铝酸钙水泥，所述铝酸钙水泥中，Al2O3含量> 69%，CaO含量< 30%。防爆剂为丙纶纤维。减水剂为三聚磷酸钠和六偏磷酸钠的混合物。实施例2本实施例中，铝镁质连铸中间包挡渣墙各组分的重量份数如下高铝质骨料70、镁质骨料5、细粉20、微粉2、结合剂3、防爆剂1、减水剂0. 5。其中高铝质骨料包括8mm <粒度< 12mm>5mm <粒度< 8mm>3mm <粒度< 5mm. 1mm <粒度< 3mm 和 Ctam <粒度(Imm五个级配的Al2O3含量彡85%的特级矾土，占高铝质骨料的重量百分比分别为30%、15%、18%、22%及15%。镁质骨料包括5_ <粒度彡8mm,3mm <粒度彡5mm和I <粒度彡3mm三个级配的MgO含量彡85%的烧结镁砂，占镁质骨料的重量百分比分别为40%、31%及29%。细粉包括粒度彡O. 088mm的电熔棕刚玉和MgO含量彡95%且粒度彡O. 088mm的电熔镁砂，占细粉的重量百分比分别为80%和20%。微粉为SiO2微粉与a -Al2O3微粉的混合物，所述SiO2微粉中，SiO2含量彡92%、粒度< 45Mm，所述a -Al2O3微粉中，a -Al2O3含量彡99%，粒度<2Mm。结合剂为铝酸钙水泥，所述铝酸钙水泥中，Al2O3含量> 69%，CaO含量< 30%。防爆剂为玻璃纤维。减水剂为三聚磷酸钠。实施例3本实施例中，铝镁质连铸中间包挡渣墙各组分的重量份数如下高铝质骨料60、镁质骨料8、细粉22、微粉3、结合剂7、防爆剂3、减水剂2。其中高铝质骨料包括8mm< 粒度 < 12mm> 5mm < 粒度 < 8mm> 3mm < 粒度 < 5mm、Imm < 粒度 < 3mm 和 Omm < 粒度 < Imm五个级配的Al2O3含量彡85%的特级矾土，占高铝质骨料的重量百分比分别为32%、13%、20%、22%及13%。镁质骨料包括8_ <粒度彡12mm,5mm <粒度彡8mm和3 <粒度彡5mm三个级配的MgO含量彡85%的烧结镁砂，占镁质骨料的重量百分比分别为40%、29%及31%。细粉包括粒度彡O. 088mm的电熔白刚玉和MgO含量彡85%且粒度彡O. 088mm的烧结镁砂，占细粉的重量百分比分别为80%和20%。微粉为SiO2微粉与a -Al2O3微粉的混合物，所述SiO2微粉中，SiO2含量彡92%、粒度< 45Mm，所述a -Al2O3微粉中，a -Al2O3含量彡99%，粒度<2Mm。结合剂为铝酸钙水泥，所述铝酸钙水泥中，Al2O3含量> 69%，CaO含量< 30%。防爆剂为不锈钢纤维。减水剂为分散氧化铝(牌号ADS1/ADW1，青岛安迈铝业公司生产)。实施例4本实施例中，铝镁质连铸中间包挡渣墙各组分的重量份数如下高铝质骨料65、镁质骨料10、细粉20、微粉0、结合剂5、防爆剂0. 2、减水剂0. 8。其中高铝质骨料包括8mm <粒度< 12mm、5mm <粒度< 8mm两个级配的Al2O3含量彡79%的一级帆土和3mm<粒度< 5mm、Imm <粒度< 3mm和0_ <粒度< Imm三个级配的Al2O3含量彡85%的特级帆土，占高铝质骨料的重量百分比分别为30%、16%、20%、20%及14%。镁质骨料包括1mm <粒度彡3mm和Omm <粒度彡Imm两个级配的MgO含量彡95%的电熔镁砂，占镁质骨料的重量百分比分别为40%和60%。细粉为粒度彡O. 088mm的电熔棕刚玉。微粉为SiO2微粉，所述SiO2微粉中，SiO2含量> 92%、粒度彡45Mm。结合剂为铝酸钙水泥与P -Al2O3结合剂的混合物，所述铝酸钙水泥中，Al2O3含量彡69%，CaO含量彡30%，所述P -Al2O3结合剂中，Al2O3含量>85%。防爆剂为丙纶纤维、玻璃纤维及不锈钢纤维的混合物。减水剂为六偏磷酸钠。实施例5本实施例中，铝镁质连铸中间包挡渣墙各组分的重量份数如下高铝质骨料55、镁质骨料15、细粉25、微粉2、结合剂3、防爆剂3、减水剂1。其中高铝质骨料包括8mm <粒度< 12mm>5mm <粒度< 8mm>3mm <粒度< 5mm. 1mm <粒度< 3mm 和 Ctam <粒度 (Imm五个级配的Al2O3含量彡85%的特级矾土，占高铝质骨料的重量百分比分别为29%、16%、19%、21%及15%。续质骨料包括3_ <粒度< 5mm> Imm <粒度< 3mm和Ctam <粒度(Imm三个级配的MgO含量彡85%的烧结镁砂，占镁质骨料的重量百分比分别为40%、30%及30%。细粉包括=Al2O3含量彡85%且粒度彡O. 088mm的特级矾土和MgO含量彡95%且粒度彡O. 088mm的电熔镁砂，占细粉的重量百分比分别为85%和15%。微粉为SiO2微粉，所述SiO2微粉中，SiO2含量彡92%、粒度< 45Mm。结合剂为P -Al2O3结合剂，所述P -Al2O3结合剂中，Al2O3含量> 85%。防爆剂为玻璃纤维与不锈钢纤维的混合物。减水剂为三聚磷酸钠和六偏磷酸钠的混合物。实施例6本实施例中，铝镁质连铸中间包挡渣墙各组分的重量份数如下高铝质骨料62、镁质骨料10、细粉20、微粉3、结合剂5、防爆剂2、减水剂0. 8。其中高铝质骨料包括8mm <粒度< 12mm>5mm <粒度< 8mm>3mm <粒度< 5mm、Imm <粒度< 3mm 和 Ctam <粒度(Imm五个级配的Al2O3含量彡85%的特级矾土，占高铝质骨料的重量百分比分别为30%、15%、21%、20%及14%。镁质骨料包括8_ <粒度彡12mm和5_ <粒度彡8mm两个级配的MgO含量彡95%的电熔镁砂，Imm <粒度< 3mm和Omm <粒度< Imm两个级配的MgO含量彡85%的烧结镁砂，占镁质骨料的重量百分比分别为18%、25%、25%及32%。细粉包括粒度彡O. 088mm的电熔棕刚玉和MgO含量彡95%且粒度彡O. 088mm的的电熔镁砂，占细粉的重量百分比分别为80%和20%。微粉为Q-Al2O3微粉，所述Q-Al2O3微粉中，Ci-Al2O3含量^ 99%，粒度< 2Mm。结合剂为铝酸钙水泥与水和P -Al2O3结合剂的混合物，所述铝酸钙水泥中，Al2O3含量彡69%，CaO含量彡30%，所述P -Al2O3结合剂中，Al2O3含量彡85%。防爆剂为丙纶纤维与不锈钢纤维的混合物。减水剂为三聚磷酸钠。以下表I为上述实施例f 6中制备的铝镁质连铸中间包挡渣墙相关性能及连浇寿命指标表I各实施例制备的铝镁质连铸中间包挡渣墙相关性能及连浇寿命
权利要求
1.一种铝镁质连铸中间包挡渣墙，其特征在于该中间包挡渣墙按重量份由下列组份组成 高铝质骨料5(Γ70、镁质骨料5 20、细粉2(Γ25、微粉(Γ8、结合剂；3 8、防爆剂；O.05 3、减水剂0. 05 3，且高铝质骨料、镁质骨料、细粉、微粉、结合剂的重量份之和为100 ;其中， 所述细粉是电熔白刚玉、电熔棕刚玉、Al2O3含量≥85%的特级矾土、MgO含量≥95%的电熔镁砂和MgO含量≥85%的烧结镁砂中的一种或几种，其粒度< O. 088mm ； 所述微粉是SiO2微粉和活性a -Al2O3微粉中的一种或两种，所述SiO2微粉中，SiO2含量≥92%、粒度≥45Mm，所述a -Al2O3微粉中，a -Al2O3含量> 99%，粒度≥2Mm。
2.根据权利要求I所述的铝镁质连铸中间包挡渣墙，其特征在于所述高铝质骨料是Al2O3含量≥85%的特级矾土和Al2O3含量≥79%的一级矾土中的一种或两种，其粒度^ 12mm。
3.根据权利要求I或2所述的铝镁质连铸中间包挡渣墙，其特征在于所述高铝质骨料中，按重量配比，8mm <粒度< 12mm的占28 32%、5mm <粒度< 8mm的占13 17%、3mm <粒度< 5mm的占18 22%、1_ <粒度< 3mm的占18 22%、0_ <粒度< Imm的占13 15%。
4.根据权利要求I或2所述的铝镁质连铸中间包挡渣墙，其特征在于所述镁质骨料是MgO含量> 95%的电熔镁砂和MgO含量> 85%的烧结镁砂中的一种或两种，其粒度≥ 12mm。
5.根据权利要求3所述的铝镁质连铸中间包挡渣墙，其特征在于所述镁质骨料是MgO含量> 95%的电熔镁砂和MgO含量> 85%的烧结镁砂中的一种或两种，其粒度≥12mm。
6.根据权利要求I或2所述的铝镁质连铸中间包挡渣墙，其特征在于所述结合剂为铝酸钙水泥和P-Al2O3结合剂中的一种或两种，所述铝酸钙水泥中，Al2O3含量> 69%，CaO含量彡30%，所述P -Al2O3结合剂中，Al2O3含量≥85%。
7.根据权利要求I或2所述的铝镁质连铸中间包挡渣墙，其特征在于所述减水剂为三聚磷酸钠、六偏磷酸钠和分散氧化铝中的一种或几种。
8.根据权利要求I或2所述的铝镁质连铸中间包挡渣墙，其特征在于所述防爆剂为丙纶纤维、玻璃纤维和不锈钢纤维中的一种或几种。
9.一种权利要求I所述的铝镁质连铸中间包挡渣墙的制备方法，其特征在于按照所述重量配比取高铝质骨料、镁质骨料、细粉、微粉、结合剂、防爆剂和减水剂，以先加高铝质和镁质骨料再加其他组分的方式，在强制搅拌器内干燥搅拌2 3分钟，待物料混合均匀后，再加水搅拌3飞分钟，然后移入模具中震动成型，脱模后在温度为25 50°C之间养生36 48小时，再于6(Γ84小时内将温度从25°C均匀升温至240°C对其干燥后，防潮包装待用。
全文摘要
本发明公开了一种铝镁质连铸中间包挡渣墙，该中间包挡渣墙按重量份由下列组份组成高铝质骨料50~70、镁质骨料5~20、细粉20~25、微粉0~8、结合剂；3~8、防爆剂；0.05~3、减水剂0.05~3，且高铝质骨料、镁质骨料、细粉、微粉、结合剂的重量份之和为100；其中，所述细粉是电熔白刚玉、电熔棕刚玉、Al2O3含量≥85%的特级矾土、MgO含量≥95%的电熔镁砂和MgO含量≥85%的烧结镁砂中的一种或几种，其粒度≤0.088mm；所述微粉是SiO2微粉和活性α-Al2O3微粉中的一种或两种，所述SiO2微粉中，SiO2含量≥92%、粒度≤45μm，所述α-Al2O3微粉中，α-Al2O3含量≥99%，粒度≤2μm。本发明还公开了该中间包挡渣墙的制备方法。本发明制备方法简单、成本低廉，制备的中间包挡渣墙线变化小、使用寿命长。
文档编号C04B35/66GK102807383SQ201210330439
公开日2012年12月5日 申请日期2012年9月10日 优先权日2012年9月10日
发明者王志强, 洪学勤, 田先明, 郑吉红, 高永生, 曹志明, 曹一 申请人:武汉钢铁(集团)公司