一种节能环保型中间包干式料其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明属于不定型耐火材料技术领域。尤其涉及一种节能环保型中间包干式料及其制备方法。
【背景技术】
[0002]中间包是炼钢工艺的最后一个冶金容器，它对钢水质量的影响很大。所以，人们对此进行了大量的研究工作:如降低中间包耐火材料消耗，充分发挥耐火材料的冶金功能(李楠，耐火材料与钢铁的反应及对钢质量的影响[M].北京:冶金工业出版社，2005.158-215.:吴华杰，程志强，金山同，等，镁钙质和镁质中间包涂料对钢液洁净度的影响[J].耐火材料，2002，36 (3):145-147.):降低施工劳动量，改善用后解体性能(沈威，黄文熙，阂盘荣，水泥工艺学[M].北京:中国建筑工业出版社，1986.19.;李友胜，江华，李楠.石灰石对MgO质中间包干式料性能的影响，武汉科技大学学报(自然科学版)，2006，29 (5):455-481.);以及提高中间包工作效率，减小环境污染，发展环保节能型产品，并根据铸坯质量要求选择合适的材质。
[0003]中间包工作衬经历了绝热板和涂抹料阶段后，随着连铸中间包快速更换水口技术的突破，开发出了中间包干式振动料。例如:“连铸中间包碱性干式工作衬”技术(CN01115190.0)，是以镁砂为主体的不定形组合物，其组份按重量百分比计为:镁砂85 -95%，硼化物0.5-3.0%，热塑性物质2-10%,磷酸盐1-3%,氟化物1_3%。“一种新型中间包镁钙质干式工作衬”(CN02117935.2)是以合成镁钙砂、钝化白云石砂、钝化石灰石砂、煅烧白云石砂、煅烧石灰石砂等为钙质原料，以铁鳞、粘土、硅微粉等为助烧结剂，以树脂、糖稀、PVC为结合剂，经均匀混合制得干式衬材料。“镁白云石中间包干式工作衬料”(CN200610066295.8)则主要由镁砂、白云石骨料与镁砂，a_Al203细粉及复合添加剂、酚醛树脂按比例混合而成。“一种中间包干式振动料的制备方法”(CN200610018503.7)按重量百分含量将85?97%的镁砂或镁橄榄石与3?15%的偏硅酸钠混合，搅拌均匀后采用胎膜振动成型，在100?400°C烘烤，脱模得到中间包干式振动料。“一种新型中间包干式工作衬”(CN02117371.0)它以镁砂、橄榄石砂、合成镁钙砂、钝化白云石砂、钝化石灰石砂、煅烧橄榄石砂为基本原料，以硫酸铝(A12 (S04) 3-18H20)，聚合氯化铝(AIC13-6H20)、卤盐(MgC12-6H20)为结合剂，以铁鳞、粘土、硅微粉为助烧结剂。“镁钙碳中间包干性工作衬料”(CN200510059787.X)是电熔镁砂、镁钙砂、石墨、复合添加剂，酚醛树脂等均匀混合物。“一种中间包干式工作衬的制备方法”(CN200710062203.3)按重量百分含量将85-95%的镁砂与5-15%的葡萄糖或柠檬酸混合，拌均匀后采用模胎振动成型。
[0004]上述干式料为非水系材料，虽具有施工方便、能耗量小、寿命长、提高中间包工作效率的特点，但存在以下缺点:酚醛树脂不仅价格昂贵、成本高，且在烘烤过程中有刺激性气体氨气、甲醛、游离酚等产生，污染环境，危害工人健康，炭化后的碳、氢有明显的增碳增氢作用；以磷酸盐、氯化物、硫酸盐为结合剂的干式料在烘烤和使用过程中同样有强刺激性气体产生，污染环境，危害工人健康；以单一偏硅酸钠为结合剂，需大量加入才能保证干式料低温强度，导致低熔物增多，而显著影响材料的高温使用性能和用后解体性能；以镁砂、镁橄榄石为主要原料对降低钢水夹杂物，提高钢坯质量作用甚微；引入镁钙砂，生石灰等含CaO材料，由于CaO防水化技术尚不完善，而极易水化，产生膨胀致使镁钙砂或生石灰等粉化，导致材料出现裂纹或开裂。
【发明内容】
[0005]本发明旨在克服现有干式料的不足，目的是提供一种价格便宜、环境友好、节约能源、具有优良的冶金效果和使用后易于解体的中间包干式料。
[0006]为完成上述任务，本发明采用的技术方案是:按MgO为50- 80被％和CaO为15-45wt%的理论含量，将50~70wt%的3~0mm菱镁矿和石灰石的混合物颗粒料、25~45wt%的小于0.088mm镁砂和消石灰混合物粉料、0.5- 10wt%的硅微粉和硼砂的混合剂和5~ 15wt%的结合剂混合，经搅拌和振动成型后，在220 - 320°C条件下烘烤，脱模得到中间包干式工作衬料。
[0007]所述的结合剂或为糖类及其衍生物和含水硅酸钠的混合剂，或为糖类及其衍生物和偏硅酸钠的混合剂，或为糖类及其衍生物、含水硅酸钠和偏硅酸钠的混合剂。
[0008]所述的糖类及其衍生物为葡萄糖、木糖、半乳糖、果糖、葡萄糖醛酸中的一种或一种以上的混合剂。
[0009]由于采用上述技术方案，本发明工艺简单、施工方便，烘烤时间短、强度高、快速烘烤无爆裂和脱落现象、烘烤过程基本无烟，不污染环境，不危害工人健康；采用的复合结合剂价格低廉、复合结合剂中的少量无机盐中温促进烧结能力强，高温还可与基质材料生成部分高温物相，提高工作衬高温性能；所采用的含钙原料来源广泛，未经煅烧处理节约能源，价格便宜且不水化，便于物料的存放:钙原料高温下分解的CaO是以f-CaO形式存在的，有利于洁净钢水，吸附钢水中的A1203.Si02等夹杂和降低钢中有害元素[S]、[P]含量，这对洁净钢冶炼是极为重要的；同时，还可根据原料的种类和纯度以及冶炼钢种的需要，调整添加剂的加入种类和数量，满足不同需求。所制备的工作衬具有中温材料结合强度高、耐钢水冲击能力强、高温抗侵蚀和抗渗透能力强、使用寿命长的特点；使用后强度低，解体性能好，易于翻包。
【具体实施方式】
[0010]下面结合具体的实施方式，对本发明做进一步的描述，并非对本发明保护范围的限制。
[0011]实施例1
一种节能环保型中间包干式料及其制备方法:按MgO为50- 80wt°/4PCa0为15- 45wt%的理论含量，将55wt%的3~0mm菱镁矿和石灰石的混合物颗粒料、30wt%的小于0.088mm镁砂和消石灰混合物粉料、6wt%的娃微粉和硼砂的混合剂和9wt%的结合剂混合，经搅拌和振动成型后，在220 - 320°C条件下烘烤，脱模得到中间包干式工作衬料。
[0012]所述的结合剂为葡萄糖、半乳糖和含水硅酸钠的混合剂；添加剂为铁鳞、硅微粉和石墨的混合剂。
[0013]实施例2 一种节能环保型中间包干式料及其制备方法:按MgO为50- 80wt°/4PCa0为15- 45wt%的理论含量，将57wt%的3~0mm菱镁矿和石灰石的混合物颗粒料、25wt%的小于0.088mm镁砂和消石灰混合物粉料、4wt%的硅微粉和硼砂的混合剂和14wt%的结合剂混合，经搅拌和振动成型后，在220 - 320°C条件下烘烤，脱模得到中间包干式工作衬料。
[0014]所述的结合剂为葡萄糖、半乳糖和偏硅酸钠的混合剂:添加剂为铁鳞、硅微粉和石墨的混合剂。
[0015]实施例3
一种节能环保型中间包干式料及其制备方法:按MgO为50- 80wt°/4PCa0为15- 45wt%的理论含量，将60wt%的3~0mm菱镁矿和石灰石的混合物颗粒料、27wt%的小于0.088mm镁砂和消石灰混合物粉料、2.5wt%的硅微粉和硼砂的混合剂和11.5wt%的结合剂混合，经搅拌和振动成型后，在220 - 320°C条件下烘烤，脱模得到中间包干式工作衬料。
[0016]所述的结合剂为葡萄糖、木糖、半乳糖和偏硅酸钠的混合剂:添加剂为铁鳞、硅微粉和石墨的混合剂。
[0017]实施例4
一种节能环保型中间包干式料及其制备方法:按MgO为50- 80wt°/4PCa0为15- 45wt%的理论含量，将62wt%的3~0mm菱镁矿和石灰石的混合物颗粒料、28wt%的小于0.088mm镁砂和消石灰混合物粉料、1.5.wt%的硅微粉和硼砂的混合剂和8.5wt%的结合剂混合，经搅拌和振动成型后，在220 - 320°C条件下烘烤，脱模得到中间包干式工作衬料。
[0018]所述的结合剂为葡萄糖、葡萄糖醛酸、含水硅酸钠和偏硅酸钠的混合剂。
[0019]实施例5
一种节能环保型中间包干式料及其制备方法:按MgO为50- 80wt°/4PCa0为15- 45wt%的理论含量，将65wt%的3~0mm菱镁矿和石灰石的混合物颗粒料、28wt%的小于0.088mm镁砂和消石灰混合物粉料、lwt%的娃微粉和硼砂的混合剂和6wt%的结合剂混合，经搅拌和振动成型后，在220 - 320°C条件下烘烤，脱模得到中间包干式工作衬料。
[0020]所述的结合剂为葡萄糖、果糖和偏硅酸钠的混合剂；添加剂为铁鳞、硅微粉和石墨的混合剂。
【主权项】
1.一种节能环保型中间包干式料及其制备方法，其特征在于按MgO为50- 80被％和CaO为15- 45wt%的理论含量，将50~70被％的3~0mm菱镁矿和石灰石的混合物颗粒料、25~45wt%的小于0.088mm镁砂和消石灰混合物粉料、0.5- 10wt%的硅微粉和硼砂的混合剂和5~ 15wt%的结合剂混合，经搅拌和振动成型后，在220 - 320°C条件下烘烤，脱模得到中间包干式工作衬料。2.根据权利要求1所述的节能环保型中间包干式料及其制备方法，其特征在于所述的结合剂或为糖类及其衍生物和含水硅酸钠的混合剂，或为糖类及其衍生物和偏硅酸钠的混合剂，或为糖类及其衍生物、含水硅酸钠和偏硅酸钠的混合剂。3.根据权利要求2所述的节能环保型中间包干式料及其制备方法，其特征在于所述的糖类及其衍生物为葡萄糖、木糖、半乳糖、果糖、葡萄糖醛酸中的一种或一种以上的混合剂。
【专利摘要】本发明涉及一种节能环保型中间包干式料及其制备方法。所采用的技术方案是：按Mg0为50-80wt%和Ca0为15-45wt%的理论含量，将50~70wt%的3~0mm菱镁矿和石灰石的混合物颗粒料、25~45wt%的小于0.088mm镁砂和消石灰混合物粉料、0.5-10wt%的硅微粉和硼砂的混合剂和5~15wt%的结合剂混合，经搅拌和振动成型后，在220-320℃条件下烘烤，脱模得到中间包干式工作衬料。本发明工艺简单、施工方便，成本低、环境友好、节约能源；所制备的节能环保型中间包干式工作衬具有优良的冶金效果和使用后易于解体的特点。
【IPC分类】C04B35/66
【公开号】CN105481389
【申请号】CN201410478184
【发明人】韩君昌
【申请人】青岛百键城环保科技有限公司
【公开日】2016年4月13日
【申请日】2014年9月19日