一種連鑄中間包涂料的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于煉鋼連鑄領(lǐng)域，特別涉及一種低成本、高品質(zhì)的連鑄中間包涂料。
【背景技術(shù)】
[0002]中間包是煉鋼連鑄生產(chǎn)中的鋼水中間存儲(chǔ)器，對(duì)鋼水起到分流、保溫、去除夾雜物、多爐連澆等作用。中間包工作層所用涂料質(zhì)量好壞對(duì)鋼材質(zhì)量、中間包的使用壽命和功能發(fā)揮都有重要的作用。因此對(duì)中間包工作層用涂料的要求是:抗渣浸蝕性好，耐沖刷，較小的體積密度，較低的導(dǎo)熱系數(shù)和良好的保溫能力，去除夾雜物能力強(qiáng)，不污染鋼水，施工簡(jiǎn)單，解體性好極易成本低等。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于提供一種低成本，高品質(zhì)，耐侵蝕、耐沖刷，能夠滿足連鑄現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)需要的連鑄中間包涂料。
[0004]為達(dá)此目的，本發(fā)明所采取的解決方案是:
[0005]一種連鑄中間包涂料，其組分Wt %為:白云石45-55 %，鎂鉻廢磚顆粒35_50 %，微細(xì)鋁粉1-2%，礬土 1-3.5%，軟質(zhì)粘土 1-3.5%，高鋁水泥1-2%，三聚磷酸鈉0.2-1.5%，紙纖維 0.5-1.5%。
[0006]鎂鉻廢磚顆粒成分質(zhì)量指標(biāo)Wt%為:MgO彡55%,Cr2O3 ( 25%,Ca0+Si02 ^ 10%,Fe2O3 ^ 10% ；
[0007]微細(xì)鋁粉粒徑為5-30 μ m,純度為99.9 % ;
[0008]三聚磷酸鈉中磷酸鹽P2O5 ^ 50% ；
[0009]軟質(zhì)粘土成分質(zhì)量指標(biāo)Wt%為=Al2O3 ^ 30%, Fe2O3 ( 3%，且燒失率< 15%，耐火度> 1670°C ；
[0010]礬土成分質(zhì)量指標(biāo)Wt % 為=Al2O3 ^ 60%, CaO+MgO 彡 I %、Fe2O3 ^ 2% ；
[0011 ] 高鋁水泥成分質(zhì)量指標(biāo)Wt %為=Al2O3彡40 %、CaO彡28 %。
[0012]所述白云石和鎂鉻廢磚顆粒的粒度為:粒徑3mm?彡2mm的占25-40%，粒徑
<2mm?> Imm的占40-60%,其余為< 1_的細(xì)粉。
[0013]白云石顆粒主要成分是MgCO3.CaCO3,經(jīng)高溫煅燒后分解成MgO、CaO和CO2，其中CO2以氣體形式排出。涂料中游離CaO的存在，有利鋼水脫硫和除去Al2O3,凈化鋼水；而CO2逸出后，在涂料中形成均勻分布的氣孔，起到保溫作用；如組分中白云石含量過高，在高溫下逸出的CO2較多，易成大的氣孔，影響涂料的使用性能，因此，白云石顆粒選擇成分范圍為45-55%。
[0014]鎂鉻廢磚顆粒在高溫下涂料基質(zhì)中的鎂鉻砂顆粒與礬土細(xì)粉生成少量鎂鉻尖晶石(熔點(diǎn)2180°C )，減少了工作襯在高溫使用時(shí)低熔物的生成數(shù)量，提高了材料直接結(jié)合程度。以一次鎂鉻尖晶石或二次鎂鉻尖晶石結(jié)合相的工作襯，具有較高的耐火度，較高的荷重軟點(diǎn)，良好的抗熱震性，并且還由于鎂鉻尖晶石生成所引起的體積膨脹，堵塞基質(zhì)中氣孔，從而達(dá)到阻礙熔渣向工作襯內(nèi)滲透，提高材料高溫性能和抗渣性能。過高的鎂、鉻成分也會(huì)影響涂料的使用性能，因此，鎂鉻廢磚顆粒成分范圍為35-50%。
[0015]微細(xì)鋁粉與水反應(yīng)，A1+3H20= Al (OH) 3+3/2? i +954J, Al (OH)3+(OH)——[Al(OH)4] 一。在金屬鋁粉與水反應(yīng)的過程中，伴隨大量的發(fā)熱并生成氫氧化鋁凝膠和氫氣，形成一定的排氣通道，澆注料的水分也從通道中排出。加上紙纖維在干燥和烘烤過程中形成的毛細(xì)通道，使自由水、結(jié)構(gòu)水和白云石分解產(chǎn)生的二氧化碳?xì)怏w能順利的排出，解決噴涂料起包的問題。考慮到制造成本和反應(yīng)后物質(zhì)對(duì)涂料使用性能的影響，因此，微細(xì)鋁粉的成分范圍為1_2%。
[0016]三聚磷酸鈉是高溫結(jié)合劑，使涂料在高溫下結(jié)合牢固，耐鋼渣侵蝕，是涂料的輔料，因此成分范圍為0.2-1.5%。
[0017]軟質(zhì)粘土:為增塑劑，使涂料易于涂抹或噴涂，含量過少起不到增加流動(dòng)的作用，含量過高也會(huì)使涂料涂抹性能不好，因此，成分范圍為1-3.5%。
[0018]礬土在高溫下與涂料基質(zhì)中的鎂砂生成少量鎂鋁尖晶石(Mg0.Al2O3)，以鎂鋁尖晶石為結(jié)合相的制品，具有較高的耐火度，較高的荷重軟點(diǎn)，良好的抗熱震性，并且還由于鎂鋁尖晶石生成所引起的體積膨脹，堵塞基質(zhì)中氣孔，從而達(dá)到阻礙熔渣向工作襯內(nèi)滲透，提高抗渣性能的目的。較少或較多的礬土影響涂料的抗渣性能，因此，成分范圍為1-3.5%。
[0019]紙纖維:含有一定量的碳，在澆鋼過程中會(huì)造成碳回流，對(duì)鋼材的質(zhì)量有不利影響。降低紙纖維的含量后料漿的粘度較低，工作襯和永久層之間的粘附性差。因此，應(yīng)該在涂料中填加適量的紙纖維，本發(fā)明選擇紙纖維成分范圍為0.5-1.5%。
[0020]高鋁水泥在組分中起粘結(jié)劑作用，在低溫時(shí)有足夠強(qiáng)度，使養(yǎng)生烘烤時(shí)涂料不脫落。選擇成分范圍為1_2%，可以滿足養(yǎng)生烘烤時(shí)涂料不脫落的使用要求。
[0021]本發(fā)明的使用方法及有益效果為:
[0022]按上述選定的原料和配比制備混合物，添加17-25%的水，攪拌均勻后，即可用于涂抹或噴涂中間包。
[0023]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下積極效果:
[0024]1、與使用冶金鎂砂、白云石+鎂砂、白云石+鎂砂+鉻礦粉生產(chǎn)的涂料相比，生產(chǎn)成本大大降低(冶金鎂砂700元/噸、鉻礦粉2800元/噸、鎂鉻廢磚380元/噸)。
[0025]2、與使用白云石+鎂砂+鉻礦粉生產(chǎn)的涂料相比，本涂料具有高溫粘結(jié)性好，抗侵蝕、抗沖刷能力強(qiáng)及不起包等良好的使用性能。
[0026]3、本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了鎂鉻廢磚回收再利用，取得了很好的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。
【具體實(shí)施方式】
[0027]實(shí)施例所使用原料中，鎂鉻廢磚顆粒成分質(zhì)量指標(biāo)被％為:MgO ^ 55%,Cr2O3 ^ 25%, Ca0+Si02 ^ 10%, Fe2O3 彡 10 %。微細(xì)鋁粉粒徑為 5-30 μ m,純度為 99.9%0
[0028]三聚磷酸鈉中磷酸鹽P2O5彡50%。軟質(zhì)粘土成分質(zhì)量指標(biāo)Wt%為=Al2O3 ^30%,Fe2O3彡3%，且燒失率< 15%，耐火度> 1670°C。礬土成分質(zhì)量指標(biāo)被％為=Al2O3彡60%、CaO+MgO彡I %、Fe2O3彡2 %。高鋁水泥成分質(zhì)量指標(biāo)wt %為=Al2O3彡40 %、CaO彡28 %。其原料組分均為wt %。
[0029]實(shí)施例1:
[0030]采用白云石顆粒52 %，鎂鉻廢磚顆粒41 %，微細(xì)鋁粉I %，礬土 1.5%，軟質(zhì)粘土1.5%,高鋁水泥1.5%，三聚磷酸鈉0.5 %，紙纖維I %，其中白云石顆粒與鎂鉻廢磚顆粒粒徑3?彡2mm的占33%，粒徑< 2?彡Imm的占52%，其他為粒徑小于Imm的細(xì)粉顆粒。按上述配比的混合物外加20 %左右的水，攪拌均勻后涂抹在中間包內(nèi)襯上。
[0031]實(shí)施例1中間包涂料經(jīng)1550°C煅燒3小時(shí)后，測(cè)得化學(xué)成分為:Ca049.3%、Mg031.6%,Si025.3%、Cr2036%、Fe2O30.90%,Al2O3O- 8%，余為雜質(zhì)。體積密度 1.34g/cm3、耐壓強(qiáng)度:I10C X24h, 11.3MPa ；1550°C X3h, 12.2MPa、線變化率為:1550°C X3h，_2.4%,耐火度> 1790°C。
[0032]實(shí)施例2:
[0033]采用白云石顆粒48 %，鎂鉻廢磚顆粒45 %，微細(xì)鋁粉1.5%，礬土 2 %，軟質(zhì)粘土2%,高鋁水泥1.3%，三聚磷酸鈉0.8%，紙纖維1.4%。其中白云石顆粒與鎂鉻廢磚顆粒粒徑3?彡2mm的占38,粒徑< 2?彡Imm的占48%,其他為粒徑小于Imm的細(xì)粉顆粒。按上述配比的混合物外加20 %左右的水，攪拌均勻后涂抹在中間包內(nèi)襯上。
[0034]實(shí)施例2中間包涂料經(jīng)1550°C煅燒3小時(shí)后，測(cè)得化學(xué)成分為:Ca052.2%、Mg030.5 Si025.6 Cr2034.5 Fe2O3L 03 Al2O30.7 %，余為雜質(zhì)。體積密度 1.32g/cm3、耐壓強(qiáng)度:110 °C X24h, 12.5MPa ；1550 °C X3h, 13.1MPa,線變化率為:1550°C X3h，-2.6%，耐火度彡 1790。。。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種連鑄中間包涂料，其特征在于，其組分Wt %為:白云石45-55%，鎂鉻廢磚顆粒35-50 %，微細(xì)鋁粉1-2 %，礬土 1-3.5 %，軟質(zhì)粘土 1_3.5 %，高鋁水泥1_2 %，三聚磷酸鈉0.2-1.5%，紙纖維 0.5-1.5% ； 鎂鉻廢磚顆粒成分質(zhì)量指標(biāo)wt %為:MgO ^ 55%, Cr2O3 ^ 25%, Ca0+Si02 ^ 10%,Fe2O3 ^ 10% ； 微細(xì)鋁粉粒徑為5-30 μ m,純度為99.9% ; 三聚磷酸鈉中磷酸鹽P2O5 ^ 50% ； 軟質(zhì)粘土成分質(zhì)量指標(biāo)wt%為=Al2O3 ^ 30%, Fe2O3 ( 3%，且燒失率< 15%，耐火度> 1670 0C ； 礬土成分質(zhì)量指標(biāo) wt %為=Al2O3 彡 60%,Ca0+Mg0 彡 I %, Fe2O3 ^ 2% ； 高鋁水泥成分質(zhì)量指標(biāo)wt%為=Al2O3彡40%、CaO彡28%。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的連鑄中間包涂料，其特征在于，所述白云石和鎂鉻廢磚顆粒的粒度為:粒徑3_?> 2mm的占25-40 %,粒徑< 2_?> Imm的占40-60 %,其余為< 1_的細(xì)粉。
【專利摘要】本發(fā)明提供一種連鑄中間包涂料，其組分wt％為：白云石45-55％，鎂鉻廢磚顆粒35-50％，微細(xì)鋁粉1-2％，礬土1-3.5％，軟質(zhì)粘土1-3.5％，高鋁水泥1-2％，三聚磷酸鈉0.2-1.5％，紙纖維0.5-1.5％。將上述原料組分按比例混勻呈混合物，再添加17-25％的水，攪拌均勻后，即可用于涂抹或噴涂中間包。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明涂料原料價(jià)格低廉，生產(chǎn)成本低，具有高溫粘結(jié)性好，抗侵蝕、抗沖刷能力強(qiáng)，使用過程中不起包等良好的使用性能，完全能夠滿足連鑄生產(chǎn)的需要，并實(shí)現(xiàn)了鎂鉻廢磚的回收再利用，具有很好的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。
【IPC分類】C04B35/66
【公開號(hào)】CN105198451
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410251025
【發(fā)明人】馬立國(guó), 郭大勇, 高航, 王秉喜, 張博, 王阿鼎, 馮士超
【申請(qǐng)人】鞍鋼股份有限公司
【公開日】2015年12月30日
【申請(qǐng)日】2014年6月9日