澆注料和用該澆注料制備的穩(wěn)流擋渣桶及它們的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種澆注料和用該澆注料制備的穩(wěn)流擋渣桶及它們的制備方法，以重量百分比計，所述澆注料含有如下原料組分：粒度為5～8mm的鋁鎂尖晶石15～30％、粒度為3～5mm的鎂橄欖石10～35％、粒度為1～3mm的藍晶石10～15％、粒度為1～3mm的電熔剛玉7～20％、粒度為≤1mm Si2ON2的5～20％、粒度為≤1mm TiO2的5～15％、粒度為180目的Fe2O3 1～5％和粒度＜0.088mm的硅微粉2～8％，以及上述原料組分總重量0.1～0.3％的減水劑。該修補料具有強度高、壽命長、耐高溫、耐沖刷、抗侵蝕、剝落能力強等優(yōu)點。
【專利說明】
澆注料和用該澆注料制備的穩(wěn)流擋渣桶及它們的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明屬于鋼鐵行業(yè)中間包穩(wěn)流擋渣桶用耐火材料領(lǐng)域，具體的說涉及一種用于 中間包穩(wěn)流擋渣桶用澆注料及其制備方法，還涉及一種采用中間包穩(wěn)流擋渣桶用澆注料制 備的中間包穩(wěn)流擋渣桶及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前，為保護鋼水對中間包底部的沖刷，提高中間包使用壽命，多數(shù)中間包中都安 裝了穩(wěn)流器。穩(wěn)流器是安裝在中間包沖擊區(qū)底部用來穩(wěn)定中間包水口區(qū)域鋼水流動，減少 鋼水對中間包沖刷，保護包壁。但連鑄中間包內(nèi)使用的是普通的穩(wěn)流器，穩(wěn)流器澆注時只對 中間包沖擊區(qū)起到保護做作用，連鑄生產(chǎn)時由于大包鋼水的劇烈混沖，鋼水及鋼渣在沖擊 區(qū)內(nèi)混雜在一起，當中間包沒有控流裝置時，由于鋼包注流沖擊，中間包表面呈波浪運動， 加劇了鋼液的二次氧化。同時，鋼液容易形成短路流，減小鋼液在中間包內(nèi)的停留時間，夾 雜物無法充分上浮，同時，鋼液動能損失過大，生產(chǎn)過程中經(jīng)常出現(xiàn)中間包卷渣現(xiàn)象造成鑄 坯夾渣等質(zhì)量缺陷。因此，為提高鋼水潔凈度，避免中間包卷渣、改善鋼材質(zhì)量，一些鋼廠使 用了與中間包壁同高度的新型穩(wěn)流擋渣桶，擋渣桶底部有2~3個開孔，讓鋼水從底部孔中 流入澆筑區(qū)，將鋼渣大部分控制在穩(wěn)流桶內(nèi)部，大大減少了大包下渣量進入中間包澆注區(qū)， 進一步提高了鑄坯潔凈度。但由于穩(wěn)流擋渣桶長期處于鋼水沖刷之下，穩(wěn)流擋渣桶使用壽 命偏低，目前使用壽命只有15~24小時，遠低于普通穩(wěn)流器40小時以上使用壽命，這也是目 前穩(wěn)流擋渣桶沒有完全取代普通穩(wěn)流器的重要原因。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的在于，提供一種中間包穩(wěn)流擋渣桶用澆注料，該澆注料具有成本低、 耐沖刷、壽命長、易施工等優(yōu)點，可進一步提高穩(wěn)流擋渣桶使用壽命，降低成本。
[0004] 為達到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：
[0005] 以鋁鎂尖晶石、鎂橄欖石、藍晶石、電熔剛玉、Si20N2、Ti02、Fe 203為主料，硅微粉為 結(jié)合劑來制備中間包穩(wěn)流擋渣桶。
[0006] -種中間包穩(wěn)流擋渣桶用澆注料，以重量百分比計，所述澆注料含有如下原料組 分:粒度為5mm~8mm的錯鎂尖晶石15 %~30 %、粒度為3mm~5mm的鎂橄欖石10 %~35 %、粒 度為的藍晶石10%~15 %、粒度為1mm~3mm的電恪剛玉7%~20%、粒度Slmm的 Si2ON2 5%~20%、粒度彡Imm的Ti〇2 5%~15%、180 目的Fe2O3 1%~5%和粒度<0.088mm 的硅微粉2%~8%，以及上述原料組分總重量0.1~0.3%的減水劑。
[0007] 優(yōu)選地，所述澆注料含有如下原料組分：粒度為5mm~8mm的鋁鎂尖晶石17 %~ 25%、粒度為3mm~5mm的鎂橄欖石15%~30%、粒度為l_~3mm的藍晶石12%~14%、粒度 為1謹~3謹?shù)碾娿傆?%~15%、粒度<1謹?shù)腟i2〇N25%~15%、粒度<1謹?shù)腡i〇2 7%~ 13%、180目的Fe2O3 3%~5%和粒度<0.088mm的硅微粉4%~7%，以及上述原料組分總重 量0.1~0.3 %的減水劑。
[0008] 進一步優(yōu)選地，以重量百分比計，所述饒注料含有如下原料組分:粒度為5mm~8_ 的錯鎂尖晶石19%~22%、粒度為3mm~5mm的鎂橄欖石19%~25%、粒度為1mm~3mm的藍 晶石12%~13%、粒度為1mm~3mm的電恪剛玉11%~13%、粒度^ΞImm的Si2〇N2 7%~12%、 粒度彡Imm的TiO2 8 %~12 %、180目的Fe2〇34%~5%和粒度<0 · 088mm的硅微粉5%~6 %， 以及上述原料組分總重量〇. 1~〇. 3 %的減水劑。
[0009] 更進一步優(yōu)選地，所述澆注料含有如下原料組分:粒度為5mm~8mm的鋁鎂尖晶石 20%~21 %、粒度為3mm~5mm的鎂橄欖石20 %~23 %、粒度為1mm~3mm的藍晶石12 %~ 13%、粒度為1謹~3謹?shù)碾娿傆?2%~13%、粒度<1謹?shù)?丨2〇犯9%~11%、粒度<1謹 的TiO 2 10%~12%、180目的Fe2O3 4%~5%和粒度<0.088mm的硅微粉5%~6%，以及上 述原料組分總重量0.1~0.3 %的減水劑。
[0010] 在本發(fā)明中，所述減水劑為三聚磷酸鈉、六偏磷酸鈉中的至少一種。
[0011] 本發(fā)明的另一個目的在于，還提供了上述的中間包穩(wěn)流擋渣桶用澆注料的制備方 法，所述方法包括以下步驟：
[0012] 1)按比例稱取各種原料組分，混合攪拌3~5分鐘得到混合料；
[0013] 2)加入混合料總重量5%~8%的水，繼續(xù)混合攪拌7~10分鐘，制得澆注料。
[0014] 本發(fā)明進一步提供了一種中間包穩(wěn)流擋渣桶，所述穩(wěn)流擋渣桶采用上述中間包穩(wěn) 流擋渣桶用澆注料制備。
[0015] 本發(fā)明更進一步提供了一種中間包穩(wěn)流擋渣桶的制備方法，所述制備方法包括以 下步驟：
[0016] 1)按比例稱取各種原料組分，混合攪拌3~5分鐘得到混合料；
[0017] 2)加入混合料總重量5%~8%的水，繼續(xù)混合攪拌7~10分鐘，制得澆注料；
[0018] 3)將所得澆注料注入已固定好的穩(wěn)流擋渣桶模具中震動成型；
[0019] 4)將澆注成型的穩(wěn)流擋渣桶養(yǎng)護48小時后脫模，再自然養(yǎng)護3天，然后在260°C下 烘烤48小時，自然冷卻后即得中間包穩(wěn)流擋渣桶。
[0020]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下積極有效的效果：
[0021] 1、以該澆注料制備的穩(wěn)流擋渣桶具有良好的高溫化學穩(wěn)定性。鎂橄欖石的柱狀或 厚板狀結(jié)構(gòu)與鋁鎂尖晶石八面體晶形相互穿插交織在一起形成的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，結(jié)合緊密，結(jié) 構(gòu)穩(wěn)定，具有良好的高溫抗侵蝕、渣及剝落能力。
[0022] 2、以該澆注料制備的穩(wěn)流擋渣桶具有良好的高溫力學性能。電熔剛玉晶體鑲嵌在 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中，形成粒子增強機制，提高了材料任性和抗疲勞性能，外觀表現(xiàn)為材料的高溫強 度明顯提高，使材料具有良好的抗鋼水沖刷能力，大大提高了使用壽命。
[0023] 3、Si20N2四面體具有連續(xù)骨架結(jié)構(gòu)網(wǎng)構(gòu)造，具有更低的線膨脹系數(shù)以及塞隆顆粒 周圍形成組成為藍晶石、TiO2的耐火薄膜可緩解材料內(nèi)部熱應(yīng)力，從而大大提高材料的高 溫穩(wěn)走性。
[0024] 4、該澆注料所制備的中間包穩(wěn)流擋渣桶，其主要理化指標如下：
[0025] 耐火溫度（cC):彡1700;
[0026] 體積密度（g/cm3):彡 2 · 7 (260 cC X 48h);彡 3 · 0 (1650 cC X 24h);
[0027] 耐壓強度(MPa):彡40(260cC X 48h);彡70(1650cC X 24h);
[0028] 抗折強度(MPa):彡 9(26(TCX48h);>16(165(TCX24h);
[0029]燒后線變化（％ ): ±0 · I (1650Γ X 24h)。
[0030] 5、采用本發(fā)明澆注料制備的中間包穩(wěn)流擋渣桶可使其使用壽命提高至53小時以 上。
【具體實施方式】
[0031]以下實施例是本發(fā)明的進一步說明，但本發(fā)明并不局限于此。
[0032] 實施例1
[0033] -種中間包穩(wěn)流擋渣桶用澆注料，其原料配方見表1:
[0034] 按表1中所述比例稱取各種物料，放入攪拌機中混合攪拌3~5分鐘，再加水(加水 量為物料總重量的5%~8%)混合攪拌7~10分鐘，注入已固定好的模具中震動成型。澆注 成型后養(yǎng)護48小時脫模，再自然養(yǎng)護3天，然后在260°C下烘烤48小時，自然冷卻后即可投入 使用。其主要理化指標如下：
[0035] 耐火溫度（cC):彡1700;
[0036] 體積密度（g/cm3): 2 · 7 (260 cC X 48h); 3 · 1 (1650 cC X 24h);
[0037] 耐壓強度(MPa) :42(26(TC X48h) ;73(165(TC X24h);
[0038] 抗折強度(MPa): 10(260cC X 48h); 19( 1650cC X 24h);
[0039] 燒后線變化（): ±0 · I (1650Γ X 24h);
[0040] 使用壽命55小時。
[0041 ] 實施例2
[0042] -種中間包穩(wěn)流擋渣桶用澆注料，其原料配方見表1:
[0043]以該澆注料制備中間包穩(wěn)流擋渣桶的方法同實施例1，其主要理化指標如下：
[0044] 耐火溫度（°C):彡1700;
[0045] 體積密度（g/cm3): 2 · 8 (260 cC X 48h); 3 · 2 (1650 cC X 24h);
[0046] 耐壓強度(MPa) :44(260cC X48h);75(1650cC X24h);
[0047] 抗折強度(MPa):ll(26(TCX48h);20(165(TCX24h);
[0048] 燒后線變化（％ ): ±0 · I (1650Γ X 24h);
[0049] 使用壽命58小時。
[0050] 實施例3
[0051] -種中間包穩(wěn)流擋渣桶用澆注料，其原料配方見表1:
[0052]以該澆注料制備中間包穩(wěn)流擋渣桶的方法同實施例1，其主要理化指標如下：
[0053] 耐火溫度（cC):彡1700;
[0054] 體積密度（g/cm3): 2 · 7 (260 cC X 48h); 3 · 1 (1650 cC X 24h);
[0055] 耐壓強度(MPa):41(26(TCX48h);70(165(TCX24h);
[0056] 抗折強度(MPa): 10(26(TC X48h); 17(165(TC X 24h);
[0057] 燒后線變化（): ±0 · I (1650Γ X 24h);
[0058] 使用壽命52小時。
[0059] 實施例4
[0060] 一種中間包穩(wěn)流擋渣桶用澆注料，其原料配方見表1:
[0061 ]以該澆注料制備中間包穩(wěn)流擋渣桶的方法同實施例1，其主要理化指標如下:耐火 溫度（°C):彡1700;
[0062] 體積密度（g/cm3): 2 · 8 (260 cC X 48h); 3 (1650 cC X 24h);
[0063] 耐壓強度(MPa) :45(260cC X48h);76(1650cC X24h);
[0064] 抗折強度(MPa):12(26(TCX48h);21(165(TCX24h);
[0065] 燒后線變化（％ ): ±0 · I (1650Γ X 24h);
[0066] 使用壽命54小時。
[0067] 實施例5
[0068] -種中間包穩(wěn)流擋渣桶用澆注料，其原料配方見表1:
[0069]以該澆注料制備中間包穩(wěn)流擋渣桶的方法同實施例1，其主要理化指標如下： 耐火溫度（°c) Ssl700t 體積密度（g/cm3) 2.7 (260°Cx48h); 3.1 (1650°Cx24h);
[0070] 耐壓強度（MPa) 43 (260t>48h); 72 (165(r〇24h); 抗折強度（MPa) 10 (260〇Cx48h)t 18 (1650°Cx24h)； 燒后線變化（％) ±0.1 (1650°Cx24h)；
[0071] 使用壽命59小時。
[0072] 實施例6
[0073] -種中間包穩(wěn)流擋渣桶用澆注料，其原料配方見表1:
[0074]以該澆注料制備中間包穩(wěn)流擋渣桶的方法同實施例1，其主要理化指標如下： 耐火溫度rc ) 彡17·; 體積密度（g/cm3) 2.8 (260〇Cx48h)； 3.3 (1650〇Cx24h)；
[0075] 耐壓強度（MPa) 43 (260°〇x48h>? 76 (1650 〇Cx24h)； 抗折強度（MPa) 1:2 (26〇°〇48h); 20 (1650°Cx24h); 燒后線變化（％) -i-0.1 (l(S5〇rx24h )；
[0076] 使用壽命53小時。
[0077] 實施例7
[0078] -種中間包穩(wěn)流擋渣桶用澆注料，其原料配方見表1:
[0079]以該澆注料制備中間包穩(wěn)流擋渣桶的方法同實施例1，其主要理化指標如下： 耐火溫度re ) 彡1700; 體積密度（g/cm3) 3.() (M0°O48h); 3j (1鏈0°〇:2411);
[0080]耐壓強度（MPa) 42 (260°〇x48h)； 77 (1650°Cx24h)； 抗折強度（MPa) 10 (260〇Cx48h)； 22 (1650 〇Cx24h)； 燒后線變化（％) dzD.l (；U50tCx24h)r
[0081 ] 使用壽命56小時。
[0082] 表1實施例1~7原料配方表 [0083] 單位:重量百分比（％ )
[0085]最后所應(yīng)說明的是，以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制。盡管參 照實施例對本發(fā)明進行了詳細說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)該理解，對本發(fā)明的技術(shù)方 案進行修改或者等同替換，都不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的精神和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明 的權(quán)利要求范圍當中。
【主權(quán)項】
1. 一種中間包穩(wěn)流擋渣桶用澆注料，其特征在于，以重量百分比計，所述澆注料含有如 下原料組分:粒度為5mm~8mm的錯鎂尖晶石15%~30%、粒度為3mm~5mm的鎂橄欖石10% ~35%、粒度為1mm~3mm的藍晶石10%~15%、粒度為1mm~3mm的電恪剛玉7 %~20%、粒 度彡1謹?shù)?丨2〇吣5%~20%、粒度彡1111111的11〇2 5%~15%、180目的卩62〇3 1%~5%和粒度 <0.088mm的硅微粉2%~8%，外加上述原料組分總重量0.1~0.3%的減水劑。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的中間包穩(wěn)流擋渣桶用澆注料，其特征在于，以重量百分比計， 所述饒注料含有如下原料組分:粒度為5mm~8mm的錯鎂尖晶石17 %~25 %、粒度為3mm~ 5mm的鎂橄欖石15 %~30 %、粒度為1mm~3mm的藍晶石12 %~14%、粒度為1mm~3mm的電恪 剛玉9%~15%、粒度彡1mm的Si2ON2 5%~15%、粒度彡1mm的Ti02 7%~13%、180目的 ?6203 3%~5%和粒度<0.088111111的硅微粉4%~7%，以及上述原料組分總重量0.1~0.3% 的減水劑。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的中間包穩(wěn)流擋渣桶用澆注料，其特征在于，以重量百分比計， 所述饒注料含有如下原料組分:粒度為5mm~8mm的錯鎂尖晶石19%~22 %、粒度為3mm~ 5mm的鎂橄欖石19 %~25 %、粒度為1mm~3mm的藍晶石12 %~13 %、粒度為l_~3mm的電恪 剛玉11%~13%、粒度彡1mm的Si2ON2 7%~12%、粒度彡1mm的Ti02 8%~12%、180目的 Fe2〇3 4%~5%和粒度<0.088mm的硅微粉5%~6 %，以及上述原料組分總重量0.1~0.3% 的減水劑。4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的中間包穩(wěn)流擋渣桶用澆注料，其特征在于，以重量百分比計， 所述饒注料含有如下原料組分:粒度為5mm~8mm的錯鎂尖晶石20 %~21 %、粒度為3mm~ 5mm的鎂橄欖石20 %~23 %、粒度為1mm~3mm的藍晶石12 %~13 %、粒度為1mm~3mm的電恪 剛玉12%~13%、粒度彡1mm的Si2ON2 9%~11%、粒度彡1mm的Ti02 10%~12%、180目的 Fe2〇3 4%~5%和粒度<0.088mm的硅微粉5%~6 %，以及上述原料組分總重量0.1~0.3% 的減水劑。5. 根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項所述的中間包穩(wěn)流擋渣桶用澆注料，其特征在于，所述減水 劑為三聚磷酸鈉、六偏磷酸鈉中的至少一種。6. 權(quán)利要求1-5任一項所述的中間包穩(wěn)流擋渣桶用澆注料的制備方法，所述方法包括 以下步驟： 1) 按比例稱取各種原料組分，混合攪拌3~5分鐘得到混合料； 2) 加入混合料總重量5 %~8 %的水，繼續(xù)混合攪拌7~10分鐘，制得澆注料。7. -種中間包穩(wěn)流擋渣桶，其特征在于，所述穩(wěn)流擋渣桶采用權(quán)利要求1-5任一項所述 中間包穩(wěn)流擋渣桶用澆注料制備。8. 權(quán)利要求7所述的一種中間包穩(wěn)流擋渣桶的制備方法，所述制備方法包括以下步驟： 1) 按比例稱取各種原料組分，混合攪拌3~5分鐘得到混合料； 2) 加入混合料總重量5 %~8 %的水，繼續(xù)混合攪拌7~10分鐘，制得澆注料； 3) 將所得澆注料注入已固定好的穩(wěn)流擋渣桶模具中震動成型； 4) 將澆注成型的穩(wěn)流擋渣桶養(yǎng)護48小時后脫模，再自然養(yǎng)護3天，然后在260°C下烘烤 48小時，自然冷卻后即得中間包穩(wěn)流擋渣桶。
【文檔編號】C04B35/66GK106007753SQ201610340666
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年5月19日
【發(fā)明人】王長寶, 鄒仲平, 呂同軍
【申請人】山東鋼鐵股份有限公司