一種連鑄中間包涂料的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于煉鋼連鑄領域，特別涉及一種低成本、高品質的連鑄中間包涂料。
【背景技術】
[0002]中間包是煉鋼連鑄生產中的鋼水中間存儲器，對鋼水起到分流、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量好壞對鋼材質量、中間包的使用壽命和功能發揮都有重要的作用。因此對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，較低的導熱系數和良好的保溫能力，去除夾雜物能力強，不污染鋼水，施工簡單，解體性好極易成本低等。

【發明內容】

[0003]本發明的目的在于提供一種低成本，高品質，耐侵蝕、耐沖刷，能夠滿足連鑄現場生產需要的連鑄中間包涂料。
[0004]為達此目的，本發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 %，微細鋁粉1-2%，礬土 1-3.5%，軟質粘土 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量指標Wt%為:MgO彡55%,Cr2O3 ( 25%,Ca0+Si02 ^ 10%,Fe2O3 ^ 10% ；
[0007]微細鋁粉粒徑為5-30 μ m,純度為99.9 % ;
[0008]三聚磷酸鈉中磷酸鹽P2O5 ^ 50% ；
[0009]軟質粘土成分質量指標Wt%為=Al2O3 ^ 30%, Fe2O3 ( 3%，且燒失率< 15%，耐火度> 1670°C ；
[0010]礬土成分質量指標Wt % 為=Al2O3 ^ 60%, CaO+MgO 彡 I %、Fe2O3 ^ 2% ；
[0011 ] 高鋁水泥成分質量指標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_的細粉。
[0013]白云石顆粒主要成分是MgCO3.CaCO3,經高溫煅燒后分解成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中的鎂鉻砂顆粒與礬土細粉生成少量鎂鉻尖晶石(熔點2180°C )，減少了工作襯在高溫使用時低熔物的生成數量，提高了材料直接結合程度。以一次鎂鉻尖晶石或二次鎂鉻尖晶石結合相的工作襯，具有較高的耐火度，較高的荷重軟點，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，堵塞基質中氣孔，從而達到阻礙熔渣向工作襯內滲透，提高材料高溫性能和抗渣性能。過高的鎂、鉻成分也會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]微細鋁粉與水反應，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的過程中，伴隨大量的發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通道，使自由水、結構水和白云石分解產生的二氧化碳氣體能順利的排出，解決噴涂料起包的問題。考慮到制造成本和反應后物質對涂料使用性能的影響，因此，微細鋁粉的成分范圍為1_2%。
[0016]三聚磷酸鈉是高溫結合劑，使涂料在高溫下結合牢固，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的作用，含量過高也會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中的鎂砂生成少量鎂鋁尖晶石(Mg0.Al2O3)，以鎂鋁尖晶石為結合相的制品，具有較高的耐火度，較高的荷重軟點，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，堵塞基質中氣孔，從而達到阻礙熔渣向工作襯內滲透，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，在澆鋼過程中會造成碳回流，對鋼材的質量有不利影響。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，應該在涂料中填加適量的紙纖維，本發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劑作用，在低溫時有足夠強度，使養生烘烤時涂料不脫落。選擇成分范圍為1_2%，可以滿足養生烘烤時涂料不脫落的使用要求。
[0021]本發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]與現有技術相比，本發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+鉻礦粉生產的涂料相比，生產成本大大降低(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+鉻礦粉生產的涂料相比，本涂料具有高溫粘結性好，抗侵蝕、抗沖刷能力強及不起包等良好的使用性能。
[0026]3、本發明實現了鎂鉻廢磚回收再利用，取得了很好的經濟和社會效益。
【具體實施方式】
[0027]實施例所使用原料中，鎂鉻廢磚顆粒成分質量指標被％為:MgO ^ 55%,Cr2O3 ^ 25%, Ca0+Si02 ^ 10%, Fe2O3 彡 10 %。微細鋁粉粒徑為 5-30 μ m,純度為 99.9%0
[0028]三聚磷酸鈉中磷酸鹽P2O5彡50%。軟質粘土成分質量指標Wt%為=Al2O3 ^30%,Fe2O3彡3%，且燒失率< 15%，耐火度> 1670°C。礬土成分質量指標被％為=Al2O3彡60%、CaO+MgO彡I %、Fe2O3彡2 %。高鋁水泥成分質量指標wt %為=Al2O3彡40 %、CaO彡28 %。其原料組分均為wt %。
[0029]實施例1:
[0030]采用白云石顆粒52 %，鎂鉻廢磚顆粒41 %，微細鋁粉I %，礬土 1.5%，軟質粘土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襯上。
[0031]實施例1中間包涂料經1550°C煅燒3小時后，測得化學成分為:Ca049.3%、Mg031.6%,Si025.3%、Cr2036%、Fe2O30.90%,Al2O3O- 8%，余為雜質。體積密度 1.34g/cm3、耐壓強度: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]實施例2:
[0033]采用白云石顆粒48 %，鎂鉻廢磚顆粒45 %，微細鋁粉1.5%，礬土 2 %，軟質粘土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襯上。
[0034]實施例2中間包涂料經1550°C煅燒3小時后，測得化學成分為:Ca052.2%、Mg030.5 Si025.6 Cr2034.5 Fe2O3L 03 Al2O30.7 %，余為雜質。體積密度 1.32g/cm3、耐壓強度: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。。。
【主權項】
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 %，微細鋁粉1-2 %，礬土 1-3.5 %，軟質粘土 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量指標wt %為:MgO ^ 55%, Cr2O3 ^ 25%, Ca0+Si02 ^ 10%,Fe2O3 ^ 10% ； 微細鋁粉粒徑為5-30 μ m,純度為99.9% ; 三聚磷酸鈉中磷酸鹽P2O5 ^ 50% ； 軟質粘土成分質量指標wt%為=Al2O3 ^ 30%, Fe2O3 ( 3%，且燒失率< 15%，耐火度> 1670 0C ； 礬土成分質量指標 wt %為=Al2O3 彡 60%,Ca0+Mg0 彡 I %, Fe2O3 ^ 2% ； 高鋁水泥成分質量指標wt%為=Al2O3彡40%、CaO彡28%。2.根據權利要求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_的細粉。
【專利摘要】本發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％，微細鋁粉1-2％，礬土1-3.5％，軟質粘土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。與現有技術相比，本發明涂料原料價格低廉，生產成本低，具有高溫粘結性好，抗侵蝕、抗沖刷能力強，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的需要，并實現了鎂鉻廢磚的回收再利用，具有很好的經濟和社會效益。
【IPC分類】C04B35/66
【公開號】CN105198451
【申請號】CN201410251025
【發明人】馬立國, 郭大勇, 高航, 王秉喜, 張博, 王阿鼎, 馮士超
【申請人】鞍鋼股份有限公司
【公開日】2015年12月30日
【申請日】2014年6月9日