一種連鑄中間包涂料及其制備方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于耐火材料涂料技術領域。具體涉及一種連鑄中間包涂料及其制備方法。
【背景技術】
[0002]連鑄中間包是鋼包與結晶器之間用于鋼水過渡的裝置，它不僅負責鋼水從鋼包到結晶器之間的分流、整流和貯存鋼水，且還具有鋼水的精煉和非金屬夾雜去除的新功能。連鑄中間包的工作襯一般采用能延長使用壽命和降低耐火材料消耗的耐火涂料。通常堿性涂料耐侵蝕性能好，使用后解體性能也好，且具有凈化鋼水的功能，因此大多采用鎂質和鎂鈣質涂料作為中間包涂料。
[0003]隨著新的冶煉技術和連鑄新工藝的快速發展，對耐火材料的要求越來越苛刻，使連鑄中間包用涂料愈來愈受到重視，同時也面臨著前所未有的挑戰。目前，為滿足連鑄中間包的使用要求，連鑄中間包涂料普遍采用磷酸鹽(如三聚磷酸鈉、六偏磷酸鈉)作為結合劑，磷酸鹽的加入量一般為連鑄中間包涂料總質量的l~4wt%，另加入2~4wt%的粘土作為增塑劑。中高溫條件下，連鑄中間包涂料在800 °C ~1500°C還可形成Na2O *2Ca0.P2O5,高溫不熔且具有很高的強度；1500°C后失去Na2O，在1700°C轉化為耐火度很高的正磷酸鈣。這種變化不可逆，轉化時體積變化很小，因此耐火涂料可以始終保持很高的強度。然而，在連鑄中間包澆鑄過程中，隨著連鑄中間包涂料不斷被鋼水溶損，連鑄中間包涂料中的磷酸鹽也會進入鋼水中，使鋼水增磷，導致鋼水中的磷元素不易控制，不利于高質量低磷鋼和超低磷鋼的生產，甚至造成改鋼或次晶，如磷酸鹽會導致IF鋼中0、C、P元素的含量大幅增多?’另一方面，使用后的連鑄中間包涂料中殘留的磷酸鹽可能會污染水質。
【發明內容】
[0004]本發明旨在克服已有技術缺陷，目的是提供一種不含磷、附著性優異、中溫強度高、熱態強度高、高溫下體積穩定性好、耐剝落性強、能凈化鋼水、抗沖刷、耐侵蝕、使用壽命長和環境友好的連鑄中間包涂料及其制備方法。
[0005]為實現上述任務，本發明所米用的技術方案是:先以50~65wt%的儀砂顆粒、5~15wt%的鎂橄欖石顆粒、10~20wt%的鎂砂細粉、5~10wt%的氧化鎂微粉、5~12wt%的粘土粉和0.1-0.5wt%的碳化娃微粉為原料，外加所述原料0.03-0.12wt%的有機纖維和
0.01-0.05wt%的聚羧酸，混合1~3分鐘；然后外加所述原料6~12wt%的水，以60~80r/min攪拌至流塑狀，涂抹在連鑄中間包的永久襯上。
[0006]所述鎂砂顆粒的MgO含量>95wt%，粒徑為3~0.088mm。
[0007]所述鎂橄欖石顆粒:MgO含量>40wt%，S12含量<40wt%，Fe 203含量<10wt% ;粒徑為 1~0.088mm。
[0008]所述鎂砂細粉的MgO含量>95wt%，粒徑〈0.088mm。
[0009]所述氧化鎂微粉的MgO含量>98wt%，粒徑〈0.007mm。
[0010]所述的碳化微粉的SiC含量>98wt%，粒徑〈0.005mm。
[0011]由于采用上述技術方案，本發明與現有技術相比具有如下積極效果:
本發明采用的粘土晶體形狀呈層片狀，層與層之間靠-S1-O和Al-O間的氫鍵或范德華力相連接，層間距離約I微米，加水后其層間會吸附和填充大量的水，層間距離能增加到2-3微米，而且在粘土分子的作用下，水分子被解離成H+正離子和OH負離子，分別吸附到粘土的晶體平面(呈負電性)上和端面(呈正電性)上，具有膠體結合性。本發明在配合有聚羧酸的粘土膠體分散系中，部分粘土膠體能與鎂橄欖石中的堿金屬離子形成堿離子粘土，因堿離子的正電性強，電位差大，粘土微粒間的斥力亦大，超過了范德華引力，即粘土的陽離子較多，微粒間隔增大，從而促進少部分粘土膠體的解膠，放出自由水，增強了連鑄中間包涂料的流動和鋪展性，有利用于攪拌均勻和涂抹。同時，適當微量的碳化硅微粉和粘土共同作用能增強結合性，亦能促進原位橄欖石化程度和含量，適當減少了富硅玻璃相，有助于改善連鑄中間包涂料的強度、體積穩定性和耐火性能。本發明制備的連鑄中間包涂料在保證使用性能的同時，不僅使使用壽命>20次，且完全無磷，有利于潔凈鋼的冶煉。
[0012]因此，本發明制備的連鑄中間包涂料具有不含磷、附著性優異、中溫強度高、熱態強度高、高溫下體積穩定性好、耐剝落性強、能凈化鋼水、抗沖刷、耐侵蝕、使用壽命長和環境友好的特點。
【具體實施方式】
[0013]下面結合【具體實施方式】對本發明作進一步的描述，并非對其保護范圍的限制。
[0014]為避免重復，先將本【具體實施方式】所涉及的原料和外加劑的技術參數統一描述如下，實施例中不再贅述:
所述鎂砂顆粒的MgO含量>95wt%，粒徑為3~0.088mm ；
所述鎂橄欖石顆粒=MgO含量>40wt%，S12含量<40wt%，Fe 203含量<10wt% ;粒徑為I?0.088mm ；
所述鎂砂細粉的MgO含量>95wt%，粒徑〈0.088mm ；
所述氧化鎂微粉的MgO含量>98wt%，粒徑〈0.007mm ；
所述的碳化微粉的SiC含量>98wt%，粒徑〈0.005mm。
[0015]實施例1
一種連鑄中間包涂料及其制備方法。先以50~53wt%的鎂砂顆粒、12~15wt%的鎂橄欖石顆粒、17~20wt%的鎂砂細粉、8~10wt%的氧化鎂微粉、5~7wt%的粘土粉和0.1-0.3wt%的碳化硅微粉為原料，外加所述原料0.03-0.12wt%的有機纖維和0.01-0.05wt%的聚羧酸，混合1~3分鐘；然后外加所述原料6~12wt%的水，以60~80r/min攪拌至流塑狀，涂抹在連鑄中間包的永久襯上。
[0016]本實施例1制備的連鑄中間包涂料不含磷，附著性優異，使用壽命>20次；具有中溫強度高、熱態強度高、高溫下體積穩定性好、耐剝落性強、能凈化鋼水、抗沖刷、耐侵蝕和環境友好的優點。
[0017]實施例2
一種連鑄中間包涂料及其制備方法。先以53~58wt%的鎂砂顆粒