[发明专利]一种加氢氧化铝的中间包镁质干式料

说明书

技术领域

本发明属于一种耐火材料，具体的说是一种炼钢连铸中间包镁质干式料。

背景技术

中间包是钢包与结晶器之间用于钢水过渡的装置，其主要任务是：1、分流 钢水；2、稳流；3、贮存钢水；4、净化钢水。连铸技术的发展对耐火材料的要 求越来越苛刻，中间包耐材一般应该具备以下条件：一、耐钢水和熔渣的侵蚀； 二、良好的热震稳定性；三、较低的热传导热率和微小的热膨胀性；四、对钢 水的污染小；五、便于砌筑和解体。

中间包工作衬原来普遍采用绝热板和镁质涂抹料，但使用寿命较短。后来 很多钢厂采用镁质干式振动料。镁质干式振动料用酚醛树脂粉、沥青粉等含碳 结合剂作为低温结合剂，加入少量无机盐作为中温烧结剂。镁质干式振动料与 以前的产品相比使用寿命显著提高，但在烘烤时产生有毒烟气。随着钢厂冶炼 高级钢的增多，钢水受耐火材料污染的现象得到重视。钢厂冶炼超低碳洁净钢， 钢水进入中间包，含碳结合剂中的碳会使钢水增碳，因此最好不用含碳结合剂 作为低温结合剂。

发明内容

本发明的目的在于寻求一种环保的加氢氧化铝的中间包镁质干式料，这种 耐火材料既有较高的使用寿命又能满足超低碳钢冶炼的需要。

按照本发明提供的技术方案，所述加氢氧化铝的中间包镁质干式耐火材料 的成分为：氢氧化铝微粉1％～15％，镁砂82％～89％，结合剂1.5％～6.5％，单位 为重量百分数。

所述氢氧化铝微粉中，氢氧化铝含量大于90％，氢氧化铝微粉的粒度小于 0.2mm。所述镁砂是以氧化镁为主要成分的耐火原料，所述镁砂包括电熔镁砂、 烧结镁砂、轻烧镁砂中一种、两种或三种的组合。

所指促述结合剂包括低温结合剂和中温结合剂中的一种或几种的组合；所 述低温结合剂是指在干式料中加热到300℃以下即产生结合作用的物质，所述低 温结合剂包括硅灰、松香、膨润土；所述中温结合剂是促进镁质干式料在 300℃～1000℃下烧结并提高强度的物质，所述中温结合剂包括可溶于水的硼酸、 硼酸盐、磷酸盐、硅酸盐。

在所述耐火材料中还加入1％～10％的以Al₂O₃为主要成分的耐火材料，所述 以Al₂O₃为主要成分的耐火材料包括矾土、棕刚玉、白刚玉、以及氧化铝微粉中 的一种或数种。主要作用是调节干式料的高温残余膨胀和提高其抗钢水、钢渣 的渗透能力。

所述结合剂包括低温结合剂和中温结合剂；氢氧化铝微粉在烘烤过程中分 解生成活性氧化铝和水蒸气，水蒸气润湿干式耐火材料内部的颗粒表面，使其 中的镁砂和部分低温结合剂的颗粒表面水化，使部分低温结合剂熔解、扩散， 与镁砂表面产生结合作用；中温结合剂与水蒸气中的水接触，与镁砂表面产生 粘结作用；生成的活性氧化铝在900℃后与镁砂发生尖晶石反应，形成大量微细 镁铝尖晶石，对钢水、钢渣起到抗渗透作用。

本发明的优点是：氢氧化铝在烘烤过程中分解、脱水。产生的水与干式料 中其它物质反应产生结合力，可以减少或减免酚醛树脂、沥青的添加。避免了 干式料对超低碳钢的渗碳作用和烘烤过程中产生的有毒烟雾。镁铝质干式料用 煤气烘烤，在超过900℃后，氢氧化铝微粉分解生成的活性氧化铝与镁砂原位反 应生成微细镁铝尖晶石，显著提高干式料对钢水、钢渣的抗渗透作用，并在更 高温度下形成陶瓷结合。氢氧化铝脱水会产生体积收缩。干式料中加氢氧化铝， 可以减少经高温烧后的残余膨胀，保证使用后容易拆包、翻包。

施工时采用干法成型，然后通过对金属模具加热，热传导干式料使结合剂 熔化或固化，形成固定的中间包工作层，用于盛装钢水。

具体实施方式

本发明的创新点就是在镁质干式料中添加1％～15％氢氧化铝微粉。

氢氧化铝微粉为白色微结晶粉末，氢氧化铝微粉的粒径一般小于0.2mm。 本发明产品中使用的氢氧化铝微粉的粒径主要是10μm，甚至1μm以下。其相 对密度2.42g/cm³，被加热到超过195℃开始分解生成氧化铝和水。释放出约 35％重量的水。分解反应过程如下：

2Al(OH)₃→Al₂O₃+3H₂O