[发明专利]连铸中间包工作衬用涂料及其生产工艺

说明书

技术领域

本发明涉及不定型耐火材料及其生产工艺，具体地说是指一种炼钢工艺过程中的连铸中间包工作衬用涂料及其生产工艺。

背景技术

随着市场对钢品质要求越来越高，促使炼钢工艺不断精细化，连铸中间包工作衬用耐火材料在不断更新，从无工作衬到绝热板，从绝热板再到现有的中间包涂料，不断地完善。但也引发了很多新的问题，主要体现在以下几个方面：

1、中间包涂料的原料价格上涨，产品成本提高。最初，中间包涂料采用中档镁砂为骨料、加入粘土、糊精等外加剂，可满足连铸时间5～12小时的需要。但是随着原料的价格上涨及钢铁发展形势的变化，涂料的利润空间在逐步缩小，严重影响了企业的效益，开发新的低成本的中间包涂料已刻不容缓。

2、中间包涂料的使用性能有待改善。随着炼钢节奏的不断加快，要求中间包涂料的性能要明显改善，需具有良好的涂抹性和对衬体的粘附性，在烘烤和使用过程中不开裂、不剥落，并可以减少钢液中的非金属杂质，使用后残衬层易于清除，在大型中间包上使用时应满足连铸时间5～12小时、甚至16小时的需要。

3、中间包涂料存在垮包现象、自动翻包性能差。各生产厂的实践表明，现有的中间包涂料大多存在垮包现象，且加入外加剂后涂料内的低熔物增多，造成不耐侵蚀。同时，由于粘结永久层，使得其自动翻包的性能较差。

为了解决上述问题，目前的中间包涂料普遍采用20～50％的镁橄榄石生料与熟料的组合物，这虽然在一定程度上降低了成本，但上述垮包现象和自动翻包性能差的缺陷仍没有从根本上解决。

发明内容

本发明的目的就是要提供一种抗侵蚀性能强、使用寿命长、生产成本低的连铸中间包工作衬用涂料及其生产工艺。

为了实现上述目的，本发明所设计的连铸中间包工作衬用涂料，其化学成份按重量份数计为：镁橄榄石生料50～90份、镁砂10～50份、复合添加剂3～5份。其中，复合添加剂为有机纤维、纸纤维、石灰、三聚磷酸钠、六偏磷酸钠、粘土或硅酸盐中的至少一种。

上述连铸中间包工作衬用涂料优选的化学成份按重量份数计为：镁橄榄石生料60～70份、镁砂30～40份、复合添加剂4～5份。

上述连铸中间包工作衬用涂料最优的化学成份按重量份数计为：镁橄榄石生料65份、镁砂35份、复合添加剂4.5份。

申请人分析了目前国内外实际生产应用的连铸中间包工作衬的损毁机理及目前所用耐火材料的构成、理化指标和使用性能要求。钢水的温度一般在1550～1600℃，当浇钢时中间包工作衬受到高温钢水的冲击而产生冲刷磨损；在浇钢期间受到钢水和渣的化学侵蚀，在这样的反复过程中，工作衬反复经受渣的侵蚀以及钢水的冲刷，这些因素都会导致耐火材料工作衬的快速损毁。另外涂料在涂抹时中间包的温度约在40～70℃，因此要保证在此温度下涂料易涂抹、不易垮包，中间包涂料在浇钢后翻包过程中，要求能够自动翻包，且不粘结永久层、不造成对永久层的破坏。因此，对于连铸中间包涂料用耐火材料应选用抗冲刷、抗渣侵蚀和抗剥落性能好的耐火材料。同时要保证其涂抹性能、使用后的翻包性能。本发明采用镁橄榄石生料和镁砂(中档镁砂、制砖镁砂等)为主要原料，镁质耐火材料化学性能相对稳定，对钢渣有较好的抵抗能力，可以明显提高产品的抗侵蚀性能，采用镁橄榄石生料能大大降低生产成本。

进一步地，上述连铸中间包工作衬用涂料中，最好选用镁橄榄石生料中MgO的重量百分比为42～46％，镁砂中MgO的重量百分比为85～98％。这样，既可以大大降低成本，又能保证产品的使用性能。

再进一步地，上述连铸中间包工作衬用涂料中，镁橄榄石生料的粒度最好≤5mm，镁砂的粒度最好≤1mm，复合添加剂粉料的粒度最好为180目，复合添加剂中有机纤维的长度最好≤3mm。复合添加剂能改善其涂抹性能和烧结性能，同时保证使用后易自动翻包，不产生更多的低熔物。其中加入有机纤维可保证其在烘烤过程中不爆裂；加入石灰可保证其在涂抹后能够在较短的时间内变干，减少自然干燥时间，同时对涂抹状况也有改善。

更进一步地，上述粒度≤5mm的镁橄榄石生料中，各粒度范围的重量百分比为：5～3mm的占20～30％，3～1mm的占25～35％，1～0.088mm的占25～35％，＜0.088mm的占0～30％。上述粒度≤1mm的镁砂中，各粒度范围的重量百分比为：1～0.088mm的占0～35％，＜0.088mm的占65～100％。这样可以进一步增强制品的抗侵蚀性能。