[发明专利]一种连铸中间包用自硬型散装料及制备方法

说明书

技术领域

本发明属于耐火材料领域，主要涉及不定形耐火材料。适用于高温冶炼容器的衬里材料，尤其是适用于连铸中间包工作衬。

背景技术

中间包作为连铸工艺的重要组成部分，工作层是中间包最关键点，钢水从大包流到中间包，中间包工作层直接与钢水接触，不仅受到钢水的冲刷还受到钢水及钢渣的侵蚀，中间包要对钢水起到净化、均匀成分和温度、分流、保温、使夹杂物上浮、储存钢水及微调转炉与连铸的平衡等作用。由此可见，中间包的大小、形状、工作层材质等等对连铸的产量、质量及品种尤为关键。中间包工作层主要有硅质板、镁质板、镁质涂抹料(喷涂料)和如今广泛使用的镁质干式料，总的发展趋势是定形制品向不定形制品发展，酸性材料向碱性材料发展，水系材料向干式材料发展，普通材料向环保型材料发展。

目前，普遍采用的镁质干式料属无水散装不定形材料，使用时结合剂以固态形式加入，施工方式如下：首先，将干式料倒入中间包包底，经人工捣打成型，达到要求的厚度；然后，把胎模放入中包内(要确保胎模放正，以便胎模的四面与中间包永久层的距离相等)从胎模的四周将干式料加入，一边加料一边振动，直到干式料与包口平齐，将干式料捣打固定成型。中间包砌筑完毕之后，小火烘烤2～3h，温度控制在200℃～300℃，随后让带有胎模的中间包自然冷却，经此过程之后，将胎模吊出。

由镁质干式料的施工可以看出，现有的中间包工作衬材料存在以下问题：1、使用的散装不定形材料由于全部为固态形式，而其中含有部分粉体，因此，在施工过程中尤其是振动和捣打时，会产生粉尘。2、当材料施工完毕后，不能立即将胎模取出，需要加热到一定温度，使低温结合剂起作用材料具备一定的强度后，才能将胎模取出，即需要带模烘烤。

发明内容

针对现有中间包工作衬材料存在的问题，本发明目的是提供一种改善施工环境，简化现场施工，无需带模烘烤，可节能、省时、省力，满足使用寿命要求的连铸中间包工作衬用散装料。

本发明采用以下技术解决方案：

按重量百分含量计，首先将85～95％的主要原料混合均匀，然后加入5～15％的辅助原料混合，搅拌均匀后填充在永久层与胎膜之间，施工时不需振动或捣打，使其自然堆积，静置20～60分钟后，将胎模直接吊出，无需烘烤便可得到中间包内衬。

原料组分及重量百分含量分别为：主要原料是，烧结镁砂0～95％、电熔镁砂0～95％、钙镁橄榄石0～50％、轻烧镁粉0～5％、矾土0～5％、镁橄榄石0～50％、铁镁橄榄石0～50％。

辅助原料是，水玻璃0～10％、三聚磷酸钠0～1％、六偏磷酸钠0～1％、糊精0～1％、聚乙烯醇0～1％、聚酯树脂0～10％、膨润土0～6％、苏州土0～6％、天津球粘土0～6％。

上述主要原料的颗粒级配为：5～3mm为0～10％、3～1mm为25～40％、＜1mm为20～35％、＜0.074mm为20～30％。

本发明采用以镁砂、橄榄石为主要原料，辅以适量的硅酸盐、铝酸盐和少量磷酸盐、有机脂类等，通过调整颗粒级配及优化配料组成，使混合料为半干态，通过控制混合料的湿度，使其在施工过程中既能减少粉尘，又可使衬体在快速升温过程中不产生爆裂。加入的辅助原料在施工结束后1h内，由于之间存在物理及化学反应，在环境温度下自行硬化，将材料粘结在一起，并形成一定的强度，因此，可实现不经过加热烘烤过程就可将胎模取出。另外，在施工过程中不经振动或捣打，为自然堆积，可形成微孔结构，保温效果好。所获得的连铸中间包用自硬型散装料具有施工简便、减少粉尘、无需烘烤、生产工艺稳定、节能环保、使用寿命长等优点。

具体实施方式

实施例1一种在12吨方坯连铸中间包用自硬型散装料

以重量百分含量计：含MgO为94％～95％的烧结镁砂为85％～90％，镁橄榄石粉为5％～10％，水玻璃为2％～10％，膨润土为0.5％～2.5％，天津球粘土为0.5％～2.5％，丙烯酸乙脂为0.1％～2.5％，六偏磷酸钠0～1％、糊精0～1％、聚乙烯醇0～1％。

其中烧结镁砂颗粒级配是：5～3mm为5～10％、3～1mm为30～40％、＜1mm为25～30％、＜0.074mm为25～30％。

按上述配比的原料经搅拌混合均匀后，填充在永久衬与胎模之间，自然摊平，填满后静置30分钟，将胎模吊出，得到中间包内衬。