[发明专利]一种中间包工作衬的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及不定型耐火材料领域，更具体地讲，涉及一种中间包干式工作衬的制备方法。

背景技术

中间包是连续铸钢工艺过程中的一个关键设备。随着连铸工艺的优化及对连铸钢坯质量要求的提高，中间包已经演变为钢水精炼的终端设备。近年来，随着中间包水口快速更换技术的推广应用，中间包已采用碱性干式工作衬料，这不仅能较好的抗高铁、高碱性熔渣的侵蚀，而且大幅提高了中间包的使用寿命。中间包干式工作衬应具备的性质为：低温烘烤后强度大，脱模后的包衬不坍塌；具有适合的中温强度，保证在加入钢水时，能抵抗钢水的冲刷；用后清除残钢方便且不损坏永久衬；使用过程中对钢水成分的影响小。根据干式工作衬的使用要求，干式料结合剂应选择在一定温度下能够达到熔融状态或本身能挥发出液态物质，能够使其他原料产生粘结状态，便于脱模的物质，且保证脱模后的工作衬具有整体结构强度，不剥落，不爆裂。

近年来，已经对中间包的工作衬进行了大量的研究和发展。公开号为CN101293779A的题为“一种环保型中间包干式振动料结合剂”的专利公开了一种以重量百分比计，以含有钠的磷酸盐或硼玻璃10-80％，镁盐15-85％，碱金属硅酸盐或硼酸盐0.01-5％为原料制备环保型中间包干式振动料的结合剂。公开号为CN1821178A的题为“一种中间包干式振动料的制备方法”的专利公开了一种以重量百分比计，将85-97％的镁砂或镁橄榄石与3-15％的偏硅酸钠混合，搅拌均匀后采用胎膜振动成型，在100-400℃烘烤，脱模得到中间包干式振动料。公开号为CN101077523A的题为“一种中间包干式工作衬的制备方法”的专利公开了一种以重量百分比计，将85-95％的镁砂与5-15％的葡萄糖或柠檬酸混合，搅拌均匀后采用模胎振动成型，在200-400℃烘烤，脱模后得到中间包干式工作衬。公开号为CN101050125A的题为“镁白云石中间包干式工作衬”的专利公开了一种由镁砂、白云石骨料与镁砂，α-Al₂O₃细粉及复合添加剂、酚醛树脂按比例混合而成的工作衬。公开号为CN101219902A的题为“环保型干式振动料及其制备方法”的专利公开了一种以废镁碳砖、废铝镁碳砖或它们的混合物组成的颗粒级配，并选用无机硅酸盐为结合剂，加入金属Al粉、Si粉和SiC粉作为复合防氧化剂，选用硼砂、硅微粉为中温烧结剂的干式振动料。公开号为CN1962552A的题为“环保复合型中包干性衬”的专利公开了一种以重量份比例计，选用镁砂30-70份，方解石或石灰石5-50份，尖晶石2-15份，烧结剂0.2-5份，以硅灰和含水偏硅酸钠等含水无机盐或糖稀、白绵糖、白砂糖、结晶糖等有机物质为结合剂，以硼酸、硼砂、食盐、硅酸盐、氧化铁红、磷酸盐等为烧结补强剂制备的中包干性衬。

然而，上述中间包干式料存在以下缺点：以磷酸盐、氯化物、硫酸盐为结合剂的干式料在烘烤和使用过程中有强刺激性气体产生，污染环境，危害工人健康。并且磷是钢铁的有害物质，磷使钢具有冷脆性，增加钢对脆性断裂的倾向及提高冷脆界度，硫使钢锭或钢材在热加工时出现热脆现象，即出现撕裂和裂纹，此外硫还降低钢的塑性和抗冲击值，使钢材的抗腐蚀性变坏；以单一的含水偏硅酸盐或硅酸盐为结合剂时，需要大量加入才能保证干式料的低温脱模强度，而当加入量较大时，会造成干式料烘烤后的脱模困难，并且高温时会产生过多液相，影响干式料高温使用性能；在干式料原料中引入镁钙砂、生石灰等含CaO材料时，由于CaO防水化技术尚不完善，在烘烤过程中有结晶水释放的结合剂体系中，极易水化，产生膨胀使镁钙质原料粉化，导致材料出现裂纹或开裂；使用酚醛树脂或糖类等有机物为结合剂时，由于其在高温下的分解和碳化反应，使得干式料的中温强度低，易造成塌包现象，并且由于酚醛树脂在烘烤过程中有刺激性气体产生，污染环境，危害工人健康，而以多糖类物质，如蔗糖，为结合剂的干式料在烘烤后易出现臌胀、体积变大的现象，影响材料性能。在连铸冶炼过程中，干式料结合剂的使用，都存在向钢水中引入其他物质的可能性，对钢水成分造成不同方面的影响。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够解决上述现有技术中的一个或多个问题的中间包工作衬的制备方法。

根据本发明的一方面，一种中间包工作衬的制备方法包括下述步骤：按重量百分比含量，配制粒度为3-0.074mm的镁砂或镁橄榄石66-74％，粒度为＜0.074mm的镁砂20-30％，粒度＜0.18mm的复合结合剂3-5.5％，粒度＜0.18mm的添加剂0.3-1％；将上述原料混合均匀，振动成型后，经200-350℃烘烤2-3小时后脱模得到中间包干式工作衬。