[发明专利]免烧成塞隆结合刚玉-尖晶石质浇注料及其制备RH插入管预制件内芯的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种浇注料，属于耐火材料领域，具体涉及一种免烧成塞隆结合刚玉-尖晶石质浇注料及其制备RH插入管预制件内芯的方法。 

背景技术

随着冶炼新技术（如洁净钢生产、钢包精炼工艺以及连续浇铸技术）的发展，对耐火材料的使用寿命提出了更为苛刻的要求。

RH真空循环脱气炉是介于炼钢与连铸之间的一个钢水精炼设备，其作用是提高钢水质量，满足大批量生产IF钢等高难度、高附加值产品的需要，主要功能有脱碳、脱氧、脱气、脱硫、合金化和成分调整、温度调整等。RH处理工艺具有精炼效率高、适应批量处理、装备投资少、易操作等一系列优点，在炼钢生产中获得了广泛应用和显著进展。它不仅能提高钢产量，改善钢材质量，增加品种、降低成本，提高经济效益，而且极大地优化了现代炼钢工艺。20世纪80年代，随着汽车工业对钢水质量的要求日益严格，RH技术得到迅速的发展。

精炼过程RH插入管的内壁衬砖受高速气流和钢水的湍流冲刷，外壁的浇注料则受熔渣侵蚀、合金成分的强烈化学作用，以及清渣时的机械力作用；同时浸渍管的衬砖和浇注料又要承受急冷急热的应力冲击，使其成为精炼炉的薄弱环节。

而目前RH浸渍管的内管一般采用尺寸精确的镁铬砖砌筑，镁铬砖和钢结构间用自流料填充，钢结构外焊有锚固件并浇注刚玉质耐火材料加以保护。浸渍管的浸渍管内衬用镁铬砖中的三氧化二铬不仅价格昂贵且有剧毒，对环境和人体都会造成严重的危害，且其在使用过程中砖缝成为薄弱环节，容易侵蚀和脱落；砌筑施工耗时长。因此，镁铬砖的应用并不符合耐火材料可持续的发展方向，不断寻找可替代的耐火材料一直是行业研究和关注的焦点。

其中尖晶石由于其优异的高温性能和抗热震性能成为插入管内芯材料的首选，且国内已经有尝试采用刚玉尖晶石质无铬浇注料及预制件代替镁铬砖的研究。现有研究工艺中的尖晶石有原位生成的，有直接添加电熔尖晶石细粉的。但是，目前普遍面临的问题是不含铬的浇注料其抗渣侵蚀性、抗热震性能差，寿命短，更换频繁，从而使得成本增加。

同时，几十年来，氮化硅结合碳化硅、塞隆结合碳化硅和刚玉砖等耐火材料在钢铁工业中大显身手，预示着氮化物陶瓷在耐火材料领域有广阔的应用前景。但是非氧化物生成条件苛刻，所导致的高成本、高能耗却影响着其在耐火材料行业的使用。

目前，也有关于RH真空炉插入管所用浇注料方面的文献报道。例如：1、申请号为201110441219.1、发明名称为“RH真空炉用插入管刚玉质浇注料及其制备方法”。该发明专利公开的刚玉质浇注料是由下述重量比的组分组成：致密刚玉10～20份、白刚玉45～60份、白刚玉微粉10～25份、电熔镁粉4～6份、a-氧化铝粉1～4份、硅微粉1～2份、减水剂0.2份、添加剂1～2份，所述添加剂为不锈钢钢纤维。 

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种免烧成塞隆结合刚玉-尖晶石质浇注料及其制备RH插入管预制件内芯的方法。本发明免烧成塞隆结合刚玉-尖晶石质浇注料采用塞隆结合，克服了现有传统浇注料水泥中CaO的存在对预制件高温性能及抗侵蚀性能的影响，从而极大地提高了本发明材料的高温强度和热震稳定性。并且结合该产品的1700℃使用条件，实现塞隆在使用过程中的生成，有效降低了生产成本，使得产品的使用寿命提高了30～50%。

为了解决上述问题，本发明采用的技术方案是：

本发明提供一种免烧成塞隆结合刚玉-尖晶石质浇注料，以重量百分含量表示，所述免烧成塞隆结合刚玉-尖晶石质浇注料的原料组成为：电熔白刚玉50～72%，尖晶石8～21%，金属硅粉2～9%，200目电熔白刚玉3～11%，α-氧化铝2～6%和ρ-氧化铝3～7%；另外加入添加剂FS60，所述添加剂FS60的加入量占上述各种原料总重量0.04～0.13%。

根据上述的免烧成塞隆结合刚玉-尖晶石质浇注料，以重量百分含量表示，所述电熔白刚玉50～72%由10～6mm电熔白刚玉18～22%，6～3mm电熔白刚玉16～22%，3～1mm电熔白刚玉12～19%和1～0mm电熔白刚玉4～9%组成。

根据上述的免烧成塞隆结合刚玉-尖晶石质浇注料，以重量百分含量表示，所述尖晶石8～21%由1～0mm尖晶石3～8%，320目尖晶石3～7%和5μm尖晶石2～6%组成。

根据上述的免烧成塞隆结合刚玉-尖晶石质浇注料，所述金属硅粉的粒度为0.074mm，所述α-氧化铝的粒度为5μm。

根据上述的免烧成塞隆结合刚玉-尖晶石质浇注料，所述添加剂 FS60是由德国巴斯夫股份公司所生产的高分子高效添加剂，其牌号为FS60。