[发明专利]一种高锰钢冶炼用钢包浇注料及其制备方法

说明书

本发明涉及一种高锰钢冶炼用钢包浇注料及其制备方法。其方案是：43~68wt%的微孔刚玉颗粒和10~27wt%的镁铝尖晶石颗粒为骨料，以5~15wt%的微孔刚玉细粉、2~4wt%的镁铝尖晶石微粉、4~8wt%的拟薄水铝石、2~4wt%的ρ‑Al₂O₃细粉、0.1~1wt%的单斜相氧化锆细粉和0.1~1.5wt%的锰粉为基质，骨料和基质之和为原料；以原料0.04~0.08wt%的有机纤维、0.1~0.5wt%的聚羧酸减水剂、0.2~0.5wt%的马来酸和0.01~0.03wt%的消泡剂为外加剂。将基质、外加剂和水搅拌，得预混料；将骨料撒入模具，再将预混料浇注模具中，成型，干燥，脱模，制得高锰钢冶炼用钢包浇注料。本发明强度高、热震稳定性好、耐冲刷、抗钢渣侵蚀性优异和能改善高锰钢品质。

技术领域

本发明属于钢包浇注料技术领域。具体涉及一种高锰钢冶炼用钢包浇注料及其制备方法。

背景技术

从19世纪初期就有科学家研究了锰在钢中的应用，紧接着人们发现钢中的锰不但可以提高钢的硬度还可以保证钢的延展性和韧性不下降。锰含量小于3％的低锰钢韧性较差，当钢中锰含量大于13％时，钢的强度提高韧性也提高。早期11％～14％的锰钢主要应用于钢盔、装甲坦克、穿甲弹弹头等军事领域，如今高锰钢已经广泛应用到冶金、矿山、建材、汽车、农机、军工等高负荷强磨损环境中。除此之外，锰是炼钢时用锰铁脱氧而残留在钢中的，可以改善钢的质量，锰与硫形成MnS，从而减轻了硫的有害作用，降低了钢的脆性，改善钢的热加工性能。

耐火材料在钢铁冶炼过程中起着重要作用，不同冶炼阶段对耐火材料有不同的要求，例如，EAF冶炼过程炉体主要采用镁碳砖，炉盖主要采用含锰刚玉浇注料。AOD，VOD冶炼过程主要采用烧成镁钙砖、烧成白云石砖以及镁钙锆砖，也有直接使用不烧镁白云石砖，这些耐火材料在钢冶炼过程中与钢液直接接触，钢液中存在的游离杂质元素可与耐火材料反应，产生钢中夹杂物，例如，镁碳质耐火材料可能会增加铝镇静钢中尖晶石夹杂以及碳含量。

高锰钢冶炼钢包使用的主要是镁碳砖和铝镁碳砖，在钢包冶炼过程中，含镁耐火材料在高温下挥发出Mg蒸气，其与钢液中存在的杂质元素Al反应生成铝镁尖晶石夹杂物，影响钢液洁净度；含碳耐火材料可增加钢液中碳含量，降低了钢的韧性，影响钢的质量。除此之外，在钢液的冲蚀作用下耐火材料易于剥落损毁，降低耐火材料的使用寿命，也影响了钢液的洁净度。目前的钢包耐火材料在高锰钢冶炼过程中蚀损较快，而且对钢中元素的控制不利，制约了高锰钢生产。

发明内容

本发明旨在克服已有技术缺陷，目的是提供一种强度高、热震稳定性好、耐冲刷、抗钢渣侵蚀性优异和改善高锰钢品质的高锰钢冶炼用钢包浇注料及其制备方法。

为实现以上目的，本发明采用的技术方案是：以43～68wt％的微孔刚玉颗粒和10～27wt％的镁铝尖晶石颗粒为骨料，以5～15wt％的微孔刚玉细粉、2～4wt％的镁铝尖晶石微粉、4～8wt％的拟薄水铝石、2～4wt％的ρ-Al₂O₃细粉、0.1～1wt％的单斜相氧化锆细粉和0.1～1.5wt％的锰粉为基质，所述骨料和所述基质之和为原料。以占所述原料0.04～0.08wt％的有机纤维、

0.1～0.5wt％的聚羧酸减水剂、0.2～0.5wt％的马来酸和0.01～0.03wt％的消泡剂为外加剂。

先将所述基质和所述外加剂预混，外加所述原料4～10wt％的水，搅拌2～4分钟，即得预混料；安装模具，将所述骨料均匀地撒入模具，再将所述预混料浇注所述模具中，振动成型，在110～200℃条件下保温12～48小时，脱模，制得高锰钢冶炼用钢包浇注料。

所述微孔刚玉颗粒的Al₂O₃含量≥99.5wt％；所述微孔刚玉颗粒：显气孔率为≤5.22％，闭口气孔率≥7.5％，中位孔径为≤0.2μm，微孔刚玉颗粒的粒径为20～0.088mm。