[发明专利]一种含微孔骨料的钢包工作衬预制砖

说明书

一种含微孔骨料的钢包工作衬预制砖，其原料组成及质量%为：粒度＞5mm至≤12mm微孔板状刚玉骨料30～50%、粒度＞1mm至≤5mm微孔板状刚玉骨料5～25%、粒度≤1mm电熔刚玉细骨料5～15%、粒度＞1mm至≤3mm微孔富铝铝镁尖晶石细骨料5‑15%、粒度≤0.074mm刚玉细粉20～30%、粒度≤0.045mm富铝铝镁尖晶石细粉5～10%、粒度≤20μmα‑Al2O3微粉2～8%、粒度≤0.074mmρ‑Al2O3 3～7%、粒度≤0.074mm高碳树脂粉0.1～1%、铝酸钙水泥1～3%、醚基聚羧酸酯减水剂0.1～1%。本发明强度可增5～15MPa，显气孔率降2～5%，钢包表面温降15～50℃；钢包扩容后侵蚀速率为0.5‑0.6mm/炉次，高温下不易膨胀。

技术领域

本发明涉及炼钢耐火材料技术领域，主要涉及一种含微孔骨料的钢包工作衬预制砖。

背景技术

国内炼钢钢包的炉衬工作层主要包括铝镁碳砖、无碳刚玉预制砖或刚玉尖晶石预制砖；渣线使用镁炭砖，永久层多使用高铝浇注料。钢包保温有的钢厂采用，有的钢厂没有采用，从相关的资料看：采用保温措施的钢包，外壁温度有一定程度的降低；但是有后期保温板粉化引发安全隐患的风险。无碳刚玉预制砖或刚玉尖晶石预制砖主要用于对钢水碳含量要求比较高的钢包包壁及包底的砌筑；而渣线仍然以低碳镁碳砖为主。近年来，随着废钢用量的增加，在不增加设备投资的情况下，钢厂多采用转炉、钢包扩容来达到增加产量的目的，钢包扩容，多以减薄工作衬或永久衬的厚度为主要措施。如某钢厂将工作层由200mm降低到170mm，渣线层由220mm降低到190mm；将永久层由120mm降低到90mm；这可以提高钢包的容积，但是减薄砖衬，必然会降低钢包使用次数，且炉衬工作层减薄，意味着相同的侵蚀速率下，寿命要降低，钢包的周转量会增加，传热也会加快，钢包内钢水温降可能增大。在此情况下，如何调整工作衬的组成，满足生产需求，是耐火材料领域面临的一个挑战。使用铝镁尖晶石，降低密度，降低导热，由于其反应性强，侵蚀仍然会较大，且不耐冲刷。近年来，有微孔刚玉的生产，引入纳米级的闭气孔生产刚玉骨料，以此生产的浇注料抗侵蚀性不降低，而引入适度的可分散的含炭树脂粉，可增强预制砖的抗侵蚀性能。既然低碳镁碳砖对钢包中钢液没有大的影响，那么很低碳的包壁预制砖在烘烤后，对于钢水的影响也很微弱，但是对于炉衬材料的强度、致密度影响大，利于性能改善。针对这个技术思路，进行了相关文献的检索。

在检索的资料中，中国专利CN103396137A所述的节能环保型无碳钢包预制块及其制备方法，其所述预制块由a料和b料两部分组成，按重量份a料∶b料＝(1/4～4)∶1；所述a料中主要为不同粒度的再生料，再生料组成为：Al₂O₃≥90％，SiO₂≤0.8％，CaO≤0.8％，Fe₂O₃≤1.5％，MgO≤7.0％；粒度为7-12mm的再生料：20～50重量份；粒度为3-7mm的再生料：10～30重量份；粒度为1-3mm的再生料：10～30重量份；粒度为0-1mm的再生料：10～20重量份；α-Al₂O₃微粉：2～10重量份；粒度0.088mm-1mm电熔镁砂：1～8重量份；粒径≤0.088mm的电熔镁砂：2～10重量份；铝酸盐水泥：2～8重量份；减水剂：0.1～2重量份；所述b料包括：粒度为7-12mm的板状刚玉为15～50重量份；粒度为3-7mm的为10～30重量份；粒度为1-3mm的为10～30重量份；粒度为0-1mm的为10～20重量份；α-Al₂O₃微粉：2～10重量份；粒度为0.088mm-1mm的电熔镁砂：1～8；粒径≤0.088mm的电熔镁砂：2～10重量份；铝酸盐水泥：2～8重量份；减水剂：0.1～2重量份。该发明的无碳钢包预制块含再生料，质量很难均匀，且使用电熔镁砂细颗粒与细粉，应用过程反应比较大，容易造成膨胀反应。