[发明专利]一种铁水包用防氧化抗冲击浇注料、制备方法及铁水包

说明书

本发明公开了一种铁水包用防氧化抗冲击浇注料，由如下质量百分比的物质组成：烧结莫来石骨料：50～65%，红柱石：3～8%，碳化硅：3～14%，电熔莫来石细粉：10%～30%，锆莫来石细粉：0.01%～5%，氧化铝微粉：0.1～3%，铝粉：0.05～0.1%，纯铝酸钙水泥结合剂：3～6%，NaHCO₃：0.01～0.1%，硼酸：0.02～0.12%，水玻璃：0.01～0.3%；减水剂FDN：0.03～0.13%。本发明还公开了铁水包用防氧化抗冲击浇注料的制备方法，以及铁水包。本发明增强了包底及包壁下侧工作层的强度、抗钢水及废钢块的冲击性和抗氧化性，有针对性地解决了包底及包壁下侧的损蚀难题。

技术领域

本发明涉及一种铁水包用浇注料，具体涉及一种铁水包用防氧化抗冲击浇注料，本发明还涉及浇注料的制备方法以及铁水包，属于炼钢用耐火材料领域。

背景技术

铁水包是承担铁水运输的重要载体，其运行的安全、稳定直接影响炼钢生产的顺行，也影响工序的能耗与成本。铁水包在使用过程中，包衬要经受1300-1400℃左右高温铁水的冲刷、浸泡、热冲击、机械磨损以及渣、铁的侵蚀，有些钢厂还要在铁水包进行脱硫作业。随着钢厂降低铁钢比的需要，国内不少钢厂在铁水包中加入废钢，提高了钢铁生产流程中的废钢比，但也加剧了对包衬的冲击和侵蚀，如某钢厂150t铁水包加废钢前考核炉龄800次，加废钢后降低到600次。

作为铁水包用耐火材料，其关键要具备抗热震冲击性、抗脱硫剂和渣侵蚀性和清理包底结渣的机械应力冲击性。目前，很多钢厂的铁水包采用铝碳化硅碳砖工作层，轻质粘土砖作为永久层的砌筑模式。铁水包工作层直接与高温铁水和废钢接触，其中的石墨等碳素材料被氧化铁氧化变疏松而强度变差，先受到侵蚀，抗冲刷能力急剧下降，同时含有碳的情况下，导热系数较高，导致铁水温降增加。向铁水包内投加废钢，铁水包加入废钢后温度降低，废钢不融化或凝固成坨，加大了铁水包底及下侧包衬的热冲击和机械应力冲击，造成铁水包包底及包衬损蚀，严重影响了铁水包的使用寿命。

公开号为CN108101556A的中国发明专利公开了用于铁水包的碳质不定形耐火材料，碳质不定形耐火材料的组成包括：耐火骨料、粉料、结合剂，耐火骨料为硅石，粉料包括石英砂、粉煤灰和冶金焦粉，结合剂包括煤质沥青，其中以质量份计各组分配比为，硅石：石英砂：粉煤灰：冶金焦粉：煤质沥青＝40～60份：5～10份：10～20份：10～20份：5份，该发明的碳质耐火材料和铝酸盐质耐火材料的优点，既可以耐受高温，采用硅石、粉煤灰配料生产的耐火材料成本较低。但是碳质材料直接与高温铁水和废钢接触容易氧化，造成材质疏松而损蚀，导致铁水包寿命下降。公开号为CN107344860A的中国发明专利公开了用于铁水罐的浇注材料，所述浇注材料按重量份计算配比如下：氧化铝：50～70份，二氧化硅：10～40份，莫来石：10～20份，耐热钢纤维：3～6份，加水量：5～7份。浇注方法包括：清洁铁水罐内部及模具，并在模具与浇注料接触面上涂润滑脂；在铁水罐内砌筑一层35mm厚度高铝砖做为永久层，安装调整内膜工；将浇注料各组分依次经干混和湿混；将湿混后的浇注料注入模具，浇注时用振动棒进行振动；浇注料成型后，自然养护24h，脱模处理；拆模后在空气中自然养护48h后进行烘烤处理。该铁水罐用浇注料虽然强度高，抗热震性好，但是耐渣和脱硫剂侵蚀性不够。

在冶金行业大废钢比的趋势下，开发出一种新型抗热震冲击保温铁水包迫在眉睫。为提高铁水包包衬寿命，必须根据铁水包目前使用工艺中存在的问题，针对性的改进结构和材质，开发新型的抗冲击抗侵蚀保温性好的铁水包。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术存在的不足而提供一种铁水包用防氧化抗冲击浇注料，克服了现有铁水包在投加废钢的使用过程中，铁水包下侧工作层耐火材料易氧化，抗热震冲击能力差，保温性差等局限性，满足了大废钢比下铁水包加废钢的工艺要求。

本发明具体是这样实现的：