CN112456984A - 一种钢包包底用镁尖晶石质浇注料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种钢包包底用镁尖晶石质浇注料及其制备方法，按重量份包括以下原料：烧结刚玉颗粒50‑60份；烧结刚玉细粉15‑25份；镁铝尖晶石细粉10‑20份；活性氧化铝细粉3‑5份；有机纤维1‑1.5份；铝溶胶2‑4份；聚羧酸盐0.05‑1份。优点是：具有优良的热震稳定性、低侵蚀性，使用寿命有较大幅度提高。采用铝溶胶作为结合剂，能够减少引入的氧化钙杂质。

Description

一种钢包包底用镁尖晶石质浇注料及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种钢包包底用镁尖晶石质浇注料及其制备方法。

背景技术

随着钢铁冶炼技术的不断进步，特别是一些高附加值的品种钢冶炼量增多，使得炉外精炼在冶炼过程中所占比重越来越大。随着冶炼温度提高、洁净钢和高品质钢需求的不断增长，炉外精炼比例增大，时间延长，钢包容易损毁，且钢包底部是钢包损毁最严重的部位之一。近年来，国内外许多钢厂为实现钢包使用寿命的稳定化，钢包施工的省力化和降低耐火材料消耗，在钢包包底使用了刚玉-尖晶石浇注料。

发明内容

为克服现有技术的不足，本发明的目的是提供一种钢包包底用镁尖晶石质浇注料及其制备方法，增强热震稳定性，使Al₂O₃-Mg系包底浇注料的抗渗透、耐侵蚀性能与抗剥落性能同时得到提高，最终实现提高使用寿命之目的。

为实现上述目的，本发明通过以下技术方案实现：

一种钢包包底用镁尖晶石质浇注料，按重量份包括以下原料：

所述的烧结刚玉中各元素按重量份包括：

Al₂O₃ 81wt％-88wt％；Si 4wt％-5wt％；Al 4wt％-5wt％；Fe≤1wt％；Ti 3wt％-5wt％；酚醛树脂1wt％-3wt％。

所述的镁铝尖晶石细粉中氧化铝重量百分比为80％-90％，氧化镁的重量百分比为10％-20％；粒度为200目。

所述的烧结刚玉的体积密度≥3.65g/cm³，显气孔率≤3％，Al₂O₃含量≥99.00％。

所述的活性氧化铝微粉中Al₂O₃含量≥99.00％，粒径D50为0.5-2μm。

所述的铝溶胶的固含量为10％-30％

所述的有机纤维为丙纶纤维、涤纶纤维或聚酰亚胺纤维。

所述的烧结刚玉颗粒的粒径为5-3mm；烧结刚玉细粉的粒度为200目。

一种钢包包底用镁尖晶石质浇注料的制备方法，包括以下步骤：

1)将烧结刚玉颗粒、烧结刚玉细粉、镁铝尖晶石细粉、活性氧化铝细粉、有机纤维按所述重量份混合搅匀；

2)向混合料中加入铝溶胶、聚羧酸盐，再向其中混入混合料的5-7wt％的水，搅匀，净混时间不低于15min，出料；

3)将出料产品装入袋中，置于干燥处密封保存。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

钢包包底用镁尖晶石质浇注料具有优良的热震稳定性、低侵蚀性，使用寿命有较大幅度提高。采用铝溶胶作为结合剂，能够减少引入的氧化钙杂质，同时以烧结刚玉为骨料，使得到的钢包包底用镁尖晶石质浇注料具有良好的抗侵蚀性能，且更耐烧氧。且烧结刚玉中Si、Al均匀分散于Al₂O₃晶格之间，晶界数量多，热震稳定性能优良；添加Ti、Fe元素在制砖过程中还可作为烧结助剂，使钢包包底使用寿命延长。铝溶胶中的纳米氧化铝微粒分散均匀，得到的浇注料结合效果更好。采用了镁铝尖晶石，尖晶石能吸收钢水中钢渣中的Mn²⁺、Fe²⁺等二价离子，从而使钢渣的黏度变大，有效提高钢包包底抗渣侵蚀性能，提高高温抗折强度，从而提高钢包的抗渗漏性能。镁铝尖晶石、活性氧化铝粉、有机纤维共存的结合在高温下形成微通道网络，在使用时，贯通微通道网络具有惯性阻力，不易渗渣，降低钢包自身温差和气固界面温度梯度。

具体实施方式

下面结合对本发明进行详细地描述，但是应该指出本发明的实施不限于以下的实施方式。

实施例1-6：

钢包包底用镁尖晶石质浇注料的制备方法包括以下步骤：

1)按照如表1所示的各成分重量份称取烧结刚玉颗粒、烧结刚玉细粉、镁铝尖晶石细粉、活性氧化铝细粉、有机纤维；

其中，镁铝尖晶石细粉中氧化铝重量百分比为80％-90％，氧化镁的重量百分比为10％-20％；粒度为200目。烧结刚玉的体积密度≥3.65g/cm³，显气孔率≤3％，Al₂O₃含量≥99.00％。活性氧化铝微粉中Al₂O₃含量≥99.00％，粒径D50为0.5-2μm。铝溶胶的固含量为10％-30％。有机纤维为丙纶纤维、涤纶纤维或聚酰亚胺纤维。烧结刚玉颗粒的粒径为5-3mm；烧结刚玉细粉的粒度为200目。

2)向混合料中加入铝溶胶、聚羧酸盐，再向其中混入混合料的5-7wt％的水，搅匀，净混时间不低于15min，检验合格后出料；

3)将出料产品装入袋中，置于干燥处密封保存。

表1

组分	实施例1	实施例2	实施例3	实施例4	实施例5	实施例6
							烧结刚玉颗粒	50	52	53	55	58	60
烧结刚玉细粉	15	20	12	18	16	16
							活性氧化铝细粉	3	4	4	3	5	4
丙纶纤维	1.2		1			1.2
							涤纶纤维		1.5		1.2
聚酰亚胺纤维					1.4
							铝溶胶	20％/2	15％/3	25％/2	20％/4	15％/3	15％/4
聚羧酸盐	0.06	0.08	0.06	0.09	0.05	0.08

表1中粒径均为粒径D 50粒径，铝溶胶一行中，“/”前后分别为铝溶胶中的固含量和铝溶胶的重量份。其中，烧结刚玉中各元素按重量份包括：Al₂O₃ 81wt％-88wt％；Si4wt％-5wt％；Al 4wt％-5wt％；Fe≤1wt％；Ti 3wt％-5wt％；酚醛树脂1wt％-3wt％。

上述实施例所采用的烧结刚玉的生产方法，包括以下步骤：

1)将煅烧高岭土研磨至300-600目，并检测其中的SiO₂、Fe₂O₃、TiO₂的含量，加入Al粉，Al粉的质量依据目标产物中Si、Al量根据质量守恒定律算得。

2)将上述原料加入内有刚玉球的球磨机中进行干磨，干磨2-3h后放料；

3)得到的混合物料加入湿辗机或强制式搅拌机，向混合粉料中加入酚醛树脂混5-10min，避免Al的水化氧化；

4)将步骤3)得到的混料在100-150MPa下压坯，得到的坯体装入隧道窑车或入倒焰窑中，以30-50℃/h的升温速率对坯体焙烧，烧至1500-1550℃，保温2-8h后进行冷却，对冷却后的坯体进行破碎、磨粉。

对成品浇注料进行测试，见表2。

表2

可见本发明的钢包包底用镁尖晶石质浇注料具有优良的热震稳定性、低侵蚀性，使用寿命有较大幅度提高。

Claims (9)

1.一种钢包包底用镁尖晶石质浇注料，其特征在于，按重量份包括以下原料：

2.根据权利要求1所述的一种钢包包底用镁尖晶石质浇注料，其特征在于，所述的烧结刚玉中各元素按重量份包括：

Al₂O₃ 81wt％-88wt％；Si 4wt％-5wt％；Al 4wt％-5wt％；Fe≤1wt％；Ti 3wt％-5wt％；酚醛树脂1wt％-3wt％。

3.根据权利要求1所述的一种钢包包底用镁尖晶石质浇注料，其特征在于，所述的镁铝尖晶石细粉中氧化铝重量百分比为80％-90％，氧化镁的重量百分比为10％-20％；粒度为200目。

4.根据权利要求1所述的一种钢包包底用镁尖晶石质浇注料，其特征在于，所述的烧结刚玉的体积密度≥3.65g/cm³，显气孔率≤3％，Al₂O₃含量≥99.00％。

5.根据权利要求1所述的一种钢包包底用镁尖晶石质浇注料，其特征在于，所述的活性氧化铝微粉中Al₂O₃含量≥99.00％，粒径D50为0.5-2μm。

6.根据权利要求1所述的一种钢包包底用镁尖晶石质浇注料，其特征在于，所述的铝溶胶的固含量为10％-30％。

7.根据权利要求1所述的一种钢包包底用镁尖晶石质浇注料，其特征在于，所述的有机纤维为丙纶纤维、涤纶纤维或聚酰亚胺纤维。

8.根据权利要求1所述的一种钢包包底用镁尖晶石质浇注料，其特征在于，所述的烧结刚玉颗粒的粒径为5-3mm；烧结刚玉细粉的粒度为200目。

9.根据权利要求1-8任意一项所述的一种钢包包底用镁尖晶石质浇注料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)将烧结刚玉颗粒、烧结刚玉细粉、镁铝尖晶石细粉、活性氧化铝细粉、有机纤维按所述重量份混合搅匀；

2)向混合料中加入铝溶胶、聚羧酸盐，再向其中混入混合料的5-7wt％的水，搅匀，净混时间不低于15min，出料；

3)将出料产品装入袋中，置于干燥处密封保存。