一種鋼包澆注料及其制備方法
【專利摘要】一種鋼包澆注料及其制備方法，屬于鋼包【技術(shù)領(lǐng)域】。鋼包澆注料包括的原料按質(zhì)量百分比為：燒結(jié)剛玉莫來(lái)石48～77％、高鋁輔料13～27％、95燒結(jié)鎂砂9～15％、尖晶石水泥2～5％、微硅粉1.5～3.5％、外加劑0.1～0.25％。優(yōu)點(diǎn)在于，在高溫下具有較傳統(tǒng)鋼包澆注料更優(yōu)越的抗沖刷性能和抗侵蝕滲透能力，鋼包運(yùn)轉(zhuǎn)周期趨于固定，增強(qiáng)了鋼包維修時(shí)間的可計(jì)劃性。
【專利說(shuō)明】一種鋼包澆注料及其制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于鋼包【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種鋼包澆注料及其制備方法。尤其是一種用于非精煉鋼包的新型鋼包澆注料。

【背景技術(shù)】
[0002]進(jìn)入本世紀(jì)后中國(guó)的鋼鐵工業(yè)有了突飛猛進(jìn)的發(fā)展，鋼鐵產(chǎn)量連年猛增。僅2013年粗鋼產(chǎn)量就達(dá)到了 7.79億噸，位居全球首位。鋼鐵工業(yè)的快速發(fā)展也給耐材工業(yè)的技術(shù)進(jìn)步提出新的要求。精煉鋼技術(shù)的發(fā)展代表了煉鋼技術(shù)的發(fā)展方向，但產(chǎn)量占據(jù)絕大多數(shù)的非精煉鋼包相關(guān)的配套技術(shù)并沒(méi)有引起足夠的重視。目前我國(guó)非精煉鋼包用耐火材料還處于上世紀(jì)后期的技術(shù)水平，加之普碳鋼利潤(rùn)下滑，鋼廠對(duì)耐火材料持續(xù)壓價(jià)，當(dāng)下非精煉鋼包用耐火材料大都有技術(shù)水平落后的小廠提供，整個(gè)市場(chǎng)比較混亂，鋼包小事故時(shí)有發(fā)生。
[0003]傳統(tǒng)非精煉鋼包澆注料主要采用天然一級(jí)礬土熟料“通料”(由塊料破碎后直接使用，不經(jīng)過(guò)分級(jí)和配料)作為骨料，以硅微粉為結(jié)合劑，礬土細(xì)粉為輔料，鎂砂為膨脹劑，雖然能夠使用，但是穩(wěn)定性較差。由于天然一級(jí)料中混級(jí)現(xiàn)象比較嚴(yán)重，存在著欠燒的二級(jí)料、高鐵料、高鈣料、過(guò)燒料等，這些都給質(zhì)量帶來(lái)很大的隱患，加之又以通料的形式使用，顆粒級(jí)配處于失控狀態(tài)，因此，鋼包壽命很不穩(wěn)定，使用次數(shù)高的能達(dá)到接近200次，差的不到50次，這給鋼包周轉(zhuǎn)帶來(lái)一定的困難，運(yùn)轉(zhuǎn)被動(dòng)的局面時(shí)有發(fā)生。
[0004]以礬土生料作為原料，經(jīng)過(guò)提質(zhì)均化、成分配料、濕法共磨、漿體脫水、成型后高溫煅燒而制備的優(yōu)質(zhì)合成耐火原料，具有成分穩(wěn)定、結(jié)構(gòu)均一、晶體發(fā)育良好、致密度高等優(yōu)點(diǎn)，克服了天然料的質(zhì)量不可控的問(wèn)題，它的出現(xiàn)給鋼包澆注料的可控性提供了基礎(chǔ)。類似的如礬土基均質(zhì)料在水泥窯用耐火材料、垃圾焚燒爐用耐火材料中的應(yīng)用已有報(bào)道，但燒結(jié)剛玉莫來(lái)石在鋼包澆注料中的應(yīng)用尚未見(jiàn)報(bào)道。
[0005]尖晶石水泥也是目前剛剛踏入市場(chǎng)的一種含有尖晶石相的高鋁水泥，其兼具尖晶石的優(yōu)勢(shì)和高鋁水泥的結(jié)合性能，其作為鋼包澆注料的結(jié)合劑不僅能夠提高材料的早期強(qiáng)度，對(duì)于材料后期綜合性能的提高也起到積極的作用，目前用作非精煉鋼包的結(jié)合劑尚未見(jiàn)報(bào)道。
[0006]因此，結(jié)合在鋼包澆注料方面的理論實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和燒結(jié)剛玉莫來(lái)石及尖晶石水泥的優(yōu)勢(shì)，研制了本發(fā)明所述的新型鋼包澆注料。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明目的在于提供一種鋼包澆注料及其制備方法，解決非精煉鋼包澆注料強(qiáng)度偏低，抗侵蝕滲透性差等問(wèn)題。
[0008]利用燒結(jié)剛玉莫來(lái)石化學(xué)成分、結(jié)構(gòu)均一、性能穩(wěn)定、晶體發(fā)育良好、線性變化小，同時(shí)又具有一定柔韌性以及尖晶石水泥同時(shí)具有較好的常溫和高溫力學(xué)性能等特點(diǎn)，來(lái)改善目前鋼包澆注料強(qiáng)度低、抗侵蝕滲透性差以及質(zhì)量不可控的缺點(diǎn)。
[0009]一種鋼包澆注料，包括的原料按質(zhì)量百分比為:燒結(jié)剛玉莫來(lái)石48?77%、高鋁輔料13?27%、95燒結(jié)鎂砂9?15%、尖晶石水泥2?5%、微硅粉1.5?3.5%、外加劑0.1 ?0.25%o 其中:
[0010]燒結(jié)剛玉莫來(lái)石含四種不同粒度:30mm彡粒度〉10mm，質(zhì)量百分比為20?35% ；1mm ^粒度> 5mm，質(zhì)量百分比為10?15% ；5mm ^粒度> 3mm，質(zhì)量百分比為8?12% ；3謹(jǐn)彡粒度> I謹(jǐn)，質(zhì)量百分比為10?15% ；
[0011]高鋁輔料含兩種不同粒度:1mm彡粒度> 0.088mm，質(zhì)量百分比為5?13% ；0.088mm彡粒度，質(zhì)量百分比為8?14% ;
[0012]95燒結(jié)鎂砂含兩種不同粒度:1mm彡粒度> 0.088mm，質(zhì)量百分比為2?5 % ；0.088mm彡粒度，質(zhì)量百分比為7?10% ;
[0013]燒結(jié)剛玉莫來(lái)石成分滿足:75wt% ^ Al2O3S 83wt %, Fe 203^ 2.0wt % ；CaO+MgO ^ 0.8wt%；K20+Na20^ 0.4wt%，體積密度彡 2.85g.αιΓ3，2.5%彡吸水率彡 3.5%；主晶相為剛玉相和莫來(lái)石相。
[0014]高鋁輔料為特級(jí)高鋁礬土、板狀剛玉、亞白剛玉、白剛玉中的一種或者多種；
[0015]尖晶石水泥中尖晶石相和鋁酸鈣礦相的相含量彡92wt% ;
[0016]外加劑為防爆纖維、三聚磷酸鈉和六偏磷酸鈉中的一種或多種；
[0017]硅微粉、尖晶石水泥、外加劑的粒徑控制在0.088mm以下。
[0018]一種鋼包澆注料的制備方法，具體步驟為:
[0019](I)將燒結(jié)剛玉莫來(lái)石按30mm彡粒度〉10mm，質(zhì)量百分比為20?35% ；10mm彡粒度> 5謹(jǐn)，質(zhì)量百分比為10?15%;5謹(jǐn)彡粒度> 3mm，質(zhì)量百分比為8?12%;3謹(jǐn)彡粒度> 1mm，質(zhì)量百分比為10?15%順序依次裝入噸包袋中；
[0020](2)將質(zhì)量百分比為13?27%的高鋁輔料、質(zhì)量百分比為9?15%的95燒結(jié)鎂砂、質(zhì)量百分比為2?5%的尖晶石水泥、質(zhì)量百分比為1.5?3.5%的微娃粉、質(zhì)量百分比為0.1?0.25%的外加劑在攪拌機(jī)中混合均勻；
[0021](3)將步驟(2)得到的混合物料直接裝入步驟(I)的噸包袋中，封裝好噸包袋即可。
[0022]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于:
[0023]1、主材質(zhì)燒結(jié)剛玉莫來(lái)石是以剛玉和莫來(lái)石為主晶相，高溫力學(xué)性能好、體積穩(wěn)定性高，顆粒致密度高、與基質(zhì)結(jié)合緊密，所制備的新型鋼包澆注料在高溫下具有較傳統(tǒng)鋼包澆注料更優(yōu)越的抗沖刷性能和抗侵蝕滲透能力；
[0024]2、采用了新型結(jié)合劑，鋼包的早期強(qiáng)度高，尖晶石相的存在也對(duì)于穩(wěn)定早期材料尺寸，促進(jìn)使用過(guò)程中尖晶石相的生成起著積極的作用；
[0025]3、采用了大粒徑鎂砂，在使用過(guò)程中不斷生成尖晶石，有利于材料持續(xù)自修復(fù)；
[0026]4、原料成分結(jié)構(gòu)均勻，加水量波動(dòng)小，使用性能穩(wěn)定，使用后局部損蝕的幾率小，能延長(zhǎng)鋼包的正常使用周期；同時(shí)，使鋼包運(yùn)轉(zhuǎn)周期趨于固定，增強(qiáng)了鋼包維修時(shí)間的可計(jì)劃性。

【具體實(shí)施方式】
[0027]實(shí)施例1
[0028]按照如下原料及配比配制:
[0029]燒結(jié)剛玉莫來(lái)石:30mm彡粒度〉10mm，質(zhì)量百分比為25%;10mm彡粒度〉5mm，質(zhì)量百分比為13% ；5mm彡粒度> 3mm，質(zhì)量百分比為12% ；3mm彡粒度> 1mm，質(zhì)量百分比為15%。特級(jí)高銷帆土:1mm彡粒度> 0.088mm，質(zhì)量百分比為5%。剛玉粉:0.088mm彡粒度，質(zhì)量百分比為12.5%。95燒結(jié)鎂砂:1mm彡粒度> 0.088mm，質(zhì)量百分比為3%;0.088mm彡粒度，質(zhì)量百分比為8%。尖晶石水泥:質(zhì)量百分比為4%。微硅粉:質(zhì)量百分比為2.5%。外加劑:質(zhì)量百分比為0.16%。
[0030]所獲得一種新型鋼包澆注料的性能如下:
[0031]110°C下養(yǎng)護(hù)24小時(shí)后的體積密度為2.91g.cm—3，抗折強(qiáng)度為8.3MPa，耐壓強(qiáng)度為101MP ;1500°C下燒成3小時(shí)后的體積密度為3.03g.cm_3，抗折強(qiáng)度為7.9MPa，耐壓強(qiáng)度為76MPa，線變化率為+0.4%。
[0032]實(shí)施例2
[0033]按照如下原料及配比配制:
[0034]燒結(jié)剛玉莫來(lái)石:30mm彡粒度〉10mm，質(zhì)量百分比為33 ；10mm彡粒度〉5mm，質(zhì)量百分比為11 % ；5mm彡粒度> 3mm，質(zhì)量百分比為8% ；3mm彡粒度> 1mm，質(zhì)量百分比為11 %。特級(jí)高銷帆土:1_彡粒度> 0.088_，質(zhì)量百分比為8 % ；0.088mm彡粒度，質(zhì)量百分比為4.5%。剛玉粉:0.088mm彡粒度，質(zhì)量百分比為8%。95燒結(jié)鎂砂:Imm彡粒度>
0.088mm，質(zhì)量百分比為4% ;0.088mm彡粒度，質(zhì)量百分比為7%。尖晶石水泥:質(zhì)量百分比為3%。微娃粉:質(zhì)量百分比為2.5%。外加劑:質(zhì)量百分比為0.16%。
[0035]所獲得一種新型鋼包澆注料的性能如下:
[0036]110°C下養(yǎng)護(hù)24小時(shí)后的體積密度為2.89g.cm—3，抗折強(qiáng)度為8MPa，耐壓強(qiáng)度為98MP ;1500°C下燒成3小時(shí)后的體積密度為2.96g.cm_3，抗折強(qiáng)度為7.6MPa，耐壓強(qiáng)度為75MPa，線變化率為+0.4%。
[0037]實(shí)施例3
[0038]按照如下原料及配比配制:
[0039]燒結(jié)剛玉莫來(lái)石:30mm彡粒度〉10mm，質(zhì)量百分比為33 ；10mm彡粒度〉5mm，質(zhì)量百分比為12% ；5mm彡粒度> 3mm，質(zhì)量百分比為8% ；3mm彡粒度> 1mm，質(zhì)量百分比為10%。特級(jí)高銷帆土:1_彡粒度> 0.088_，質(zhì)量百分比為8% ；0.088mm彡粒度，質(zhì)量百分比為6.5%。剛玉粉:0.088mm彡粒度，質(zhì)量百分比為6%。95燒結(jié)鎂砂:Imm彡粒度>
0.088mm，質(zhì)量百分比為3%;0.088mm彡粒度，質(zhì)量百分比為8%。尖晶石水泥:質(zhì)量百分比為3%。微娃粉:質(zhì)量百分比為2.5%。外加劑:質(zhì)量百分比為0.16%。
[0040]所獲得一種新型鋼包澆注料的性能如下:
[0041]110°C下養(yǎng)護(hù)24小時(shí)后的體積密度為2.88g.cm—3，抗折強(qiáng)度為8.2MPa，耐壓強(qiáng)度為96MP ;1500°C下燒成3小時(shí)后的體積密度為2.98g.cm_3，抗折強(qiáng)度為7.5MPa，耐壓強(qiáng)度為75MPa，線變化率為+0.4%。
[0042]實(shí)施例4
[0043]按照如下原料及配比配制:
[0044]燒結(jié)剛玉莫來(lái)石:30mm彡粒度〉10mm，質(zhì)量百分比為34 ；10mm彡粒度〉5mm，質(zhì)量百分比為10% ；5mm彡粒度> 3mm，質(zhì)量百分比為8% ；3mm彡粒度> 1mm，質(zhì)量百分比為10%。特級(jí)高銷帆土:1mm彡粒度> 0.088mm，質(zhì)量百分比為10% ;0.088mm彡粒度，質(zhì)量百分比為12%。95燒結(jié)鎂砂:1mm彡粒度> 0.088mm，質(zhì)量百分比為4% ;0.088mm彡粒度，質(zhì)量百分比為7%。尖晶石水泥:質(zhì)量百分比為2%。微硅粉:質(zhì)量百分比為3%。外加劑:質(zhì)量百分比為0.18%。
[0045]所獲得一種新型鋼包澆注料的性能如下:
[0046]110°C下養(yǎng)護(hù)24小時(shí)后的體積密度為2.88g.cm—3，抗折強(qiáng)度為8.2MPa，耐壓強(qiáng)度為96MP ;1500°C下燒成3小時(shí)后的體積密度為2.98g.cm_3，抗折強(qiáng)度為7.5MPa，耐壓強(qiáng)度為75MPa，線變化率為+0.4%。
[0047]經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)使用，對(duì)比傳統(tǒng)鋼包澆注料，本發(fā)明所研制的新型鋼包澆注料，不僅生產(chǎn)方便、攪拌加水量少、施工性能好、抗沖刷、耐侵蝕滲透性能好，而且穩(wěn)定延長(zhǎng)鋼包使用壽命，提高了耐火材料的性價(jià)比，具有廣闊的市場(chǎng)前景。
【權(quán)利要求】
1.一種鋼包澆注料，其特征在于，包括的原料按質(zhì)量百分比為:燒結(jié)剛玉莫來(lái)石48?77 %、高鋁輔料13?27 %、95燒結(jié)鎂砂9?15 %、尖晶石水泥2?5 %、微硅粉1.5?3.5 %、外加劑0.1?0.25%。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的澆注料，其特征在于，所述的燒結(jié)剛玉莫來(lái)石含四種不同粒度:30111111彡粒度〉10臟，質(zhì)量百分比為20?35%；10臟彡粒度〉5臟，質(zhì)量百分比為10?15% ； 5111111彡粒度? 3臟，質(zhì)量百分比為8?12% ； 3111111彡粒度? 1臟，質(zhì)量百分比為10?15%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的澆注料，其特征在于，所述的高鋁輔料含兩種不同粒度:1臟多粒度? 0.088111111，質(zhì)量百分比為5?13% ；0? 088111111多粒度，質(zhì)量百分比為8?14%。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的澆注料，其特征在于，所述的95燒結(jié)鎂砂含兩種不同粒度:1臟多粒度? .0.088111111，質(zhì)量百分比為2?5% ；0? 088111111多粒度，質(zhì)量百分比為7?10%。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的澆注料，其特征在于，所述的燒結(jié)剛玉莫來(lái)石成分滿足:75被%彡八1203彡83界七%，？6 203彡2.0界七% ；080+1^0彡0.8界七% ^ 20十版120彡0.4被％，體積密度彡2.858 - 0^,2.吸水率? 3.5% ；主晶相為剛玉相和莫來(lái)石相。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的澆注料，其特征在于，所述的高鋁輔料為特級(jí)高鋁礬土、板狀剛玉、亞白剛玉和白剛玉中的一種或者多種。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的澆注料，其特征在于，所述的尖晶石水泥中尖晶石相和鋁酸鈣礦相的相含量彡92被％。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的澆注料，其特征在于，所述的外加劑為防爆纖維、三聚磷酸鈉和六偏磷酸鈉中的一種或多種。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的澆注料，其特征在于，所述的硅微粉、尖晶石水泥和外加劑的粒徑在0.088麵以下。
10.一種權(quán)利要求1所述的鋼包澆注料的制備方法，具體步驟為: .1)將燒結(jié)剛玉莫來(lái)石按30臟彡粒度?10臟，質(zhì)量百分比為20?35%；10臟彡粒度?5臟，質(zhì)量百分比為10?15% ；5111111彡粒度? 3臟，質(zhì)量百分比為8?12% ；3臟彡粒度?1臟，質(zhì)量百分比為10?15%順序依次裝入噸包袋中； .2)將質(zhì)量百分比為13?27%的高鋁輔料、質(zhì)量百分比為9?15%的95燒結(jié)鎂砂、質(zhì)量百分比為2?5%的尖晶石水泥、質(zhì)量百分比為1.5?3.5%的微娃粉、質(zhì)量百分比為.0.1?0.25%的外加劑在攪拌機(jī)中混合均勻； .3)將步驟2)得到的混合物料直接裝入步驟1)的噸包袋中，封裝好噸包袋。
【文檔編號(hào)】C04B35/66GK104496500SQ201410838526
【公開(kāi)日】2015年4月8日 申請(qǐng)日期:2014年12月29日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月29日
【發(fā)明者】安建成, 王林俊, 王亞利, 陳超群, 趙春燕, 朱明明 申請(qǐng)人:通達(dá)耐火技術(shù)股份有限公司, 陽(yáng)泉金隅通達(dá)高溫材料有限公司