專利名稱：中間包工作層耐火材料的制作方法
技術領域：
本發明涉及治煉技術領域，是一種主要用于煉鋼中間包工作層的耐火材料。
已有的中問包工作層所采用的耐火材料，主要有鎂質、硅質絕熱板及鎂質類涂抹料等。這些材料的共同不足在于使用壽命短，一般均在8小時左右，不能滿足高效連鑄的要求，安全性差；經常發生漏鋼事故等。究其原因，主要由以下幾點由于采用有機結合劑成型，致使加熱過程中留下了大量氣孔，導致結構致密性差；主材料自身的熱穩定性差，隨著溫度的升高，結構強度進一步下降，與鋼水接觸時，鋼水及鋼渣很快侵入材料內部而侵蝕損毀；材料的整體設計存在缺陷，當材料與鋼不接觸時，鋼渣中的Ca2+、Fe3+、Al3+、Si4+等元素擴散至材料內部，與材料反應生成了低熔點物相，溶于渣中，加快了材料的蝕損。
本發明的目的是，通過添加無機結合劑，僅材料在整個使用過程中結構強度高，熱穩定性好。并通過精細整體設計，使材料各組之間達到優化組合，耐侵蝕性能高，使中間包工作層的使用壽命大幅度提高。本發明為完成上述發明目的，提供的技術方案是，它含有鎂砂顆粒部份及鎂砂細粉部分，其中鎂砂顆粒部分各不同顆粒直徑的重量比為45-87％，鎂砂細粉部分的組份及其重量比為組份 重量比鎂砂細粉 20-30％活性SiO21.5-6％石英 1-5％活性MgO 0.5-4％鋼纖維0.6-1.6％三聚磷酸鈉0.1-0.3％六偏磷酸鈉0.1-0.3％鎂砂顆粒部分不同顆粒直徑的重量比為顆粒直徑 重量比5-8mm 12-22％3-5mm 13-23％1-3mm 12-22％0.1-1mm 10-20％一級電熔鎂砂顆粒部分不同顆粒直徑的不同重量比為顆粒直徑 重量比5-8mm 19％3-5mm 15％1-3mm 14％0.1-1mm 17％鎂砂細粉部分的組份及重量比為組份 重量比一級電熔鎂砂細粉200目24％砂灰 4％燒結鎂砂320目 2％磺砂0-2mm 3％鋼纖維 1.6％三聚磷酸鈉 0.2％六偏磷酸鈉 0.2％本發明所述的耐火材料中Mgo含量為80％-95％。
本發明通過加入活性Sio2、石英、鋼纖維，提高了材料的體積穩定性。由于鎂質材料在加熱過程中發生較大的熱膨脹，極易破壞材料結構，造成強度下降，性能降低。加入活性Sio2、石英，在較低溫度下便于Mgo反應，由于活性的差別，其反應溫度區間大，因此不間斷地生成M2S加強了強度；1300℃左右Sio2便熔融成粘度很高的玻璃相，緩沖了鎂質材料的熱膨脹。鋼纖維在中低溫下則是通過在材料內部的交錯排列而起加強作用，1350℃以上則逐漸融熔氧化形成細小空隙，對消除膨脹應力，提高熱震起了很好的作用。
三聚磷酸鈉及六偏磷酸鈉的加入，大大降低了物料與水的排斥力，使物料在加入很少量水的情況下，便形成流動良好的懸浮液，使材料各方面性能得到顯著提高。
材料的浸蝕主要發生在渣線處，即渣的浸入。渣的主要成份為CaO、SiO2、Al2O3、Fe2O3，它們在材料內部的擴散速率為Ca2+＞Al3+＞Fe3+＞Si4+。本發明通過調整材料各化學成份比例，使得當Ca2+、Al3+、Fe3+、Si4+侵入時，馬上被材料捕捉再生成高溫物相，這樣在較長時間內，材料的性能將保持穩定。當Ca2+侵入時，能過C/S比控制，使C/S≤1，物相仍以M2S+M為主；Al3+侵入時，M+A→MAFe3+侵入時，；Si4+則與M繼續生成M2S。這樣的整體設計使材料獲得了較好的抗侵蝕性能。
本發明通過實驗，在110℃×24小時，耐壓達到130Mpa，體密(g/Cm3)為2.9，1550C×3小時，耐壓達到80Mpa，體密(g/Cm3)為2.7，線變化為+0.07％，每小時侵蝕為0.1。由以上實驗數據知，本發明具有結構強度高、熱穩定性好、耐侵蝕性能高，可使中間包使用壽命大幅度提高等優點。
本發明實施例本發明耐火材料含有鎂砂顆粒部分及鎂砂細粉部分，其具體含量為一級電熔鎂砂顆粒部分不同顆粒直徑的不同重量比為顆粒直徑 重量比5-8mm 19％3-5mm 15％1-3mm 14％0.1-1mm 17％鎂砂細粉部分的組份及重量比為組份重量比一級電熔鎂砂細粉200目24％砂灰 4％燒結鎂砂320目 2％磺砂0-2mm 3％鋼纖維 1.6％三聚磷酸鈉 0.2％六偏磷酸鈉 0.2％本發明采用本領域公知技術制作。
權利要求
1.中間包工作層耐火材料，其特征在于它含有鎂砂顆粒部份及鎂砂細粉部分，其中鎂砂顆粒部分各不同顆粒直徑的重量比為45-87％，鎂砂細粉部分的組份及其重量比為組份重量比鎂砂細粉 20-30％活性SiO21.5-6％石英 1-5％活性MgO 0.5-4％鋼纖維0.6-1.6％三聚磷酸鈉0.1-0.3％六偏磷酸鈉0.1-0.3％
2.根據權利要求1所述的中間包工作層耐火材料，其特征在于鎂砂顆粒部分不同顆粒直徑的重量比為顆粒直徑 重量比5-8mm12-22％3-5mm13-23％1-3mm12-22％0.1-1mm 10-20％
3.根據權利要求1所述的中間包工作層耐火材料，其特征在于一級電熔鎂砂顆粒部分不同顆粒直徑的不同重量比為顆粒直徑 重量比5-8mm 19％3-5mm 15％1-3mm 14％0.1-1mm 17％鎂砂細粉部分的組份及重量比為組份重量比一級電熔鎂砂細粉200目24％砂灰 4％燒結鎂砂320目 2％磺砂0-2mm 3％鋼纖維 1.6％三聚磷酸鈉 0.2％六偏磷酸鈉 0.2％
全文摘要
本發明涉及冶煉技術領域,是一種主要用于煉鋼中間包工作層的耐火材料。它含有鎂砂顆粒部分及鎂砂細粉部分,其中鎂砂顆粒部分各不同顆粒直徑的重量比為45—87%,具有結構強度高、熱穩定性好、耐侵蝕性能高,可使中間包使用壽命大幅度提高等優點。
文檔編號C04B28/34GK1297861SQ9911257
公開日2001年6月6日 申請日期1999年11月29日 優先權日1999年11月29日
發明者李慶林, 任學華, 趙萍 申請人:山東峨嵋集團有限公司