本發(fā)明屬于耐火材料領(lǐng)域，具體涉及一種潔凈鋼用中間包復(fù)合鎂鈣質(zhì)涂抹料及其制備方法。
背景技術(shù)：
：隨著鋼鐵工業(yè)的發(fā)展及對潔凈鋼需求量的增加，對耐火材料的質(zhì)量要求越來越高，而鋼的潔凈度與耐火材料的材質(zhì)、品種、質(zhì)量、使用等密切相關(guān)。目前連鑄中間包工作襯采用的涂抹料有兩種：鎂質(zhì)和鎂鈣質(zhì)。鎂鈣質(zhì)相比鎂質(zhì)涂抹料具有更好的鋼水脫氧脫氮效果，脫氧率能高出5％～15％，脫氮率高出8％～16％，能有效去除鋼中s、p、si、al等非金屬夾雜物，同時(shí)可大幅度降低鋼中夾雜物含量和夾雜物粒徑。但鎂鈣質(zhì)涂抹料主要存在以下問題：(1)采用鎂質(zhì)涂抹料，抗水化性能差，施工性能不好。(2)采用鎂鈣質(zhì)涂抹料制作的中間包，使用過程中出現(xiàn)裂紋，影響中間包壽命。因此，鎂鈣質(zhì)涂抹料在國內(nèi)推廣使用受限，目前國內(nèi)大部分鋼廠連鑄中間包工作襯均采用鎂質(zhì)涂抹料。如果通過研究創(chuàng)新，開發(fā)的鎂鈣質(zhì)涂抹料的防水化性能(即施工性能)與鎂質(zhì)涂抹料相當(dāng)并實(shí)現(xiàn)其工業(yè)應(yīng)用，對提高產(chǎn)品質(zhì)量具有非常好的現(xiàn)實(shí)意義。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：基于以上背景，本發(fā)明提供了一種潔凈鋼用中間包復(fù)合鎂鈣質(zhì)涂抹料及其制備方法，其以防水化性能好的鎂鈣砂、石灰石、鎂砂及氫氧化鈣為cao源，并加入紙纖維、粘土泥、氯化鈣、硅微粉、三聚磷酸鈉和六偏磷酸鈉作為復(fù)合添加劑，以提高鎂鈣質(zhì)涂抹料的防水化、防爆、強(qiáng)度及施工性能。本發(fā)明采取的技術(shù)方案為：一種潔凈鋼用中間包復(fù)合鎂鈣質(zhì)涂抹料，包括以下重量百分比的原料：進(jìn)一步地，所述潔凈鋼用中間包復(fù)合鎂鈣質(zhì)涂抹料，包括以下重量百分比的原料：更進(jìn)一步地，所述潔凈鋼用中間包復(fù)合鎂鈣質(zhì)涂抹料，包括以下重量百分比的原料：進(jìn)一步地，所述潔凈鋼用中間包復(fù)合鎂鈣質(zhì)涂抹料，包括以下重量百分比的原料：進(jìn)一步地，所述潔凈鋼用中間包復(fù)合鎂鈣質(zhì)涂抹料，包括以下重量百分比的原料：所述石灰石破碎成粒度為1.0～0.2mm的顆粒。所述鎂砂中mgo的質(zhì)量百分含量＞90.0％；所述鎂砂破碎成粒度分別為3.0～1.0mm、1.0～0.2mm和＜0.074mm的顆粒所述鎂鈣砂破碎成粒度為3.0～1.0mm的顆粒；所述鎂鈣砂中cao的質(zhì)量百分含量在40％～55％。在上述的配方中，(3.0～1.0mm的鎂砂顆粒+3.0～1.0mm的鎂鈣砂顆粒)：(1.0～0.2mm的石灰石顆粒+1.0～0.2mm的鎂砂顆粒)：(＜0.074mm的鎂砂顆粒+其他組分)，三者的質(zhì)量之比為7：1：2或者6：1：3；其中，其他組分的粒徑均在0.074mm以下，以上的顆粒配比是按照顆粒緊密堆積原理“兩頭大，中間小”進(jìn)行設(shè)計(jì)的，3.0～1.0mm粗顆粒在配方中起到了骨架的作用，保證了產(chǎn)品的高溫強(qiáng)度；＜0.074mm的細(xì)顆粒起到填充空隙的作用，并對粗顆粒進(jìn)行包裹和粘附，細(xì)顆粒具有較高的比表面積，易于硅微粉結(jié)合劑作用直接影響產(chǎn)品的各項(xiàng)性能，粗顆粒、中顆粒、細(xì)顆粒的相互配合使用，保證了本發(fā)明公開的潔凈鋼用中間包復(fù)合鎂鈣質(zhì)涂抹料具有良好的施工性、防爆性、防水化性能及優(yōu)異的常溫、中溫及高溫強(qiáng)度。本發(fā)明還公開了上述潔凈鋼用中間包復(fù)合鎂鈣質(zhì)涂抹料的制備方法，所述制備方法包括以下步驟：(1)將配方量的鎂鈣砂、石灰石、氫氧化鈣和鎂砂混合均勻，制得混合物料a；(2)再將其他余下的配方量的物料均勻混合，制成混合物料b；(3)將步驟(1)得到的混合物料a與步驟(2)得到的混合物料b混合均勻后，進(jìn)行檢測包裝即可制得潔凈鋼用中間包復(fù)合鎂鈣質(zhì)涂抹料。本發(fā)明公開的潔凈鋼用中間包復(fù)合鎂鈣質(zhì)涂抹料的配方中，沒有加入任何的溶劑，這樣鎂鈣質(zhì)涂抹料容易粘糊在中間包永久層上，保證其具有良好的施工性能，易與永久襯粘附，無回落、流淌、滲水現(xiàn)象；紙纖維的加入，可以保證鎂鈣質(zhì)涂抹料)養(yǎng)護(hù)過程中不鼓包，無大面積網(wǎng)裂和既寬又深的大裂紋；此外，中間包在烘烤的條件下，由于空氣、燃?xì)饬髁看?、升溫速度快，紙纖維的加入可以保證涂抹料在此過程中不刺落和爆裂；燒結(jié)劑粘土泥的加入有利于涂抹料高溫?zé)Y(jié)，增加其高溫強(qiáng)度，這樣提高了其抗鋼水和渣的侵蝕性好，能夠適應(yīng)多爐連澆；氯化鈣的加入可以隔離氧化鈣水化；三聚磷酸鈉及六偏磷酸鈉為減水劑，可以降低涂抹料的含水量，三者配合使用，可以提高鎂鈣質(zhì)涂抹料的防水化性能。通過復(fù)合選用上述含量范圍的鎂砂、鎂鈣砂、石灰石及氫氧化鈣，保證了本發(fā)明公開的鎂鈣質(zhì)涂抹料中的mgo含量在30.0％～70.0％、cao含量在15.0％～55.0％；在高溫下，該鎂鈣質(zhì)涂抹料中cao主要以游離態(tài)存在，能有效吸附鋼水中的s、p、si、al等非金屬夾雜物，同時(shí)可大幅度降低鋼中夾雜物含量和夾雜物粒徑，提高了鋼水的潔凈度，同時(shí)利于涂抹料的解體，便于清渣。并且連鑄中間包，在使用之后其冷卻是用水淋澆冷卻，冷卻水或水蒸氣與材料中游離cao反應(yīng)生成ca(oh)2，同時(shí)伴隨著巨大的體積膨脹，加劇涂層粉化，十分有利于解體。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具備以下有益效果：(1)cao≥15.0％，在連鑄中間包的生產(chǎn)中具有更好的鋼水脫氧脫氮效果，能有效去除鋼中s、p、si、al等非金屬夾雜物，同時(shí)可大幅度降低鋼中夾雜物含量和夾雜物粒徑；(2)具有優(yōu)良的防水化性能，能夠適應(yīng)中間包內(nèi)溫度的急劇變化；(3)具有適當(dāng)?shù)某貜?qiáng)度和高溫強(qiáng)度，對高溫鋼水具有較高的抵抗能力；(4)具有良好的施工性能，便于涂抹施工。具體實(shí)施方式下面結(jié)合實(shí)施例1～5及比較例1～2對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。實(shí)施例1～5中，所有的顆粒級別及配比均按照以下要求進(jìn)行：石灰石破碎成粒度為1.0～0.2mm的顆粒；鎂砂破碎成粒度分別為3.0～1.0mm、1.0～0.2mmmm和＜0.074mm的顆粒，鎂砂中mgo的質(zhì)量百分含量＞90.0％；鎂鈣砂破碎成粒度為3.0～1.0mm的顆粒，鎂鈣砂中cao的質(zhì)量百分含量在40％～55％；其余組分的粒徑均在0.074mm以下；并且，(3.0～1.0mm的鎂砂顆粒+3.0～1.0mm的鎂鈣砂顆粒)：(1.0～0.2mm的石灰石顆粒+1.0～0.2mm的鎂砂顆粒)：(＜0.074mm的鎂砂顆粒+其他組分)，三者的質(zhì)量之比為7：1：2或者6：1：3。實(shí)施例1一種潔凈鋼用中間包復(fù)合鎂鈣質(zhì)涂抹料，包括如表1中實(shí)施例1所示的重量百分比的原料：表1各實(shí)施例的鎂鈣質(zhì)涂抹料的原料配比表原料實(shí)施例1實(shí)施例2實(shí)施例3實(shí)施例4實(shí)施例5比較例1比較例2鎂砂42.0％50.0％49.0％33.0％21.0％55.0％15.0％鎂鈣砂40.0％20.0％30.0％23.0％14.0％-30.0％石灰石8.0％18.0％10.0％24.0％30.0％30.0％18.0％氫氧化鈣4.0％6.0％4.0％8.0％10.0％10.0％20.0％硅微粉2.0％2.0％2.0％1.2％3.0％2.0％2.0％紙纖維1.0％1.0％0.5％1.4％2.0％2.0％3.0％粘土泥1.0％1.0％3.0％2.1％5.0％-3.0％氯化鈣1.0％1.0％0.5％1.7％2.8％-5.0％三聚0.5％0.5％0.5％0.7％1.0％0.5％2.0％六偏0.5％0.5％0.5％0.7％1.0％0.5％2.0％其制備方法如下：(1)將配方量的鎂鈣砂、石灰石、氫氧化鈣和鎂砂混合均勻，制得混合物料a；(2)再將其他余下的配方量的物料均勻混合，制成混合物料b；(3)將步驟(1)得到的混合物料a與步驟(2)得到的混合物料b混合均勻后，進(jìn)行檢測包裝即可制得潔凈鋼用中間包復(fù)合鎂鈣質(zhì)涂抹料，其理化指標(biāo)見表2。實(shí)施例2一種潔凈鋼用中間包復(fù)合鎂鈣質(zhì)涂抹料，包括如表1中實(shí)施例2所示的重量百分比的原料。其制備方法如下：(1)將配方量的鎂鈣砂、石灰石、氫氧化鈣和鎂砂混合均勻，制得混合物料a；(2)再將其他余下的配方量的物料均勻混合，制成混合物料b；(3)將步驟(1)得到的混合物料a與步驟(2)得到的混合物料b混合均勻后，進(jìn)行檢測包裝即可制得潔凈鋼用中間包復(fù)合鎂鈣質(zhì)涂抹料，其理化指標(biāo)見表2。實(shí)施例3一種潔凈鋼用中間包復(fù)合鎂鈣質(zhì)涂抹料，包括如表1中實(shí)施例3所示的重量百分比的原料。其制備方法如下：(1)將配方量的鎂鈣砂、石灰石、氫氧化鈣和鎂砂混合均勻，制得混合物料a；(2)再將其他余下的配方量的物料均勻混合，制成混合物料b；(3)將步驟(1)得到的混合物料a與步驟(2)得到的混合物料b混合均勻后，進(jìn)行檢測包裝即可制得潔凈鋼用中間包復(fù)合鎂鈣質(zhì)涂抹料，其理化指標(biāo)見表2。實(shí)施例4一種潔凈鋼用中間包復(fù)合鎂鈣質(zhì)涂抹料，包括如表1中實(shí)施例4所示的重量百分比的原料。其制備方法如下：(1)將配方量的鎂鈣砂、石灰石、氫氧化鈣和鎂砂混合均勻，制得混合物料a；(2)再將其他余下的配方量的物料均勻混合，制成混合物料b；(3)將步驟(1)得到的混合物料a與步驟(2)得到的混合物料b混合均勻后，進(jìn)行檢測包裝即可制得潔凈鋼用中間包復(fù)合鎂鈣質(zhì)涂抹料，其理化指標(biāo)見表2。實(shí)施例5一種潔凈鋼用中間包復(fù)合鎂鈣質(zhì)涂抹料，包括如表1中實(shí)施例5所示的重量百分比的原料。其制備方法如下：(1)將配方量的鎂鈣砂、石灰石、氫氧化鈣和鎂砂混合均勻，制得混合物料a；(2)再將其他余下的配方量的物料均勻混合，制成混合物料b；(3)將步驟(1)得到的混合物料a與步驟(2)得到的混合物料b混合均勻后，進(jìn)行檢測包裝即可制得潔凈鋼用中間包復(fù)合鎂鈣質(zhì)涂抹料，其理化指標(biāo)見表2。比較例1(1)將配方量的石灰石、氫氧化鈣和鎂砂混合均勻，制得混合物料a；(2)再將其他余下的配方量的物料均勻混合，制成混合物料b；(3)將步驟(1)得到的混合物料a與步驟(2)得到的混合物料b混合均勻后，進(jìn)行檢測包裝即可制得潔凈鋼用中間包復(fù)合鎂鈣質(zhì)涂抹料，其理化指標(biāo)見表2，從表2中可以看出：在配方中不加鎂鈣砂，其理化指標(biāo)達(dá)不到使用要求。比較例2(1)將配方量的鎂鈣砂、石灰石、氫氧化鈣和鎂砂混合均勻，制得混合物料a；(2)再將其他余下的配方量的物料均勻混合，制成混合物料b；(3)將步驟(1)得到的混合物料a與步驟(2)得到的混合物料b混合均勻后，進(jìn)行檢測包裝即可制得潔凈鋼用中間包復(fù)合鎂鈣質(zhì)涂抹料，其理化指標(biāo)見表2，從表2中可以看出：如果部分或者原料的含量范圍在本發(fā)明公開的范圍之外，其理化指標(biāo)達(dá)不到使用要求。表2各實(shí)施例得到的潔凈鋼用中間包復(fù)合鎂鈣質(zhì)涂抹料的理化指標(biāo)表從上述表2中可以看出，對于本發(fā)明實(shí)施例1～5得到的鎂鈣質(zhì)涂抹料，其在1100℃×3h的強(qiáng)度都較低，從0.8mpa到3.0mpa。其主要原因?yàn)?100℃處理過程中活性cao和sio2反應(yīng)生成ρ一c2s，在冷卻到800～600℃過程轉(zhuǎn)化為γ一c2s，伴有很大的體積膨脹，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)破壞；另外石灰石在1100℃迅速分解，生成大量的co2氣體放出，引起體積疏松；以及有機(jī)纖維燒掉，形成大量的氣孔。在1100℃溫度下該種鎂鈣質(zhì)涂抹料生成的液相有限，不能完全填充各顆粒之間，從而影響中溫強(qiáng)度。上述參照實(shí)施例對一種潔凈鋼用中間包復(fù)合鎂鈣質(zhì)涂抹料及其制備方法進(jìn)行的詳細(xì)描述，是說明性的而不是限定性的，可按照所限定范圍列舉出若干個(gè)實(shí)施例，因此在不脫離本發(fā)明總體構(gòu)思下的變化和修改，應(yīng)屬本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。當(dāng)前第1頁12