一種連鑄中間包再生料工作襯的制作方法
【技術領域】
[0001] 本實用新型屬于鋼鐵冶金連鑄中間包工藝技術領域，涉及一種連鑄中間包再生料 工作襯及其制備方法。
【背景技術】
[0002] 連鑄中間包內襯一般由永久襯、工作襯組成，永久襯一般采用澆注料整體澆注而 成，工作襯一般采用鎂質涂抹料或干式料施工而成。近年來，隨著連鑄機的大型化、高效化 連鑄技術進步，連鑄中間包干式料工作襯得到快速推廣應用。現有技術制備的連鑄中間包 工作襯存在的主要問題：以鎂砂為主要原料生產的干式料工作襯耐火材料成本高、沖擊區 局部侵蝕重；以廢鎂碳磚為原料開發的再生干式料，廢鎂碳磚顆粒料配加量少、添加劑多， 生產成本較高。當前鋼鐵行業進入微利生存時代，研發低成本高壽命中間包再生料工作襯 技術成為當前鋼鐵企業降本增效的研究課題之一。
[0003] 中國專利文獻CN102133632B公開了一種連鑄中間包綜合工作襯及制備工藝，根據 中間包工作襯各部位的損毀機理不同，選用不同材質的耐火材料，其熔池部位，即包底和渣 線以下的包壁，研制應用中檔鎂質干式振動料，渣線部位研制應用高檔鎂質干式振動料，其 溢流口上部的包沿部位研制應用低檔鎂質涂抹料。該發明的不足：中間包綜合工作襯沖擊 區局部侵蝕重、耐火材料成本較高。
【發明內容】
[0004] 本實用新型的實用新型目的是，針對現有連鑄中間包工作襯技術存在的問題，提 供一種連鑄中間包再生料工作襯及其制備方法，這種中間包工作襯是以廢鎂碳磚和除塵灰 為主要原材料，制備直接利用的廢鎂碳磚和再生利用的再生涂抹料、再生干式料，用于連鑄 中間包工作襯的不同部位，創造性地解決了現有連鑄中間包工作襯沖擊區局部侵蝕重、工 作襯耐火材料成本高等問題，本實用新型用于異形坯連鑄中間包的使用壽命達到33~38小 時，再生料工作襯的耐火材料成本同比降低60%以上，實現了連鑄中間包工作襯的低成本、 尚壽命。
[0005] 術語說明
[0006] 1、廢鎂碳磚，本實用新型所述的廢鎂碳磚，是指用于煉鋼轉爐、電爐、精煉爐工作 襯用后的廢鎂碳磚，MgO含量2 65wt%。
[0007] 2、除塵灰，本實用新型所述的除塵灰，是指在電熔鎂砂、高純鎂砂、中檔鎂砂、尖晶 石等顆粒料破碎、球磨生產現場除塵器收集的除塵灰，粒度< 〇 .〇47mm，MgO含量2 70wt%。 實用新型詳述：
[0008] -種連鑄中間包再生料工作襯，依據部位不同分為沖擊區工作襯（1)和非沖擊區 工作襯，均內貼于永久襯(8);沖擊區工作襯(1)位于中間包沖擊區與非沖擊區界面(C-C)的 一側，并與溢流口工作襯(7)連接;非沖擊區工作襯位于中間包沖擊區與非沖擊區界面(C-C)的另一側，非沖擊區工作襯自上而下依次為包沿工作襯(6)、包壁工作襯(5)、包底工作襯 (4)，其特征在于，包沿工作襯(6)的下沿標高在中間包溢流口工作襯(7)之上，且與溢流口 工作襯(7)連接，湍流控制器(3)和中間包的縱向中心線重合，且內貼于永久襯(8)的中間包 沖擊區端部，湍流控制器(3)的上表面與沖擊區工作襯(1)的端部連接。
[0009] 優選的，沖擊區工作襯（1)采用廢鎂碳磚和制備的再生涂抹料泥料濕法砌筑，包壁 工作襯(5)和包底工作襯(4)采用再生干式料，溢流口工作襯(7)和包沿工作襯(6)采用再生 涂抹料，湍流控制器(3)兩側與包壁永久襯(8)之間的空間（10)外側為堵墻（11)，采用加工 后的廢鎂碳磚和制備的再生涂抹料泥料濕法砌筑，空間（10)采用廢料填實，且與湍流控制 器(3)的上表面水平高度相同，并在廢鎂碳磚外表面、廢料外表面和湍流控制器的上表面涂 抹一層再生涂抹料層(2)。
[0010] 根據本實用新型優選的，沖擊區工作襯（1)厚度X為50~80mm，再生涂抹料層(2)厚 度y為15~30mm。
[0011]優選的，包沿工作襯(6)與包壁工作襯(5)的厚度自上而下呈線性減小，包沿工作 襯(6)的上部厚度b為60~90mm，包壁工作襯(5)的下部厚度c為40~60mm。
[0012]根據本實用新型優選的，包底工作襯(4)厚度a為40~60mm。
[0013]根據本實用新型優選的，溢流口工作襯(7)厚度z為30~50mm。
[0014]根據本實用新型優選的，堵墻（11)厚度k為50~80mm。
[0015]優選的，所述用于填充空間（10)的廢料，是指連鑄中間包工作襯使用后拆除的廢 干式料、廢涂抹料、精煉爐工作襯使用后拆除的廢澆注料中的一種。
[0016]所述直接用于砌筑沖擊區工作襯（1)和堵墻（11)的廢鎂碳磚的加工方法:清理掉 廢鎂碳磚表面殘留的殘鋼、鋼渣，再用切磚機把廢鎂碳磚與鋼水接觸的變質層切掉10~ 15mm，揀選出表觀質量好、且殘厚2 50mm的廢鎂碳磚，進行噴淋水化處理，自然干燥1~2天 后，再裝入加熱爐內烘烤:①從常溫開始以9~11°C /h升溫速度升溫至120~150 °C ;②在120 ~150°C保溫4~8h;③再從120~150°C以9~ll°C/h升溫速度升溫至235~265°C;④在235 ~265 °C保溫4~8h;⑤停火自然冷卻，冷卻時間12~16h，將沒有發生膨脹裂紋、粉化、表觀 質量好的廢鎂碳磚檢出，至此用于砌筑沖擊區工作襯（1)和堵墻（11)的廢鎂碳磚的加工完 成。
[0017]所述用于再生涂抹料層(2)、中間包溢流口工作襯(7)及包沿工作襯(6)的再生涂 抹料，按重量百分比由下述材料組成：1mm <粒度<3mm的廢鎂碳磚顆粒料31~35 %，粒度〈 1mm的廢鎂碳磚顆粒料30~35%，粒度< 0.074mm的燒結鎂砂細粉10~13%，粒度< 0.047mm 的除塵灰15~19%，軟質黏土 2.0~3.0%，硅微粉2.0~3.0%，三聚磷酸鈉0.5~0.7%，木 質素磺酸鈣〇. 3~0.5%，均為重量百分比。
[0018] 所述用于包壁工作襯(5)和包底工作襯(4)的再生干式料，按重量百分比由下述材 料組成:3mm <粒度<5mm的廢鎂碳磚顆粒料30~35 %，1mm <粒度<3mm的廢鎂碳磚顆粒料15 ~20%，粒度〈1mm的廢鎂碳磚顆粒料13~18%，粒度< 0.074mm的燒結鎂砂細粉14~20%， 粒度< 0.047mm的鋁鎂尖晶石3~5 %，粒度< 0.047mm的除塵灰3~5 %，粒度< 0.083mm的金 屬硅2 ? 0~2 ? 5 %，粒度< 0 ? 083mm的碳化硅3 ? 0~4 ? 0 %，粒度< 0 ? 083mm的固體酚醛樹脂3 ? 5 ~4.0%，均為重量百分比。
[0019] 本實用新型還提供一種連鑄中間包再生料工作襯的的施工胎膜(12):在現有技術 制備的連鑄中間包再生料工作襯的的施工胎膜(12)上增設兩個擋板（13)，兩個擋板分別位 于中間包沖擊區與非沖擊區界面C-C處，擋板（13)的寬度與對應的包沿工作襯(6)與包壁工 作襯(5)厚度相同，即上部厚度b為70~90mm，下部厚度c為40~60mm。擋板（13)的作用是:在 使用工作襯干式料施工胎模（12)進行中間包包壁工作襯(5)的干式料施工時，成為干式料 的左右擋板，左右擋板（13)之間不填料，從而在工作襯沖擊區（1)砌筑廢鎂碳磚的部位預留 空間。
[0020] 本實用新型的有益效果是：
[0021] 1)本實用新型通過結構的改進和廢鎂碳磚和除塵灰的使用，實現了廢鎂碳磚和除 塵灰的短流程高效利用，既節約了礦物資源、減少了環境污染，又降低了煉鋼成本，對鋼鐵 企業打造低成本競爭優勢，建設資源節約型、環境友好型企業具有重要的戰略意義。
[0022] 2)本實用新型用于連鑄中間包再生料工作襯的再生涂抹料、再生干式料中配加適 量的粒度< 0.047mm的除塵灰，取得了意想不到的效果:除塵灰具有超微粉的作用，顆粒間 的空隙被除塵灰填充，提高了體積密度，又使得再生涂抹料的拌合用水量由13~15%同比 降低到9~11%，烘烤后水分排除留下的氣孔也減少，由此降低了再生涂抹料的顯氣孔率， 且除塵灰替代了鎂砂細粉，進一步降低了再生干式料、再生涂抹料的生產成本。
[0023] 3)本實用新型用于連鑄中間包再生料工作襯的再生涂抹料、再生干式料中配加適 量的粒度〈1mm的廢鎂碳磚顆粒料，取得了意想不到的效果:粒度〈1mm的廢鎂碳磚顆粒料中 碳含量較高(C( % )>20)，本實用新型以此作為"碳"源，通過碳結合提高再生干式料的高溫 強度，解決了現有技術生產的鎂質干式料工作襯高溫烘烤過程中因強度低導致的塌料問 題，而再生涂抹料借助碳氧化后形成均勻的微小開口氣孔實現烘烤過程中水分的快速排 除，解決再生涂抹料工作襯因水分排除不暢導致的烘爆問題，本實用新型所述再生涂抹料、 再生干式料的物料組成中廢鎂碳磚顆粒料配加量分別達到63%、65%以上，進一步降低了 再生干式料、再生涂抹料的生產成本。
[0024] 4)本實用新型連鑄中間包再生料工作襯，以廢鎂碳磚和除塵灰為主要原材料，制 備直接利用的廢鎂碳磚和再生利用的再生涂抹料、再生干式料，用于連鑄中間包工作襯的 不同部位，創造性地解決了現有連鑄中間包工作襯沖擊區局部侵蝕重、工作襯耐火材料成 本高等問題，本實用新型使得異形坯連鑄中間包使用壽命達到33~38小時，再生料工作襯 的耐火材料成本同比降低60%以上，實現了連鑄中間包工作襯的低成本、高壽命。
【附圖說明】
[0025] 圖1為本實用新型連鑄中間包再生料工作襯結構俯視圖；
[0026] 圖2為本實用新型連鑄中間包再生料工作襯沖擊區A-A剖視圖；
[0027] 圖3為本實用新型連鑄中間包再生料工作襯沖擊區B-B剖視圖；
[0028] 圖4為本實用新型連鑄中間包再生料工作襯干式料施工胎膜及擋料板示意圖。
[0029] 其中，1-沖擊區工作襯，2-再生涂抹料層(有2處，分別位于沖擊區工作襯1的外表 面、湍流控制器兩側與包壁永久襯之間的空間10的外表面），3-湍流控制器，4-包底工作 襯，5-包壁工作襯，6-包沿工作襯，7-溢流口工作襯，8-永久襯，9-上水口，10-湍流控制