专利名称：铸锭用轻质绝热板的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种绝热板，特别适合于铸锭用轻质绝热板。属于冶金铸锭的保温材料。
用绝热板代替保温帽生产镇静钢，可以提高钢锭的成坯率，从而获得较好的经济效益。近十年来，普通绝热板已被冶金工厂广泛采用。但随着冶金技术的不断发展，普通绝热板存在有很多不足之处1.导热系数高，保温效果差，不利于降低帽容比;
2.体积密度大，板子重，生产工人劳动强度大;
3.原料配方中纤维质填料使用矿渣棉，生产环境恶劣，劳动条件差。
鉴于上述，本发明的目的是提供一种体积密度小，导热系数低，强度高，保温效果好，且成本低的适合于冶金铸锭用的轻质绝热板，以配合铸锭模改造，在缩小帽容比的条件下，进一步提高钢锭成坯率。
本发明是这样实现的以硅酸铝耐火原料为耐火骨料，配加含有一定量铝、硅成份的材料做轻质填料，同时加入适量的无机纤维和有机纤维质，用树脂和羧甲基纤维素作复合结合剂，其各成份配比(重量%)为耐火骨料60～70，轻质填料15～25，无机纤维和有机纤维各5～7，结合剂3～5。采用常规浆法生产工艺，成型机成型后真空吸滤，干燥窑热风干燥，制成品检验入库。
耐火骨料在绝热板中作主要材料，可选用矽砂、废高铝砖和废粘土砖等，本发明采用矽砂，原料来源广，价格低，生烧灼减少。且比热较小，在高温下相变化伴随的体积变化有利于制品的绝热保温。加入量在60%以上，小于60%时，板的强度降低，使用寿命短。
轻质填料是影响高温线收缩和体积密度的重要因素，可以降低板的容重和导热系数，提高绝热性能和热震稳定性。可选用漂珠、膨胀珍珠岩、电厂烟灰和蛭石等，本发明主要采用漂珠，加入量15～20%，同时加入3%的膨胀珍珠岩，以起到调整体积密度的作用。
纤维质填料的品种和加入量对形成绝热板网络络构起决定性作用，对制成品的体积密度、透气度、导热系数、高温线收缩均有明显的影响。尤其是无机纤维加入量对制品的透气度和导热系数影响最为显著。在使用过程中制品内的无机纤维尚能保持纤维特性，使制品在高温下仍有网络结构，有利于控制制品的体积密度，导热系数和高温线收缩性能随温度升高而变化的幅度，使其具有良好的保温性能和使用效果。无机纤维可选用耐火棉、玻璃棉、岩棉等，本发明采用耐火棉，其加入量为5～7%为宜。加入量小于5%，则板的体积密度和导热系数增大，降低绝热效果;而加入量大于7%，板的高温线收缩增大，透气度减小，影响板的耐钢水和熔渣的浸蚀性能。有机纤维也是制品形成网络结构的关键，直接影响板的体积密度、透气度和常温抗折强度。一般可选用纸渣、箱板纸、麻刀等，本发明采用箱板纸，加入量为5～7%。若加入量大于7%时，会使板组织疏松，强度降低，致使制品高温线收缩增大，影响保温性能。
结合剂对绝热板的常温强度和高温性能有极大影响，一般选用热塑性酚醛树脂、聚脂树脂、920树脂等，本发明采用酚醛树脂，同时加入少量水溶性羧甲基纤维素，其加入量为3～5%，结合剂的作用是增强板的常温强度和高温状态下的强度和性能，从而满足生产工艺和使用性能的要求。
生产工艺对制品的性能也有较大的影响，纤维的舒展、分散，各种物料混合均匀都直接影响产品的性能稳定。本发明采用常规的浆法生产工艺，与制作普通绝热板基本相同，但在生产轻质绝热板工艺过程中，采用二次搅拌，有效地防止浆料的分层现象，从而保证了制品的实物质量。
附图
轻质绝热板生产工艺流程示意图。
具体生产工艺如附图所示，各组份原材料按重量百分配比计量称重，首先将无机纤维、有机纤维、结合剂和水以及回收废液放入打浆机中打浆，控制纤维浆浓度为8～10%，由泥浆泵将纤维浆打入立式搅拌机内继续搅拌后，按体积定量放入卧式搅拌机内，再将耐火骨料和轻质填料用单斗提升机送入卧式搅拌机内，全部物料在卧式搅拌机中进行充分搅拌，混练，控制料水比为1∶1.5～2.0。然后将混练好的浆料输入二次搅拌机内，在不停顿搅拌情况下浆料经由放料阀注入成型机中成型，吸滤整形，成型板由真空吸板机吸置干燥车上，随及将干燥车推入隧道窑内通热风干燥，控制进窑风温小于170℃，出窑风温小于80℃，干燥12～24小时即得轻质绝热板制品，其主要技术指标检验结果为常温抗折强度大于1.5MPa，体积密度0.53～0.60g/cm3，导热系数0.17～0.19W/m.k，高温线收缩3～5%，透气度24～52A.F.S。
实施例1
按重量百分配比计量称重矽砂670kg，漂珠150kg，膨胀珍珠岩30kg，耐火棉50kg，箱板纸50kg，酚醛树脂40kg，羧甲基纤维素10kg。按浆法生产工艺制成绝热板，其技术指标为常温抗折强度1.70～2.13MPa，体积密度0.57g/cm3，高温线收缩4%(1200℃/lh)，导热系数＜0.2W/m.k，透气度40A.F.S。
实施例2同实施例1，计量称重矽砂600kg，漂珠180kg，膨胀珍珠岩30kg，耐火棉70kg，箱板纸70kg，酚醛树脂40kg，羧甲基纤维素10kg。生产工艺同前，制成品绝热板的技术指标为常温抗折强度1.74～2.46MPa，体积密度0.55g/cm3，高温线收缩5%(1200℃/lh)，导热系数＜0.2W/m.k，透气度47A.F.S。
本发明所制得的轻质绝热板铸锭使用观察，钢锭头部收缩平坦，光滑无飞翅;绝热板使用过程中不龟裂，基本呈块状脱落。与普通绝热板相比，提高钢锭热切成坯率1.5%以上。
本发明轻质绝热板与现有普通绝热板相比，其优点是耐火骨料采用来源广、价格低的矽砂，故制品成本低;轻质填料选用漂珠和珍珠岩，很好地调整了体积密度和高温线收缩的关系，获得了较好的使用效果，采用普通硅酸铝耐火棉代替矿渣棉及石棉，即保证了轻质板具有较好的高温性能，又解决了石棉极易致癌的弊病;使用了复合结合剂和生产工艺中的二次搅拌，不仅有效地防止浆料的分层现象，混料均匀，而且板子外观和内在质量好，常温抗析强度高。轻质板在铸锭使用过程中不龟裂，钢锭成坯率提高1.5～2.3%。
权利要求
1.一种铸锭用轻质绝热板，其特征在于以硅酸铝质耐火原料为耐火骨料，配加含有一定量铝、硅成份材料作轻质填料，同时加入适量的无机和有机纤维质，用热塑性树脂和羧甲基纤维素为复合结合剂，其各组份配比(重量%)为耐火骨料 60～70%；轻质填料 15～25%；无机纤维 5～7%；有机纤维 5～7%；结合剂3～5%；采用浆法生产工艺，经计量、混料、搅拌、成型机成型吸滤，干燥窑干燥即得轻质绝热板制品。
2.根据权利要求1所述的轻质绝热板，其特征在于所说的耐火骨料可选用矽砂、废高铝砖和废粘土砖。
3.根据权利要求1所述的轻质绝热板，其特征在于所说的轻质填料可选用漂珠、膨胀珍珠岩、电厂烟灰和蛭石。
4.根据权利要求1所述的轻质绝热板，其特征在于所说的纤维质填料可选用耐火棉、玻璃棉、岩棉无机纤维和纸渣、箱板纸有机纤维。
5.根据权利要求1所述的轻质绝热板，其特征在于结合剂中的热塑性树脂可选用酚醛树脂、聚脂树脂、920树脂。
6.根据权利要求1所述的轻质绝热板，其特征在于生产工艺中采用二次搅拌。
7.根据权利要求1所述的轻质绝热板，其特征在于混料打浆，纤维浆浓度为8～10%，混练后浆料控制料水比为1∶1.5～2.0。
8.根据权利要求1所述的轻质绝热板，其特征在于干燥风温进口小于170℃，出口小于80℃，干燥时间12～24小时。
全文摘要
本发明公开了一种适合于铸锭用轻质绝热板，其组成配比(重量％)采用矽砂60～70为骨料，配以漂珠、珍珠岩15～25为轻质填料，用耐火棉和纸纤维各5～7为纤维质，酚醛树脂和羧甲基纤维素3～5为复合结合剂。采用常规浆法生产工艺，配合二次搅拌，成型机成型真空吸滤，干燥得制品。本发明轻质绝热板经炼钢铸锭使用不发生龟裂，钢锭头部收缩平坦、光滑无飞翅，提高钢锭热切成坯率1.5％以上。
文档编号B22D7/06GK1096720SQ9310730
公开日1994年12月28日 申请日期1993年6月19日 优先权日1993年6月19日
发明者邢四铭, 李道晞, 李洪生, 刘启沛, 冉菊芳 申请人:包钢耐火材料厂