一种连铸中间包再生料工作衬及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于钢铁冶金连铸中间包工艺技术领域，设及一种连铸中间包再生料工作 衬及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 连铸中间包内衬一般由永久衬、工作衬组成，永久衬一般采用诱注料整体诱注而 成，工作衬一般采用儀质涂抹料或干式料施工而成。近年来，随着连铸机的大型化、高效化 连铸技术进步，连铸中间包干式料工作衬得到快速推广应用。现有技术制备的连铸中间包 工作衬存在的主要问题：W儀砂为主要原料生产的干式料工作衬耐火材料成本高、冲击区 局部侵蚀重；W废儀碳砖为原料开发的再生干式料，废儀碳砖颗粒料配加量少、添加剂多， 生产成本较高。当前钢铁行业进入微利生存时代，研发低成本高寿命中间包再生料工作衬 技术成为当前钢铁企业降本增效的研究课题之一。
[0003] 中国专利文献CN102133632B公开了一种连铸中间包综合工作衬及制备工艺，根据 中间包工作衬各部位的损毁机理不同，选用不同材质的耐火材料，其烙池部位，即包底和渣 线W下的包壁，研制应用中档儀质干式振动料，渣线部位研制应用高档儀质干式振动料，其 溢流口上部的包沿部位研制应用低档儀质涂抹料。该发明的不足：中间包综合工作衬冲击 区局部侵蚀重、耐火材料成本较高。
【发明内容】
[0004] 本发明的发明目的是，针对现有连铸中间包工作衬技术存在的问题，提供一种连 铸中间包再生料工作衬及其制备方法，运种中间包工作衬是W废儀碳砖和除尘灰为主要原 材料，制备直接利用的废儀碳砖和再生利用的再生涂抹料、再生干式料，用于连铸中间包工 作衬的不同部位，创造性地解决了现有连铸中间包工作衬冲击区局部侵蚀重、工作衬耐火 材料成本高等问题，本发明用于异形巧连铸中间包的使用寿命达到33~38小时，再生料工 作衬的耐火材料成本同比降低60%W上，实现了连铸中间包工作衬的低成本、高寿命。
[0005] 术语说明
[0006] 1、废儀碳砖，本发明所述的废儀碳砖，是指用于炼钢转炉、电炉、精炼炉工作衬用 后的废儀碳砖，MgO含量>65wt%。
[0007] 2、除尘灰，本发明所述的除尘灰，是指在电烙儀砂、高纯儀砂、中档儀砂、尖晶石等 颗粒料破碎、球磨生产现场除尘器收集的除尘灰，粒度^0.047mm,MgO含量含70wt%。
[000引发明详述：
[0009] -种连铸中间包再生料工作衬，依据部位不同分为冲击区工作衬（1)和非冲击区 工作衬，均内贴于永久衬(8);冲击区工作衬(1)位于中间包冲击区与非冲击区界面(C-C)的 一侧，并与溢流口工作衬(7)连接;非冲击区工作衬位于中间包冲击区与非冲击区界面(C-C)的另一侧，非冲击区工作衬自上而下依次为包沿工作衬(6)、包壁工作衬(5)、包底工作衬 (4 )，其特征在于，包沿工作衬(6)的下沿标高在中间包溢流口工作衬(7)之上，且与溢流口 工作衬(7)连接，端流控制器(3)和中间包的纵向中屯、线重合，且内贴于永久衬(8)的中间包 冲击区端部，端流控制器(3)的上表面与冲击区工作衬(1)的端部连接。
[0010] 优选的，冲击区工作衬（1)采用废儀碳砖和制备的再生涂抹料泥料湿法搁筑，包壁 工作衬(5)和包底工作衬(4)采用再生干式料，溢流口工作衬(7)和包沿工作衬(6)采用再生 涂抹料，端流控制器(3)两侧与包壁永久衬(5)之间的空间（10)外侧为堵墙（11)，采用加工 后的废儀碳砖和制备的再生涂抹料泥料湿法搁筑，空间（10)采用废料填实，且与端流控制 器(3)的上表面水平高度相同，并在废儀碳砖外表面、废料外表面和端流控制器的上表面涂 抹一层再生涂抹料层(2)。
[0011] 根据本发明优选的，冲击区工作衬（1)厚度X为50~80mm，再生涂抹料层(2)厚度y 为15~30mm。
[0012] 优选的，包沿工作衬(6)与包壁工作衬(5)的厚度自上而下呈线性减小，包沿工作 衬(6)的上部厚度b为60~90mm，包壁工作衬(5)的下部厚度C为40~60mm。
[0013] 根据本发明优选的，包底工作衬(4)厚度a为40~60mm。
[0014] 根据本发明优选的，溢流口工作衬(7)厚度Z为30~50mm。
[00巧]根据本发明优选的，堵墙（11)厚度k为50~80mm。
[0016] 优选的，所述用于填充空间（10)的废料，是指连铸中间包工作衬使用后拆除的废 干式料、废涂抹料、精炼炉工作衬使用后拆除的废诱注料中的一种。
[0017] 所述直接用于搁筑冲击区工作衬（1)和堵墙（11)的废儀碳砖的加工方法:清理掉 废儀碳砖表面残留的残钢、钢渣，再用切砖机把废儀碳砖与钢水接触的变质层切掉10~ 15mm，炼选出表观质量好、且残厚含50mm的废儀碳砖，进行喷淋水化处理，自然干燥1~2天 后，再装入加热炉内烘烤:①从常溫开始W9~irCA升溫速度升溫至120~150°C;②在120 ~150°C保溫4~化;③再从120~150°CW9~11°CA升溫速度升溫至235~265°C;④在235 ~265°C保溫4~化;⑤停火自然冷却，冷却时间12~16h，将没有发生膨胀裂纹、粉化、表观 质量好的废儀碳砖检出，至此用于搁筑冲击区工作衬（1)和堵墙（11)的废儀碳砖的加工完 成。
[0018] 所述用于再生涂抹料层(2)、中间包溢流口工作衬(7)及包沿工作衬(6)的再生涂 抹料，按重量百分比由下述材料组成：Imm^粒度<3mm的废儀碳砖颗粒料31~35 %，粒度< Imm的废儀碳砖颗粒料30~35%，粒度^0.074mm的烧结儀砂细粉10~13%，粒度^0.047mm 的除尘灰15~19%，软质黏±2.0~3.0%，娃微粉2.0~3.0%，S聚憐酸钢0.5~0.7%，木 质素横酸巧0.3~0.5%，均为重量百分比。
[0019] 所述用于包壁工作衬(5)和包底工作衬(4)的再生干式料，按重量百分比由下述材 料组成:3mm^粒度巧mm的废儀碳砖颗粒料30~35% 粒度<3mm的废儀碳砖颗粒料15 ~20%，粒度<lmm的废儀碳砖颗粒料13~18%，粒度^0.074mm的烧结儀砂细粉14~20%， 粒度. 047mm的侣儀尖晶石3~5%，粒度^0.047mm的除尘灰3~5%，粒度^0.083mm的金 属娃2.0~2.5 %，粒度^ 0.083mm的碳化娃3.0~4.0 %，粒度^ 0.083mm的固体酪醒树脂3.5 ~4.0%，均为重量百分比。
[0020] 本发明还提供所述用于制备再生涂抹料、再生干式料的废儀碳砖颗粒料加工方 法，包括W下步骤：
[0021] ①水化处理:将炼选后、残厚<50mm的废儀碳砖进行喷淋水化处理、困料、自然风 干，作用是:使废儀碳砖中骨料与基质料在破碎中容易分离，减少假颗粒的数量，去除废儀 碳砖中A14C3;
[0022] ②把水化处理后的废儀碳砖采用飄式破机进行粗破，粗破后的颗粒料通过输送带 输送到对漉机进行细破，在输送带的末端为磁漉，对废儀碳砖颗粒料进行初次磁选；
[0023] ③对漉机细破、初次磁选后的废儀碳砖颗粒料，再通过输送带输送到振动筛进行 筛分，同样在输送带的末端有磁漉，对废儀碳砖颗粒料进行第二次磁选；
[0024] ④振动筛把废儀碳砖颗粒料筛分，得到=种颗粒级别的废儀碳砖颗粒料:3mm^粒 度<5mm，Imm^粒度<3mm，粒度<lmm，分类包装；
[0025] ⑤> 5mm的废儀碳砖颗粒料送回飄破机，重复上述步骤②、③、④进行重新破碎、磁 选、筛分。
[0026] 优选的，所述用于再生涂抹料层(2)、中间包溢流口工作衬(7)及包沿工作衬(6)的 再生涂抹料，按重量百分比由下述材料组成：Imm^粒度<3mm的废儀碳砖颗粒料31 %，粒度< Imm的废儀碳砖颗粒料35%，粒度^0.074mm的烧结儀砂细粉10%，粒度^0.047mm的除尘灰 19 %，软质黏±2.0 %，娃微粉2.0 %，S聚憐酸钢0.5 %，木质素横酸巧0.5%，均为重量百分 比。
[0027]根据本发明优选的，所述用于包壁工作衬(5)和包底工作衬(4)的再生干式料，按 重量百分比由下述材料组成：3mm^粒度巧mm的废儀碳砖颗粒料35%，Imm^粒度<3mm的废 儀碳砖颗粒料15%，粒度<Imm的废儀碳砖颗粒料13%，粒度^0.074mm的烧结儀砂细粉 20 %，粒度^ 0.047mm的侣儀尖晶石3 %，粒度^ 0.047mm的除尘灰5 %，粒度^0.083mm的金 属娃2.5 %，粒度^ 0.083mm的碳化娃3.0 %，粒度^ 0.083mm的固体酪醒树脂3.5 %，均为重 量百分比。
[0028] 所述烧结儀砂，是WMgO含量为95wt%的轻烧氧化儀为原料，经压球、高溫竖害般 烧等工艺生产而成，MgO含量百分比94~95wt%，颗粒体积密度^ 3.1g/cm3。
[0029] 所述软质粘±，是指具有可塑性的耐火粘±，可塑性指数^ 3.0，组成矿物主要是 高岭石，Al2〇3百分比含量为28~30wt%，Si〇2百分比含量为50~55wt%，耐火度1630~1670 °C，进一步优选广西粘±。
[0030] 所述娃微粉，是生产金属娃或娃铁合金的副产品；娃灰中Si化含量含92wt%，粒度 全部小于如m，且粒度小于2皿的占80~85%。
[0031] 所述木质素横酸巧，简称木巧，木质素含量^ 50~65%，水不溶物^ 0.5~1.5%， PH4.-6，水份含8%，水不溶物。.0%，还原物7~13%，用于耐火材料分散剂和粘合剂。
[00创所述侣儀尖晶石为MgO含量百分比为41.6wt%、Al20洽量百分比为56.5wt%的烧 结尖晶石。
[0033] 所述金属娃，是在电炉中由碳还原二氧化娃而制得，娃的含量为97~98%，其余杂 质为铁、侣、巧等。
[0034] 所述碳化娃，俗称金刚砂，SiC含量百分比> 94wt%。
[0035] 经过大量试验和研究，我们发现，儀碳砖在高溫使用过程中，砖中的金属侣粉和娃 粉就会和碳发生氧化还原反应生成A14C3和SiC,使用后的废儀碳砖中的AUC3易与水发