本发明属于中间包涂料技术领域。具体涉及一种连铸中间包涂料及其制备方法。
背景技术：
中间包是钢包与结晶器之间用于钢水过渡的装置，它不仅负责钢水从钢包到结晶器之间的分流、整流和贮存钢水的作用。而且还具有钢水的精炼和非金属夹杂去除的新功能。中间包的工作衬一般采用比较经济合理的耐火涂料，可以延长永久层的使用寿命，降低耐火材料消耗。通常碱性涂料耐侵蚀性能好，使用后解体性能也好，且具有净化钢水的功能，因此大多采用镁质和镁钙质涂料作为中间包涂料。
随着新的冶炼技术和连铸新工艺的快速发展，对耐火材料的要求越来越苛刻，使连铸中间包用涂料愈来愈受到重视，同时也面临着前所未有的挑战。目前，中间包涂料为满足使用要求，普遍采用磷酸盐（如三聚磷酸钠、六偏磷酸钠）作为结合剂和粘土作为增塑剂，磷酸盐的加入量为中间包涂料总质量的1~4wt%，粘土的加入量为中间包涂料总质量的2~4wt%。中高温条件下，在800℃~1500℃之间还可形成na2o·2cao·p2o5，高温不熔且具有很高的强度；1500℃后失去na2o，在1700℃转化为耐火度很高的正磷酸钙。这种变化不可逆，转化时体积变化很小，因此耐火涂料可以始终保持很高的强度。然而，在中间包连铸浇钢过程中，随着中间包涂料不断被钢水溶损，中间包涂料中的磷酸盐也会进入钢水中，使钢水增磷，导致钢水中的磷元素不易控制，不利于高质量低磷钢和超低磷钢的生产，甚至造成改钢和次晶，如磷酸盐会导致if钢中o、c和p元素的含量大幅增多；另一方面，使用后的涂料中残留的磷酸盐可能会污染水质。
“中间包涂料”（cn103833394a）专利技术，以镁砂为主要原料，采用木质素磺酸钙与三聚磷酸钠作为结合剂，该专利技术虽具有保温性能良好的优点，但磷元素的引入对钢水质量有一定的影响，并且耐侵蚀性也较差。“无磷环保中间包涂料”（cn104446565a）专利技术，以烧结镁砂、镁橄榄石、纸纤维以及液体水玻璃或固体粉状水玻璃为原料，该专利技术虽然具有不含磷和耐侵蚀的优点，但保温性能较差与洁净钢水能力较差。“一种连铸中间包涂料”（cn105198451a）专利技术，以白云石、镁铬废砖颗粒、微细铝粉、矾土、软质粘土和高铝水泥为原料，外加三聚磷酸钠与纸纤维，混合均匀，加水搅拌，即可用于涂抹或喷涂中间包。该专利技术虽具有成本低和资源再利用的优点，但保温性能与洁净钢水的能力较差。
技术实现要素：
本发明旨在克服已有技术缺陷，目的是提供一种连铸中间包涂料的制备方法，所制备的连铸中间包涂料不含磷、附着性优异、保温性能好、能净化钢水、抗冲刷、耐侵蚀、使用寿命长和环境友好。
为实现上述任务，本发明所采用的技术方案是：以45~65wt%的石灰石颗粒、5~15wt%的石灰石粉、15~35wt%的锰酸钙粉、1~10wt%的钴酸钙粉、1~5wt%的钌酸钙粉和1~4wt%的氢氧化钙微粉为原料，再加入所述原料0.03~0.12wt%的有机纤维、0.01~0.05wt%的聚羧酸分散剂、0.1~0.4wt％的氯化钙和0.2~1.5wt％的一氧化锰粉，混合1~3分钟，然后加入所述原料6~12wt%的水，用强制式搅拌机搅拌至流塑状，得到连铸中间包涂料。
将所述连铸中间包涂料涂抹或喷涂在中间包永久衬。
所述石灰石颗粒的cao含量>53.5wt%，石灰石颗粒的粒度≤3mm。
所述石灰石粉的cao含量>54wt%；所述石灰石粉的粒度≤88μm。
所述锰酸钙粉的camno3含量≥90wt％，粒度≤88μm。
所述钴酸钙粉的ca2co2o5含量≥90wt％，粒度≤88μm。
所述钌酸钙粉的caruo3含量≥90wt％，粒度≤88μm。
所述氢氧化钙微粉的粒径d90为30~40μm。
所述氯化钙为无水氯化钙、二水氯化钙、四水氯化钙和六水氯化钙中的一种或为两种的混合物。
所述一氧化锰粉的mno含量≥99wt％，粒度≤88μm。
由于采用上述技术方案，本发明具有如下积极效果：
本发明利用石灰石颗粒的原位分解反应形成大量的气孔，有利于服役中隔热保温且形成较大的温度梯度，基质部分烧结结合大幅提升连铸中间包涂料的中温强度，同时形成的分布式半导体烧结材料在使用中能够将热能转化为电能，在较大的温度梯度下形成适当的电磁场及其阻尼效应，而且随着“钙”向熔渣中的溶解，熔渣的高温电导率会显著提升，熔渣的粘度和表面张力也迅速提升，能够有效阻碍熔渣的渗透、侵蚀和冲刷。石灰石颗粒和石灰石粉于高温分解生成cao，从热力学上分析，cao的自由能较小，也即cao材料对钢水再供氧的可能性较小，不仅不污染钢水，且具有洁净钢水的冶金功能。并且在磁场的作用下，连铸中间包涂料还能促进钢水中夹杂物的吸附去除，达到洁净钢水的目的。
因此，该方法所制备的连铸中间包涂料具有不含磷、附着性优异、保温性能好、能净化钢水、抗冲刷、耐侵蚀、使用寿命长和环境友好的优点。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明作进一步的描述，并非对其保护范围的限制。
本具体实施方式中：
所述石灰石颗粒的cao含量>53.5wt%，石灰石颗粒的粒度≤3mm。
所述石灰石粉的cao含量>54wt%；所述石灰石粉的粒度≤88μm。
所述锰酸钙粉的camno3含量≥90wt％，粒度≤88μm。
所述钴酸钙粉的ca2co2o5含量≥90wt％，粒度≤88μm。
所述钌酸钙粉的caruo3含量≥90wt％，粒度≤88μm。
所述氢氧化钙微粉的粒径d90为30~40μm。
所述一氧化锰粉的mno含量≥99wt％，粒度≤88μm。
实施例中不再赘述。
实施例1
一种连铸中间包涂料及其制备方法。本实施例所述制备方法是：
以45~51wt%的石灰石颗粒、5~8wt%的石灰石粉、29~35wt%的锰酸钙粉、7~10wt%的钴酸钙粉、1~3wt%的钌酸钙粉和1~3wt%的氢氧化钙微粉为原料，再加入所述原料0.03~0.12wt%的有机纤维、0.01~0.05wt%的聚羧酸分散剂、0.1~0.4wt％的氯化钙和0.2~0.9wt％的一氧化锰粉，混合1~3分钟，然后加入所述原料6~12wt%的水，用强制式搅拌机搅拌至流塑状，得到连铸中间包涂料。
将所述连铸中间包涂料涂抹或喷涂在中间包永久衬。
所述氯化钙为无水氯化钙。
实施例2
一种连铸中间包涂料及其制备方法。本实施例所述制备方法是：
以50~56wt%的石灰石颗粒、7~10wt%的石灰石粉、24~30wt%的锰酸钙粉、5~8wt%的钴酸钙粉、2~5wt%的钌酸钙粉和2~4wt%的氢氧化钙微粉为原料，再加入所述原料0.03~0.12wt%的有机纤维、0.01~0.05wt%的聚羧酸分散剂、0.1~0.4wt％的氯化钙和0.4~1.1wt％的一氧化锰粉，混合1~3分钟，然后加入所述原料6~12wt%的水，用强制式搅拌机搅拌至流塑状，得到连铸中间包涂料。
将所述连铸中间包涂料涂抹或喷涂在中间包永久衬。
所述氯化钙为二水氯化钙。
实施例3
一种连铸中间包涂料及其制备方法。本实施例所述制备方法是：
以55~61wt%的石灰石颗粒、9~13wt%的石灰石粉、19~25wt%的锰酸钙粉、3~6wt%的钴酸钙粉、1~3wt%的钌酸钙粉和1~3wt%的氢氧化钙微粉为原料，再加入所述原料0.03~0.12wt%的有机纤维、0.01~0.05wt%的聚羧酸分散剂、0.1~0.4wt％的氯化钙和0.6~1.3wt％的一氧化锰粉，混合1~3分钟，然后加入所述原料6~12wt%的水，用强制式搅拌机搅拌至流塑状，得到连铸中间包涂料。
将所述连铸中间包涂料涂抹或喷涂在中间包永久衬。
所述氯化钙为四水氯化钙。
实施例4
一种连铸中间包涂料及其制备方法。本实施例所述制备方法是：
以60~65wt%的石灰石颗粒、12~15wt%的石灰石粉、15~20wt%的锰酸钙粉、1~4wt%的钴酸钙粉、2~5wt%的钌酸钙粉和2~4wt%的氢氧化钙微粉为原料，再加入所述原料0.03~0.12wt%的有机纤维、0.01~0.05wt%的聚羧酸分散剂、0.1~0.4wt％的氯化钙和0.8~1.5wt％的一氧化锰粉，混合1~3分钟，然后加入所述原料6~12wt%的水，用强制式搅拌机搅拌至流塑状，得到连铸中间包涂料。
将所述连铸中间包涂料涂抹或喷涂在中间包永久衬。
所述氯化钙为六水氯化钙。
实施例5
一种连铸中间包涂料及其制备方法。除氯化钙外，其余同实施例1：
所述氯化钙为无水氯化钙和二水氯化钙的混合物。
实施例6
一种连铸中间包涂料及其制备方法。除氯化钙外，其余同实施例2：
所述氯化钙为二水氯化钙和四水氯化钙的混合物。
实施例7
一种连铸中间包涂料及其制备方法。除氯化钙外，其余同实施例3：
所述氯化钙为四水氯化钙和六水氯化钙的混合物。
实施例8
一种连铸中间包涂料及其制备方法。除氯化钙外，其余同实施例4：
所述氯化钙为无水氯化钙和六水氯化钙的混合物。
本具体实施方式与现有技术相比，具有如下积极效果：
本具体实施方式利用石灰石颗粒的原位分解反应形成大量的气孔，有利于服役中隔热保温且形成较大的温度梯度，基质部分烧结结合大幅提升连铸中间包涂料的中温强度，同时形成的分布式半导体烧结材料在使用中能够将热能转化为电能，在较大的温度梯度下形成适当的电磁场及其阻尼效应，而且随着“钙”向熔渣中的溶解，熔渣的高温电导率会显著提升，熔渣的粘度和表面张力也迅速提升，能够有效阻碍熔渣的渗透、侵蚀和冲刷。石灰石颗粒和石灰石粉于高温分解生成cao，从热力学上分析，cao的自由能较小，也即cao材料对钢水再供氧的可能性较小，不仅不污染钢水，且具有洁净钢水的冶金功能。并且在磁场的作用下，连铸中间包涂料还能促进钢水中夹杂物的吸附去除，达到洁净钢水的目的。
因此，该方法所制备的连铸中间包涂料具有不含磷、附着性优异、保温性能好、能净化钢水、抗冲刷、耐侵蚀、使用寿命长和环境友好的优点。