本发明涉及钢包的预制块砖
技术领域：
,具体而言,涉及一种精炼钢包工作衬用微气孔无碳预制块。
背景技术：
：钢包是炼钢生产中不可缺少的高温容器，它起着盛接钢水、对钢水进行二次精炼的作用。随着对低碳钢、超低碳钢等品种钢需求的增加，同时连铸对钢水温度的要求和二次精炼比不断上升，不仅要求钢包工作衬有良好的抗侵蚀性能和不对钢水造成二次污染，而且对钢包要有优良的保温性能。目前国内大中型精炼钢包工作衬大多采用铝镁碳砖和普通钢包预制块砖。由于铝镁碳砖含碳量高，对钢水有增碳作用，不利于低碳钢、超低碳钢等品种钢的冶炼，同时铝镁碳砖高温体积稳定性差，使用中容易剥落掉块，因而抗侵蚀性能也较差，导致频繁拆包、砌包；普通钢包预制块砖，目前国内大多数钢包预制块砖均采用ρ-氧化铝的无水泥结合方式，但因ρ-氧化铝具有不稳定性，对温度变化很敏感，搅拌泥料凝结时间时长时短，造成制品成型困难且气孔分布不均，其导热系数较高，会导致钢壳温度过高，从而引起钢壳的蠕变变形和开裂，导致其抗热震和抗侵蚀性能不佳，该两种性能不能同时提高，更为严重的是，还会导致钢水温降速率较大，不利于恒温恒速浇铸技术的顺利实施。技术实现要素：本发明的目的在于提供一种精炼钢包工作衬用微气孔无碳预制块，其能够在预制块中引入有机纤维，使得分散更均匀，气孔分布更合理，有效降低预制块导热系数，大大提高预制块的热震稳定性，同时又不降低其抗高温侵蚀性能。本发明的实施例是这样实现的：一种精炼钢包工作衬用微气孔无碳预制块，其特征在于，其包括预制块，预制块的原料包括板状刚玉颗粒、电熔刚玉细粉、活性氧化铝微粉、硅微粉、新型复配共磨材料、高效分散剂和有机纤维，有机纤维的参数为长度3.8～4.2mm，直径5～8um，熔点225～235℃，预制块在制造过程中采用高温烘烤获得微气孔结构，预制块在成型的过程中采用变频式振动方式排出不良气孔。在本发明较佳的实施例中，上述微气孔控制在5～8um，气孔率控制在18～22％。在本发明较佳的实施例中，上述变频式振动的频率为35～40赫兹，振动至无大气泡产生，大气泡的直径大于1mm。在本发明较佳的实施例中，上述高温烘烤的温度控制在35～40℃，烘烤时间≥72h。在本发明较佳的实施例中，上述新型复配共磨材料为氧化硅和氧化镁。在本发明较佳的实施例中，上述新型复配共磨材料还包括硼酸，硼酸用于调节预制块的成型时间。在本发明较佳的实施例中，上述有机纤维在氧化硅和氧化镁的作用下，在预制块内分散均匀且形成均匀一致的微气孔。在本发明较佳的实施例中，上述原料的重量比分别为：板状刚玉颗粒50～60％、电熔刚玉细粉25～35％、活性氧化铝微粉6～8％、硅微粉0.25～0.35％、新型复配共磨材料6～8％和有机纤维0.15～0.25％。在本发明较佳的实施例中，上述有机纤维通过搅拌机旋转分散，搅拌机采用逆向旋转对有机纤维进行分散。在本发明较佳的实施例中，上述预制块的制造过程包括粗颗粒混合和细颗粒混合，粗颗粒为粒径大于1mm的原料，细颗粒为粒径小于等于1mm的原料。本发明的有益效果是：本发明通过在预制块的生产原料中加入有机纤维，引入一种微气孔无碳型的预制块，采用高温烘烤获得微气孔结构，预制块在成型的过程中采用变频式振动方式排出不良气孔；能够在预制块中引入有机纤维，使得分散更均匀，气孔分布更合理，有效降低预制块导热系数，大大提高预制块的热震稳定性，同时又不降低其抗高温侵蚀性能。具体实施方式第一实施例本实施例提供一种精炼钢包工作衬用微气孔无碳预制块，其包括预制块，预制块的原料包括板状刚玉颗粒、电熔刚玉细粉、活性氧化铝微粉、硅微粉、新型复配共磨材料、高效分散剂和有机纤维，以上原料按重量比例来进行混合，预制块在制造过程中采用高温烘烤获得微气孔结构，预制块在成型的过程中采用变频式振动方式排出不良气孔。该精炼钢包工作衬用微气孔无碳预制块的生产流程为：配料前对材料进行预审，材料及其颗粒大小符合要求后，进行粗料配制配料和细粉预混合工序，混合后加入结合剂复配共磨，之后将料进入模具组装工序，然后对泥料进行搅料工序，再进行振动成型工序，成型后将预制块进行脱膜、烘烤工序，最后将预制块进行包装入库工序。生产制造精炼钢包工作衬用微气孔无碳预制块的步骤包括：(1)先按配比要求称量1mm以下符合标准要求的细颗粒材料，进行预混合，其中有机纤维不进行预混合。(2)根据搅拌机容量，按配比要求对1mm以上粗颗粒材料进行配制，然后称量相应比例的预混合细料，粗料和细料分开。(3)搅拌，先将粗颗粒材料倒入搅拌机内，再倒入细颗粒材料，在搅拌过程中加入有机纤维，搅拌后呈泥料状。(4)将符合要求的泥料置于料盘内，将产品模具吊至振动平台，开启电磁吸盘，将模具牢牢吸附于振动平台上，启动振动电机将泥料加入到模具内。振动过程中根据泥料翻料情况调整振动频率，避免不良气孔的产生。(5)将已振动好的产品装入窑车，并推入养护房进行养护，调节好养护温度养护一段时间。(6)脱模及烘烤，将符合脱模要求的产品脱模后，装入专用窑车，然后推入隧道窑进行烘烤。(7)烘烤后检验合格的产品即可按要求包装入库。原料的重量比分别为：板状刚玉颗粒50～60％、电熔刚玉细粉25～35％、活性氧化铝微粉6～8％、硅微粉0.25～0.35％、新型复配共磨材料6～8％和有机纤维0.15～0.25％。该实施例中按以下表1中的比例进行混合：表1原料的规格和数量序号材料名称规格(mm)数量(kg)1板状刚玉15-10802板状刚玉5-101203板状刚玉5-31704板状刚玉3-11605电熔白刚玉1-01706电熔白刚玉≤0.0741577α-al2o3开封708新型复配共磨材料≤1709硅微粉≤13外加有机纤维4.2-3.82在预制块的生产过程中，原料的使用不引入碳，预制块在使用过程中不会导致钢水增碳，因而更适宜低碳钢、超低碳钢等品种钢的使用；其次在配方中加入适量有机纤维(长度4㎜，偏差±0.2㎜，直径5—8um，熔点230±5℃)，在高温烘烤后获得合理的微气孔结构，合理的微气孔结构在提高气孔率，其中气孔控制在5～8um，气孔率控制在18～22％(气孔率又称空隙率，物体的多孔性或致密程度的一种量度，以物体中气孔体积占总体积的百分数表示)，降低预制块导热系数的同时，提高了制品的热震稳定性而又不降低其抗高温侵蚀性能。配方引入镁硅复配共磨结合剂，在配方中不采用ρ-氧化铝结合的方式，而是通过引入一种新型复配共磨材料作为结合剂，其主体成分为氧化硅和氧化镁，新型复配共磨材料还包括硼酸，硼酸用于调节预制块的成型时间，添加适量硼酸，获得了良好的施工性能，可根据温度情况效调整施工性能，调节搅拌时间和成型时间，泥料有充分的搅拌、振动时间，使有机纤维分散更均匀，气孔分布更合理。为保证有机纤维在搅拌过程中分散的均匀性，在预制块的生产过程中，对搅拌机进行改造，使外部筒体与内部搅拌结构可进行逆向旋转运动，从而增强了有机纤维的分散效果，使预制块烘烤后获得的微气孔分散更均匀，气孔结构更合理。同时我们在成型过程中采用可变频的振动成型方式，通过调节振动频率，可充分排除不良气孔，从而进一步提升预制块的抗侵蚀性能和热震性能；温度被称为炼钢的生命线，在进一步提高大中型精炼钢包使用寿命和降低钢液中的碳含量，充分满足冶炼洁净钢和品种钢的同时，通过调整预制块微气孔机构及分布，提高抗热震和抗侵蚀性能，以及获得较低的导热系数，从而大大降低钢水温降速率，高温烘烤的温度控制在35～40℃，烘烤时间≥72h；采用带有电磁吸盘的可变频的振动设备成型，变频式振动的频率为35～40赫兹，泥料能获得良好的流动性能，振动至无大气泡产生，大气泡的直径大于1mm，且此时泥料不易分层，产生的不良气孔少，产品热震稳定性得到极大提升。本技术发明产品已在酒钢二炼钢推广使用，具体效果如下：表2酒钢二炼钢厂效果对比第二实施例本实施例提供一种精炼钢包工作衬用微气孔无碳预制块，其包括预制块，预制块的原料包括板状刚玉颗粒、电熔刚玉细粉、活性氧化铝微粉、硅微粉、新型复配共磨材料、高效分散剂和有机纤维，以上原料按重量比例来进行混合，预制块在制造过程中采用高温烘烤获得微气孔结构，预制块在成型的过程中采用变频式振动方式排出不良气孔。该实施例的预制块生产流程和生产制造预制块的步骤相同，不同之处在于原料的使用和取得的效果。原料的重量比分别为：板状刚玉颗粒50～60％、电熔刚玉细粉25～35％、活性氧化铝微粉6～8％、硅微粉0.25～0.35％、新型复配共磨材料6～8％和有机纤维0.15～0.25％。该实施例中按以下表1中的比例进行混合：表3原料的规格和数量在预制块的生产过程中，原料的使用不引入碳，预制块在使用过程中不会导致钢水增碳，因而更适宜低碳钢、超低碳钢等品种钢的使用；其次在配方中加入适量有机纤维(长度4㎜，偏差±0.2㎜，直径5—8um，熔点230±5℃)，在高温烘烤后获得合理的微气孔结构，合理的微气孔结构在提高气孔率，其中气孔控制在6～8um，气孔率控制在20％左右(气孔率又称空隙率，物体的多孔性或致密程度的一种量度，以物体中气孔体积占总体积的百分数表示)，降低预制块导热系数的同时，提高了制品的热震稳定性而又不降低其抗高温侵蚀性能。配方引入镁硅复配共磨结合剂，其主体成分为氧化硅和氧化镁，新型复配共磨材料还包括硼酸，硼酸用于调节预制块的成型时间，可根据温度情况效调整施工性能，调节搅拌时间和成型时间，泥料有充分的搅拌、振动时间，使有机纤维分散更均匀，气孔分布更合理；同时我们在成型过程中采用可变频的振动成型方式，通过调节振动频率，可充分排除不良气孔，从而进一步提升预制块的抗侵蚀性能和热震性能；高温烘烤的温度控制在35～40℃，烘烤时间≥72h；采用带有电磁吸盘的可变频的振动设备成型，变频式振动的频率为35～40赫兹，泥料能获得良好的流动性能，振动至无大气泡产生，大气泡的直径大于1mm，且此时泥料不易分层，产生的不良气孔少，产品热震稳定性得到极大提升。本技术发明产品已在酒钢二炼钢推广使用，具体效果如下：表4酒钢二炼钢厂效果对比本发明实例的优点为：(1)产品配方中不含碳，因而不会导致钢水增碳，不会对钢水造成二次污染；(2)产品配方引入有机纤维，烘烤制得的预制块具有均匀一致的微气孔结构，且分布均匀，导热系数低，减小钢包包壳变形，减少钢包内钢水温降，具有较好的抗侵蚀性能；(3)产品采用可变频的振动方式，气孔分布均匀，不良气孔较少，因而热震稳定好，使用过程中基本无剥落掉块，进一步提升抗侵蚀性能和热震性能；(4)使用寿命长，性价比合理，减少吨钢成本；(5)减少冷修频次，大大降低烘烤能耗。本发明实例通过在预制块的生产原料中加入有机纤维，引入一种微气孔无碳型的预制块，采用高温烘烤获得微气孔结构，预制块在成型的过程中采用变频式振动方式排出不良气孔；能够在预制块中引入有机纤维，使得分散更均匀，气孔分布更合理，有效降低预制块导热系数，大大提高预制块的热震稳定性，同时又不降低其抗高温侵蚀性能。综上所述，本发明能够在预制块中引入有机纤维，使得分散更均匀，气孔分布更合理，有效降低预制块导热系数，大大提高预制块的热震稳定性，同时又不降低其抗高温侵蚀性能。本说明书描述了本发明的实施例的示例，并不意味着这些实施例说明并描述了本发明的所有可能形式。应理解，说明书中的实施例可以多种替代形式实施。公开的具体结构和功能细节不应当作限定解释，仅仅是教导本领域技术人员以多种形式实施本发明的代表性基础。说明的组合特征提供用于典型应用的代表实施例。然而，与本发明的教导一致的特征的多种组合和变型可以根据需要用于特定应用或实施。以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。当前第1页12