一种钢包包底浇注料及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明属于钢包浇注料技术领域。具体涉及一种钢包包底浇注料及其制备方法。
【背景技术】
[0002]钢包是钢铁工业中重要储运设备和冶炼设备。钢包包底耐火材料在炼钢过程中承受钢流的冲刷和钢水的流动而造成结构剥落及熔渣侵蚀，使得包底耐火材料的使用寿命远低于包壁及渣线等部位，同时也对高温工业的安全生产造成一定的隐患。
[0003]目前，钢包包底用耐火材料主要为“刚玉-尖晶石质浇注料”和“高纯氧化铝-尖晶石质浇注料/预制件”等铝镁体系的浇注料。
[0004]采用“刚玉-尖晶石质浇注料”作为钢包包底用耐火材料，其耐火度高和高温力学性能优良，尤其刚玉与尖晶石热膨胀系数差别明显，能较好地缓和钢水流动过程中耐火材料内部的热应力；采用“刚玉-尖晶石质浇注料”作为钢包包底用耐火材料，虽然可以利用热膨胀系数差别所引发的微裂纹来缓解材料内部的热应力，但微裂纹的存在也大大降低了耐火材料的抗熔渣侵蚀/渗透性能。
[0005]采用“高纯氧化铝-尖晶石质浇注料/预制件”，可利用氧化铝原位形成尖晶石，并引发一定的体积膨胀，增强耐火材料的致密化程度，提高耐火材料抗熔渣侵蚀和渗透的能力；采用“高纯氧化铝-尖晶石质浇注料/预制件”，其原位形成尖晶石的反应速率较快，难以分布均匀，导致包底耐火材料局部膨胀损毁明显(“鼓包”现象)。
[0006]此外，刚玉、尚纯氧化销和尚纯尖晶石等耐火原料的成本均$父尚，提尚了包底耐火材料的开发成本，从而降低了包底耐火材料的竞争力。
【发明内容】
[0007]本发明旨在克服现有技术缺陷，目的在于提供一种成本低廉、工艺简单的钢包包底浇注料的制备方法，用该方法制备的钢包包底浇注料的高温体积稳定性好和抗渣侵蚀性能强。
[0008]为实现上述目的，本发明所采用的技术方案是:以60~70wt%的钛铁渣颗粒为骨料，以25~35wt%的钛铁渣细粉、l~4wt%的氧化锆微粉和2~5wt%的氧化钛微粉为基质料；按所述骨料和所述基质料的含量，先将基质料混匀，再将混匀后的基质料加入所述骨料中，混合均匀；然后加入占所述基质料与所述骨料之和3~7wt%的硅溶胶，搅拌均匀，振动成型，室温条件下养护6~12小时，最后在90~110°C条件下保温12~24h，制得钢包包底浇注料。
[0009]所述钛铁渣为冶炼钛铁合金所产生的炉渣，钛铁渣的主要物相为钛铝酸钙、刚玉、六铝酸钙、二铝酸钙和钛酸钙；其中！Al2O3含量为70~80wt%，T12含量为10~15wt%，CaO含量为 10~l5wt%，Fe2O3含量< 2wt%。
[0010]所述钛铁澄颗粒的粒度为8~0.1mm。
[0011]所述钛铁渣细粉的粒度为0.1-0.088mm。
[0012]所述氧化错微粉的ZrO2含量> 99wt%，颗粒粒径为1~2 μπι。
[0013]所述氧化钛微粉的T12含量> 99wt%，颗粒粒径为1~2 μ m。
[0014]所述硅溶胶的S12含量为20~30wt%。
[0015]由于采取上述技术方案，本发明与现有技术相比具有如下积极效果:
1、本发明采用钛铁渣为主要原料，大大降低了钢包包底浇注料的开发成本。
[0016]2、本发明无需特殊的制备设备和处理技术，节省劳动力资源，工艺流程简单。
[0017]3、本发明利用高温下钛铁渣组分间的物相反应所引发的体积效应来缓解浇注料内部的热应力，进而提高浇注料的高温体积稳定性和抗渣侵蚀性。
[0018]本发明制备的钢包包底浇注料经测定:1550 0C X3h烧后线变化率为-0.05—0.1% ;1550°C静态坩祸法抗渣实验侵蚀指数为8~15%。
[0019]因此，本发明具有成本低廉和工艺简单的特点；所制备的钢包包底浇注料高温体积稳定性好和抗渣侵蚀性能强。
【具体实施方式】
[0020]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。
[0021]为避免重复，先将本【具体实施方式】所涉及的原料统一描述如下，实施例中不再赘述:
所述钛铁渣为冶炼钛铁合金所产生的炉渣，钛铁渣的主要物相为钛铝酸钙、刚玉、六铝酸钙、二铝酸钙和钛酸钙；其中！Al2O3含量为70~80wt%，T12含量为10~15wt%，CaO含量为10~15wt%, Fe2O3含量< 2wt%。
[0022]所述钛铁澄颗粒的粒度为8~0.1mm。
[0023]所述钛铁渣细粉的粒度为0.1-0.088mm。
[0024]所述氧化错微粉的ZrO2含量> 99wt%，颗粒粒径为1~2 μπι。
[0025]所述氧化钛微粉的T12含量> 99wt%，颗粒粒径为1~2 μπι。
[0026]所述硅溶胶的S12含量为20~30wt%。
[0027]实施例1
一种钢包包底浇注料及其制备方法。所述钢包包底浇注料的制备方法是:以60~64wt%的钛铁渣颗粒为骨料，以31~35wt%的钛铁渣细粉、l~3wt%的氧化锆微粉和2~4wt%的氧化钛微粉为基质料；按所述骨料和所述基质料的含量，先将基质料混匀，再将混匀后的基质料加入所述骨料中，混合均匀；然后加入占所述基质料与所述骨料之和3~4wt%的硅溶胶，搅拌均匀，振动成型，室温条件下养护6~12小时，最后在90~110°C条件下保温12~24h，制得钢包包底浇注料。
[0028]本实施例制备的钢包包底浇注料经检测:1550°C X 3h烧后线变化为-0.08—0.1 ；1550°C静态坩祸法抗渣实验侵蚀指数为11~15%。
[0029]实施例2
一种钢包包底浇注料及其制备方法。所述钢包包底浇注料的制备方法是:以62~66wt%的钛铁渣颗粒为骨料，以29~33wt%的钛铁渣细粉、2~4wt%的氧化锆微粉和3~5wt%的氧化钛微粉为基质料；按所述骨料和所述基质料的含量，先将基质料混匀，再将混匀后的基质料加入所述骨料中，混合均匀；然后加入占所述基质料与所述骨料之和4~5wt%的硅溶胶，搅拌均匀，振动成型，室温条件下养护6~12小时，最后在90~110°C条件下保温12~24h，制得钢包包底浇注料。
[0030]本实施例制备的钢包包底浇注料经检测:1550 0C X3h烧后线变化为-0.07—0.09 ;1550°C静态坩祸法抗渣实验侵蚀指数为10~14%。
[0031]实施例3
一种钢包包底浇注料及其制备方法。所述钢包包底浇注料的制备方法是:以64~68wt%的钛铁渣颗粒为骨料，以27~31wt%的钛铁渣细粉、l~3wt%的氧化锆微粉和2~4wt%的氧化钛微粉为基质料；按所述骨料和所述基质料的含量，先将基质料混匀，再将混匀后的基质料加入所述骨料中，混合均匀；然后加入占所述基质料与所述骨料之和5~6wt%的硅溶胶，搅拌均匀，振动成型，室温条件下养护6~12小时，最后在90~110°C条件下保温12~24h，制得钢包包底浇注料。
[0032]本实施例制备的钢包包底浇注料经检测:1550 0C X3h烧后线变化为-0.06—0.08 ;1550°C静态坩祸法抗渣实验侵蚀指数为9~13%。
[0033]实施例4
一种钢包包底浇注料及其制备方法。所述钢包包底浇注料的制备方法是:以66~70wt%的钛铁渣颗粒为骨料，以25~29wt%的钛铁渣细粉、2~4wt%的氧化锆微粉和3~5wt%的氧化钛微粉为基质料；按所述骨料和所述基质料的含量，先将基质料混匀，再将混匀后的基质料加入所述骨料中，混合均匀；然后加入占所述基质料与所述骨料之和6~7wt%的硅溶胶，搅拌均匀，振动成型，室温条件下养护6~12小时，最后在90~110°C条件下保温12~24h，制得钢包包底浇注料。
[0034]本实施例制备的钢包包底浇注料经检测:1550 0C X3h烧后线变化为-0.05—0.07 ;1550°C静态坩祸法抗渣实验侵蚀指数为8~12%。
[0035]本【具体实施方式】与现有技术相比具有如下积极效果:
1、本【具体实施方式】采用钛铁渣为主要原料，大大降低了钢包包底浇注料的开发成本。
[0036]2、本【具体实施方式】无需特殊的制备设备和处理技术，节省劳动力资源，工艺流程简单。
[0037]3、本【具体实施方式】利用高温下钛铁渣组分间的物相反应所引发的体积效应来缓解浇注料内部的热应力，进而提高浇注料的高温体积稳定性和抗渣侵蚀性。
[0038]本【具体实施方式】制备的钢包包底浇注料经测定:1550 °C X3h烧后线变化率为-0.05—0.1% ;1550°C静态坩祸法抗渣实验侵蚀指数为8~15%。
[0039]因此，本【具体实施方式】具有成本低廉和工艺简单的特点；所制备的钢包包底浇注料高温体积稳定性好和抗渣侵蚀性能强。
【主权项】
1.一种钢包包底浇注料的制备方法，其特征在于以60~70wt%的钛铁渣颗粒为骨料，以25~35wt%的钛铁渣细粉、l~4wt%的氧化锆微粉和2~5wt%的氧化钛微粉为基质料；按所述骨料和所述基质料的含量，先将基质料混匀，再将混匀后的基质料加入所述骨料中，混合均匀；然后加入占所述基质料与所述骨料之和3~7wt%的硅溶胶，搅拌均匀，振动成型，室温条件下养护6~12小时，最后在90~110°C条件下保温12~24h，制得钢包包底浇注料。2.根据权利要求1所述的钢包包底浇注料的制备方法，其特征在于所述钛铁渣为冶炼钛铁合金所产生的炉渣，钛铁渣的主要物相为钛铝酸钙、刚玉、六铝酸钙、二铝酸钙和钛酸钙；其中 -Al2O3含量为 70~80wt%，T12含量为 10~15wt%，CaO 含量为 10~15wt%，Fe 203含量< 2wt%03.根据权利要求1所述的钢包包底浇注料的制备方法，其特征在于所述钛铁渣颗粒的粒度为8~0.Imm04.根据权利要求1所述的钢包包底浇注料的制备方法，其特征在于所述钛铁渣细粉的粒度为 0.1-0.088mm。5.根据权利要求1所述的钢包包底浇注料的制备方法，其特征在于所述氧化锆微粉的ZrO2含量> 99wt%，颗粒粒径为1~2 μπι。6.根据权利要求1所述的钢包包底浇注料的制备方法，其特征在于所述氧化钛微粉的T12含量> 99wt%，颗粒粒径为1~2 μ??。7.根据权利要求1所述的钢包包底浇注料的制备方法，其特征在于所述硅溶胶的S12含量为20~30wt%。8.—种钢包包底浇注料，其特征在于所述钢包包底浇注料是根据权利要求1~7项中任一项所述的钢包包底浇注料的制备方法所制备的钢包包底浇注料。
【专利摘要】本发明涉及一种钢包包底浇注料及其制备方法。其技术方案是：以60~70wt%的钛铁渣颗粒为骨料，以25~35wt%的钛铁渣细粉、1~4wt%的氧化锆微粉和2~5wt%的氧化钛微粉为基质料；按所述骨料和所述基质料的含量，先将基质料混匀，再将混匀后的基质料加入所述骨料中，混合均匀；然后加入占所述基质料与所述骨料之和3~7wt%的硅溶胶，搅拌均匀，振动成型，室温条件下养护6~12小时，最后在90~110℃条件下保温12~24h，制得钢包包底浇注料。本发明具有成本低廉和工艺简单的特点；所制备的钢包包底浇注料高温体积稳定性好和抗渣侵蚀性能强。
【IPC分类】C04B35/66
【公开号】CN104926325
【申请号】CN201510311418
【发明人】张寒, 赵惠忠, 刘艳丽, 冯立, 王立锋, 李静捷, 余俊
【申请人】武汉科技大学, 锦州国泰实业有限公司
【公开日】2015年9月23日
【申请日】2015年6月9日