专利名称：用于快速烘烤钢包的无水泥铝镁质浇注料的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种耐火材料，尤其涉及一种用于快速烘烤钢包的无水泥铝镁质浇注料。
背景技术：
现有的用于钢包的内衬耐火材料主要有铝镁碳砖和浇注料，例如铝尖晶石或铝镁浇注料。公告日为2002年2月27日的中国发明专利CN1337376A公开了一种钢包用浇注料，重量配比是电熔白刚玉75-95%，电熔镁砂5-15%，铬绿1-5%，SiO2 1%，纯铝酸钙水泥1%。公告日为2005年7月20日的中国发明专利CN1640590A公开了一种钢包铝镁质——致密电熔刚玉浇注料，由A、B、C三部分组成，其中各组份的重量百分比以浇注料总重量为100的重量％计A部分是以下各组份的均勻混合物致密电熔刚玉，其中粒度 25mm-IOmm 占 20%，粒度 10mm-5mm 占 17%，粒度 5mm-3mm 占 15%，粒度 3mm-0 占 20%，致密电熔刚玉<0. 088mm占10%，镁砂0-0. 2mm占5. 2% ；B部分是复合添加剂占浇注料总重量的 12% ；C部分是促凝剂矾土水泥占0. 8%。当冶炼纯净钢时，含碳材料如铝镁碳砖含有较高的碳，导致钢水增碳，从而污染钢水，因而不能满足使用要求。现有的采用水泥结合的普通铝尖晶石或铝镁浇注料新钢包由于浇注料中存在相当的水分，为了避免出现烘烤爆裂等状况，需要长时间烘烤，初次烘烤时间大于40小时，通常为48小时，导致经常出现钢包周转困难的问题；其次长时间烘烤还造成能源浪费。浇注料现场养护和烘烤往往在室温至1100° C进行，在此过程中，主要发生浇注料的脱水。浇注料的脱水可分为自由水脱除和结构水脱除两个阶段。第一阶段发生在 100 200° C的温度范围内，主要排除坯体中的大量自由水和大气吸附水；第二阶段发生在200 1000° C的温度范围内，主要排除结构水。浇注料在加热过程中的脱水行为与结合方式、加水量、透气性、养护以及温度等因素有关。水泥结合和低水泥结合的浇注料中自由水分别占总水量的80%和7 左右，超低水泥结合和无水泥的浇注料自由水占总水量的 95%左右，水泥结合和低水泥结合的浇注料中结构水含量是超低水泥和无水泥结合浇注料的4 5倍。炉衬的烘烤对浇注料的使用效果有很大的影响。如果烘烤不当，升温速度过快就会引起炉衬裂纹、剥落或爆炸倒塌。浇注料烘烤爆裂的机理由于升温过快导致耐火材料内的自由水和结构水在短时间内由液态变为气态，并随着衬里温度的升高，形成一定的蒸汽压，当衬里内部的水蒸气不能及时扩散时，就会造成压力的增加，当衬里内部的水蒸气压力失去平衡时，就会发生浇注料剥落、脱皮甚至爆裂的现象。为了防止浇注料烘烤爆裂，通常加入防爆剂，常用的防爆剂包括有机纤维、金属铝粉等。有机纤维的防爆机理是随着烘烤温度不断升高，并达到一定温度时有机纤维即开始软化、收缩、融化，最后形成气孔并碳化，在施工体内分布成微小狭长网络气孔，并能打开水气通道，减轻内部应力，防止爆裂。金属铝粉的防爆机理是在常温下铝粉就可与浇注料中的水起反应生成氢气，随着温度提高，反应速度加快，形成微小气孔，减轻内部应力，防止爆农。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于快速烘烤钢包的无水泥铝镁质浇注料，该浇注料具有快速烘烤不易爆裂，极佳的抗钢水侵蚀，抗渣侵蚀和抗渣渗透性能；在冶炼纯净钢时作为盛钢水容器内衬用耐火材料时不污染钢水，而且使用寿命较长。为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案
一种用于快速烘烤钢包的无水泥铝镁质浇注料，由下述组分按重量百分比组成
刚玉，粒度为25 0. 074mm, 45 75% ；
氧化铝细粉15 35%;
氧化镁含量大于96%的镁砂粉3 7% ；
碱式乳酸铝粉，外加，0. 5 1. 5% ；
金属铝粉，外加，0. 02 0. 06% ；
熔点低于200° C的聚丙烯纤维，外加，0. 1 0. 3% ；
二氧化硅微粉0.5 1.5%;
减水剂，外加，0. 1 0.3%。所述组分还包括铝镁尖晶石，粒度为25 0. 074mm, 5 。所述组分还包括水合氧化铝粉0. 5 3 %。本发明的浇注料在施工过程中需外加水为4% 5%。本发明中所述的减水剂是指在不定形耐火材料配比不变条件下，能减少拌合用水量、提高不定形耐火材料强度。可以选用本行业中通用的减水剂如三聚磷酸钠、六偏磷酸钠等，特别的，选自有机聚合物分散剂，如德国巴斯夫建筑聚合物有限公司生产的聚羧酸醚类高分子减水剂FS20或FW20。所述的刚玉，可以是棕刚玉、亚白刚玉、白刚玉和烧结刚玉中的一种或其混合物。本发明的用于快速烘烤钢包的无水泥铝镁质浇注料，主要由骨料和基质组成。骨料采用粒度在0. 074mm 25mm的刚玉；基质采用氧化铝细粉(粒度小于0. 074mm)、氧化镁含量大于96%的镁砂粉(粒度小于0.083mm)。在高温使用过程中，氧化铝细粉和氧化镁含量大于96%的镁砂粉反应形成大量细小、活性的铝镁尖晶石，细小、活性的铝镁尖晶石材料具有抗碱性渣侵蚀和渗透能力强的特点。由于本发明的浇注料不含水泥，浇注料所含的结构水少，所含的自由水可在较低的烘烤温度下000° C)及时通过多种防爆剂形成的气体通道脱除。本发明中还添加入二氧化硅微粉、防爆剂、减水剂。二氧化硅微粉在本发明中主要作用是与基质中的镁砂粉及水形成MgO-SiO2-H2O 结合，提供浇注料中低温强度，同时减少浇注料烧后永久线变化。防爆剂在本发明中主要作用是防止浇注料在快速烘烤过程中发生爆裂，其中碱式乳酸铝粉、金属铝粉和聚丙烯纤维均为防爆剂。乳酸铝的防爆机理是加入耐火浇注料后伴随着铝的凝胶化，使浇注料的通气率提高。减水剂在本发明中主要作用是降低浇注料的加水量，提高浇注料的致密度和强度。在本发明中，骨料还可以选择添加粒度在0. 074mm 25mm的铝镁尖晶石，基质还可选择添加水合氧化铝粉。铝镁尖晶石在本发明中主要作用是是化学稳定性好，抗渣侵蚀性好和渗透性好。水合氧化铝粉在本发明中的主要作用是提高浇注料的强度。本发明的用于快速烘烤钢包的无水泥铝镁质浇注料，可采用常规的制备方法进行制备，例如按比例称取所述各种组分和水后，经强制混练均勻制备而成。本发明的用于快速烘烤钢包的无水泥铝镁质浇注料同现有技术中的含铝镁碳砖相比，本发明的浇注料在使用过程中具有不污染钢水和使用寿命长的优点。同现有技术中的水泥结合的普通铝镁浇注料和铝尖晶石浇注料相比，可以满足30小时快速烘烤的要求， 克服了目前使用的铝尖晶石或铝镁浇注料存在的不能实现快速烘烤的不足。因此，本发明的用于快速烘烤钢包的无水泥铝镁质浇注料的抗钢水侵蚀性、抗渣侵蚀性和抗渣渗透性极佳，在冶炼纯净钢时作为钢包内衬用材料具有不污染钢水，而且使用寿命较长的特点。
具体实施例方式下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。本发明实施例中所涉及的各种组分，均为常用原材料，可在化工原料市场中方便购得。其中所述的刚玉，为棕刚玉，购自开封特耐股份有限公司或青岛安迈铝业有限公司， 氧化铝含量大于94%。所述的铝镁尖晶石，购自开封特耐股份有限公司或青岛安迈铝业有限公司，氧化镁含量大于8 %，氧化镁和氧化铝合量大于97 %。所述的水合氧化铝粉，购自青岛安迈铝业有限公司。实施例1 6
按表1所述的组分含量，依次称取各原料，放入搅拌机中强制混练均勻，即可制备得到本发明的用于钢包的浇注料。所述浇注料在施工过程中需外加水为4% 5%。表1 用于钢包的浇注料中的各组分重量百分比(％)
权利要求
1.一种用于快速烘烤钢包的无水泥铝镁质浇注料，其特征是由下述组分按重量百分比组成刚玉，粒度为25 0. 074mm, 45 75% ； 氧化铝细粉15 35%; 氧化镁含量大于96%的镁砂粉3 7% ； 碱式乳酸铝粉，外加，0. 5 1. 5% ； 金属铝粉，外加，0. 02 0. 06% ； 熔点低于200° C的聚丙烯纤维，外加，0. 1 0. 3% ； 二氧化硅微粉0.5 1.5%; 减水剂，外加，0. 1 0. 3%。
2.如权利要求1所述的用于快速烘烤钢包的无水泥铝镁质浇注料，其特征是所述组分还包括铝镁尖晶石，粒度为25 0. 074mm，5 ；35%。
3.如权利要求1或2所述的用于快速烘烤钢包的无水泥铝镁质浇注料，其特征是所述组分还包括水合氧化铝粉0. 5 3 %。
全文摘要
本发明公开了一种用于快速烘烤钢包的无水泥铝镁质浇注料，由下述组分按重量百分比组成刚玉(粒度为25～0.074mm)45～75％；氧化铝细粉15～35％；氧化镁含量大于96％的镁砂粉3～7％；碱式乳酸铝粉0.5～1.5％；金属铝粉0.02～0.06％；熔点低于200°C的聚丙烯纤维0.1～0.3％；二氧化硅微粉0.5～1.5％；减水剂0.1～0.3％。所述组分还包括铝镁尖晶石(粒度为25～0.074mm)5～35％；水合氧化铝粉0.5～3％。本发明的浇注料具有快速烘烤不易爆裂，极佳的抗钢水侵蚀，抗渣侵蚀和抗渣渗透性能；在冶炼纯净钢时作为盛钢水容器内衬用耐火材料时不污染钢水，而且使用寿命较长。
文档编号C04B35/66GK102452836SQ20101052305
公开日2012年5月16日 申请日期2010年10月28日 优先权日2010年10月28日
发明者方善华, 李泽亚, 汪宁, 王峰, 金从进, 陈卫荣 申请人:宝山钢铁股份有限公司