本发明属于耐火材料技术领域，特别涉及一种以矾土基耐火均质料复合原料为主材质的钢包浇注料。尤其是一种用于非精炼钢包的以矾土基耐火均质料复合原料为主材质的新型钢包浇注料。
背景技术：
进入本世纪后中国的钢铁工业有了突飞猛进的发展，钢铁产量连年猛增。从2005年至2015年，中国粗钢产量由3.6亿吨增加至8.0亿吨，增长4.5亿吨，增幅高达125.9％。钢铁工业的快速发展也给耐材工业的技术进步提出新的要求。代表了炼钢技术发展方向精炼钢耐材技术得到较快的发展，但产量占据绝大多数的非精炼钢包相关的配套耐材技术并没有引起足够的重视。目前我国非精炼钢包用耐火材料还处于上世纪后期的技术水平，加之普碳钢利润下滑，钢厂对耐火材料持续压价，当下非精炼钢包用耐火材料大都有技术水平落后的小厂提供，整个市场比较混乱，钢包小事故时有发生。
传统非精炼钢包浇注料主要采用天然矾土熟料作为骨料，其所含氧化铝质量分数绝大部分在86％以上，虽然能够使用，但由于天然料中存在着不可避免的混级现象，如，欠烧的一二级料、高铁料、高钙料、过烧料等，这些都给质量及安全带来很大的隐患，因此，钢包寿命很不稳定，使用次数高的能达到接近200次，差的不到50次，这给钢包周转带来一定的困难，运转被动的局面时有发生。
以矾土生料(包括质量上合适的尾矿、碎矿)作为原料，经过提质均化、成分配料、湿法共磨、浆体脱水、成型后高温煅烧而制备的优质合成矾土基耐火均质料，具有成分稳定、结构均一、晶体发育良好、致密度高等优点，克服了天然料的质量不可控的问题，它的出现给钢包浇注料的可控性奠定了基础。类似的如矾土基耐火均质料在水泥窑用耐火材料、垃圾焚烧炉用耐火材料中的应用已有报道，此前我们开创性的尝试了氧化铝质量分数为80％左右的烧结刚玉莫来石矾土基耐火均质料在钢包浇注料中的应用，取得了成功。但此前一直以来将氧化铝质量分数在75％以下的矾土基原料应用于钢包工作衬里中被认为不可能，因此尚未见报道。
结合在钢包浇注料方面的理论实践经验以及在对矾土基耐火均质料性能深入挖掘的基础上，通过对原料复合技术的开发，研制了本发明所述的以矾土基耐火均质料复合原料为主材质的新型钢包浇注料。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种以矾土基耐火均质料复合原料为主材质的钢包浇注料，打破了中低品级矾土基原料与钢包浇注料的不适应性问题。还解决了非精炼钢包浇注料强度偏低、抗侵蚀渗透性差等问题，同时也缓解了当前钢包自身负重大，热量损失大的问题。
利用矾土基耐火均质料化学成分、结构均一、性能稳定、晶体发育良好、线性变化小，同时又具有一定柔韧性以及各品级均质料物相组成、线变化率、体积密度和显气孔率的差异性等性能特点，来改善目前钢包浇注料体积密度高、易剥落、强度低、抗侵蚀渗透性差以及质量不可控的缺点。
一种以矾土基耐火均质料复合原料为主材质的钢包浇注料，包括的原料按质量百分比为：矾土基耐火均质料复合原料75～86％、烧结镁砂9～16％、尖晶石粉2～8％、硅灰1.5～3.5％、外加剂0.12～0.35％。
矾土基耐火均质料复合原料中按质量百分比由下列级配组成：
25mm≥粒度＞8mm：25～40％；8mm≥粒度＞5mm：12～17％；5mm≥粒度＞3mm：10～15％；3mm≥粒度＞1mm：12～18％；1mm≥粒度＞0.088mm：6～15％；0.088mm≥粒度：12～17％。
矾土基耐火均质料复合原料六种不同粒度的选材如下：
25mm≥粒度＞8mm的为矾土基耐火均质料FNJ-60或FNJ-70；
8mm≥粒度＞5mm的为矾土基耐火均质料FNJ-60、FNJ-70或FNJ-80中的一种；
5mm≥粒度＞3mm和3mm≥粒度＞1mm的为矾土基耐火均质料FNJ-80；
1mm≥粒度＞0.088mm和0.088mm≥粒度的为矾土基耐火均质料FNJ-88。(上段的FNJ-60、70、80、88这种称谓来自矾土基耐火均质料国家标准GB/T 32832-2016)
烧结镁砂为氧化铝镁质量分数≥94.5％的重烧镁砂，按质量分数由下面两种不同粒度组成：3mm≥粒度＞0.088mm的35～45％、0.088mm≥粒度的55～65％；
外加剂为防爆纤维、三聚磷酸钠和六偏磷酸钠中的一种或多种；
硅灰、尖晶石粉、外加剂的粒径控制在0.088mm以下。
本发明的优点在于：
1、主材质(占质量分数3/4以上的原料)选用的为合成原料矾土基耐火均质料，成分结构均匀，加水量波动小，使用性能稳定，有效的克服了传统钢包浇注料的质量波动问题，钢包的运转周期得到掌控，使用寿命趋于固定，增强了整个炼钢系统的可计划性；
2、主材质矾土基耐火均质料的复合使用充分发挥了其各自的特性，各原料物相组成及性能相互补充，所制备的新型钢包浇注料在高温下具有较传统钢包浇注料更优越的体积稳定性及抗冲刷性能和抗侵蚀渗透能力，因此，钢包的使用寿命更长；
3、本发明率先批量采用了中低品位铝矾土、碎矿、尾矿制备的FNJ-60、FNJ-70矾土基耐火均质料，提升了此类资源的附加值，有效地缓解了高品位铝矾土资源紧缺的难题，贫矿富矿同时应用也使我国铝矾土资源的综合利用率得到大大的提高；
4、本发明降低了传统钢包浇注料的体积密度，使得单包施工用料量减少(钢包负重减轻)，钢包衬里导热率降低，在一定程度上节约了炼钢能耗；
5、方案中根据使用环境需要选用适量尖晶石，其尖晶石相的存在对于稳定早期材料尺寸，促进使用过程中尖晶石相的生成起着积极的作用；部分大粒径镁砂的采用也促使在使用过程中尖晶石的不断生成，有利于材料持续自修复。
具体实施方式
实施例1
按照如下原料及配比配制：
FNJ-60：25mm≥粒度＞8mm，质量百分比为24％；8mm≥粒度＞5mm，质量百分比为11％。FNJ-80：5mm≥粒度＞3mm，质量百分比为10％；3mm≥粒度＞1mm，质量百分比为12％。FNJ-88：1mm≥粒度＞0.088mm，质量百分比为6％；0.088mm≥粒度，质量百分比为12.5％。95烧结镁砂：3mm≥粒度＞0.088mm，质量百分比为6％；0.088mm≥粒度，质量百分比为10％。尖晶石：质量百分比为6％。硅灰粉：质量百分比为2.34％。外加剂：质量百分比为0.16％。
所获得一种新型钢包浇注料的性能如下：
110℃下养护24小时后的体积密度为2.76g.cm-3，抗折强度为7.4MPa，耐压强度为78MP；1500℃下烧成3小时后的体积密度为2.82g.cm-3，抗折强度为7.0MPa，耐压强度为80MPa，线变化率为+0.2％。
实施例2
按照如下原料及配比配制：
FNJ-70：25mm≥粒度＞8mm，质量百分比为26％；8mm≥粒度＞5mm，质量百分比为12％。FNJ-80：5mm≥粒度＞3mm，质量百分比为11％；3mm≥粒度＞1mm，质量百分比为12％。FNJ-88：1mm≥粒度＞0.088mm，质量百分比为7％；0.088mm≥粒度，质量百分比为12％。95烧结镁砂：3mm≥粒度＞0.088mm，质量百分比为4％；0.088mm≥粒度，质量百分比为7％。尖晶石：质量百分比为6％。硅灰粉：质量百分比为2.75％。外加剂：质量百分比为0.25％。
所获得一种新型钢包浇注料的性能如下：
110℃下养护24小时后的体积密度为2.82g.cm-3，抗折强度为8.8MPa，耐压强度为90MP；1500℃下烧成3小时后的体积密度为2.88g.cm-3，抗折强度为7.3MPa，耐压强度为92MPa，线变化率为+0.16％。
实施例3
按照如下原料及配比配制：
FNJ-60：25mm≥粒度＞8mm，质量百分比为23％；8mm≥粒度＞5mm，质量百分比为13％。FNJ-80：5mm≥粒度＞3mm，质量百分比为11％；3mm≥粒度＞1mm，质量百分比为12％。FNJ-88：1mm≥粒度＞0.088mm，质量百分比为11％；0.088mm≥粒度，质量百分比为11％。95烧结镁砂：3mm≥粒度＞0.088mm，质量百分比为6％；0.088mm≥粒度，质量百分比为8％。尖晶石：质量百分比为2％。硅灰粉：质量百分比为2.77％。外加剂：质量百分比为0.23％。
所获得一种新型钢包浇注料的性能如下：
110℃下养护24小时后的体积密度为2.77g.cm-3，抗折强度为7.8MPa，耐压强度为78MP；1500℃下烧成3小时后的体积密度为2.84g.cm-3，抗折强度为7.35MPa，耐压强度为81MPa，线变化率为+0.15％。
经现场使用，对比传统钢包浇注料，本发明所研制的新型钢包浇注料，不仅生产方便、搅拌加水量少、施工性能好、抗冲刷、耐侵蚀渗透性能好，而且用料省10～15％，可稳定延长钢包使用寿命，提高了耐火材料的性价比，具有广阔的市场前景。