本发明涉及耐火材料，具体涉及一种用于中间包包盖的轻量化保温浇注料及其制备方法。
背景技术：
中间包是处于钢包与结晶器之间的中间容器，连铸技术的进步，使得中间包除了储存、分配钢水外，更实现了分离夹杂物、合金化等多种精炼功能。中间包包盖是中间包的重要组成部分。随着钢企对节能降耗的日益重视，中间包包盖的作用越发突出。它在中间包离线烘烤或在线浇铸时能够保温隔热，保护浇钢机构，改善工人的作业环境，同时起到安全防护作用。
中间包包盖长时间在高温下工作，并且经常吊运，主要受到频繁的温度变化，高温钢水热辐射，热应力变形等的影响。根据对中间包包盖用后耐火浇注料残样的分析和包盖的现场使用条件，综合判断造成包盖耐火浇注料的损毁原因是：温度剧烈波动使浇注料内部产生的热应力以及包盖钢结构的变形造成的影响。因此要提高包盖使用寿命：一需提高浇注料的抗热震稳定性，减小温度波动对其本身的影响。二需要提高浇注料的隔热性能，减小温度波动对包盖钢结构的影响，以减少形变。
中包包盖不与高温钢水直接接触，目前采用的耐火浇注料，密度较大，造成包盖过重，是导致钢结构变形的因素之一，而且普通的浇注料隔热保温性能较差，增加了烘烤的能耗和钢水的温降，同时也不能保护钢结构免于温度波动的影响。
因此，需要开发一种既能保证包盖使用寿命又能保温节能的耐火浇注料。
技术实现要素：
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供了一种用于中间包包盖的轻量化保温浇注料及其制备方法，该轻量化保温浇注料、密度小，重量轻，导热系数小，保温隔热性能好，并具有良好的抗热震稳定性能特点，达到提高包盖使用寿命，节能环保的目的。
为实现上述目的，本发明所设计一种用于中间包包盖的轻量化保温浇注料，所述轻量化保温浇注料的原料按重量份数比计包括25～65份的矾土骨料、5～25份的矾土粉、10～30份的钛铝酸钙空心球、3～10份的硅微粉、5～10份的蓝晶石粉、5～10份的铝酸钙水泥、0.05～0.1份的三聚磷酸钠、0.05～0.1份的聚羧酸系减水剂、5～10份的造孔剂和3～10份的高分散水溶性纤维。
进一步地，所述轻量化保温浇注料的原料按重量份数比计包括30～55份的矾土骨料、5～15份的矾土粉、15～30份的钛铝酸钙空心球、4～6份的硅微粉、7～10份的蓝晶石粉、7～10份的铝酸钙水泥、0.05～0.1份的三聚磷酸钠、0.05～0.1份的聚羧酸系减水剂、5～7份的造孔剂和3～5份的高分散水溶性纤维。
再进一步地，所述矾土骨料和矾土粉中，al2o3质量百分比含量≥70％，fe2o3质量百分比含量＜2.0％。
再进一步地，所述矾土骨料按粒度大小分为：3mm＜粒径≤5mm、1mm＜粒径≤3mm和0＜粒径≤1mm三个级配，其重量百分比分别为：40～65％、20～30％和15～30％；所述矾土粉的粒度小于0.074mm。
再进一步地，所述钛铝酸钙空心球中，al2o3质量百分比含量≥65％，fe2o3质量百分比含量＜1.0％；所述述钛铝酸钙空心球按粒度大小分为：1mm＜粒径≤3mm和0＜粒径≤1mm二个级配；其重量百分比分别为：40～60％和40～60％。
再进一步地，所述硅微粉的粒度小于0.074mm；所述蓝晶石粉的粒度小于0.074mm。
再进一步地，所述复合造孔剂选自为漂珠、塑料和淀粉。
再进一步地，所述造孔剂为由淀粉与漂珠/塑料混合而成，其中，淀粉与漂珠/塑料的重量比均为1∶1～2。
再进一步地，所述轻量化保温浇注料的原料按重量份数比计包括40份的矾土骨料、10份的矾土粉、20份的钛铝酸钙空心球、5份的硅微粉、8份的蓝晶石粉、7份的铝酸钙水泥、0.1份的三聚磷酸钠、0.05份的聚羧酸系减水剂、6份的造孔剂和5份的高分散水溶性纤维；其中，
所述矾土骨料按粒度大小分为：3mm＜粒径≤5mm、1mm＜粒径≤3mm和0＜粒径≤1mm三个级配，其重量百分比分别为：50％、25％和25％；
所述述钛铝酸钙空心球按粒度大小分为：1mm＜粒径≤3mm和0＜粒径≤1mm二个级配；其重量百分比分别为：50％和50％；
所述造孔剂由漂珠和淀粉混合而成，其中，漂珠和淀粉的重量比为1：1。
在实际使用过程中，将轻化保温浇注料的原料配方经配料、混料，外加原料总质量5～8％的水，搅拌均匀后浇注振捣，经过养护、脱模后形成成品。
本发明的有益效果：
1)本发明轻量化保温浇注料原料配方使得浇注料的体积密度降低，减小了包盖自身重量；导热系数减小，提高了浇注料的隔热保温性能；提高了抗热震稳定性能，使其适用于温度急冷急热波动的工作环境。该产品性能指标达到体积密度＜2.5g/cm3，导热系数＜1.5w/mk(平均350℃)，热震稳定性能1100℃水冷≥30次，具有质量轻，保温节能，抗热震稳定性能好等优点，能够减少钢水温降，提高中包烘烤效率，提高包盖使用寿命，同时使用的原料价格低廉，性价比高。采用了钛铁合金冶炼产生的工业废渣钛铝酸钙作为原料，使得工业固废得到资源化处理。
2)本发明轻量化保温浇注料不仅能够延长包盖使用寿命，还能减少钢水温降，提高中包烘烤效率，达到保温节能的效果，而且采用了冶炼钛铁合金产生的废渣加工产物－钛铝酸钙空心球作为原料使用，使得工业固废得到综合利用和资源化处理。原料价格低，性价比高。在行业内能够起到示范作用，带来较好的经济效益和社会效益。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步的详细描述，以便本领域技术人员理解。
下述实施例中使用的原料均购于市面，其中，
矾土骨料和矾土粉中，al2o3质量百分比含量≥70％，fe2o3质量百分比含量＜2.0％。
矾土粉的粒度小于0.074mm。钛铝酸钙空心球中，al2o3质量百分比含量≥65％，fe2o3质量百分比含量＜1.0％；所述硅微粉的粒度小于0.074mm；所述蓝晶石粉的粒度小于0.074mm。
实施例1
用于中间包包盖的轻量化保温浇注料1的原料按重量份数比计包括40份的矾土骨料、10份的矾土粉、20份的钛铝酸钙空心球、5份的硅微粉、8份的蓝晶石粉、7份的铝酸钙水泥、0.1份的三聚磷酸钠、0.05份的聚羧酸系减水剂、6份的漂珠和4份的高分散水溶性纤维；其中，
矾土骨料按粒度大小分为：3mm＜粒径≤5mm、1mm＜粒径≤3mm和0＜粒径≤1mm三个级配，其重量百分比分别为：50％、25％和25％；
钛铝酸钙空心球按粒度大小分为：1mm＜粒径≤3mm和0＜粒径≤1mm二个级配；其重量百分比分别为：50％和50％。
在实际使用过程中，将轻化保温浇注料的原料配方经配料、放入搅拌机中混匀5～10分钟，外加原料总质量5～8％的水，搅拌均匀3～5分钟后浇注振捣，经过养护、脱模后形成成品。
实施例2
用于中间包包盖的轻量化保温浇注料2的原料按重量份数比计包括35份的矾土骨料、10份的矾土粉、25份的钛铝酸钙空心球、5份的硅微粉、8份的蓝晶石粉、7份的铝酸钙水泥、0.1份的三聚磷酸钠、0.05份的聚羧酸系减水剂、6份的塑料和4份的高分散水溶性纤维；其中，
矾土骨料按粒度大小分为：3mm＜粒径≤5mm、1mm＜粒径≤3mm和0＜粒径≤1mm三个级配，其重量百分比分别为：57％、23％和20％；
钛铝酸钙空心球按粒度大小分为：1mm＜粒径≤3mm和0＜粒径≤1mm二个级配；其重量百分比分别为：48％和52％。
在实际使用过程中，将轻化保温浇注料的原料配方经配料、放入搅拌机中混匀5～10分钟，外加原料总质量5～8％的水，搅拌均匀3～5分钟后浇注振捣，经过养护、脱模后形成成品。
实施例3
用于中间包包盖的轻量化保温浇注料3的原料按重量份数比计包括42份的矾土骨料、10份的矾土粉、18份的钛铝酸钙空心球、5份的硅微粉、8份的蓝晶石粉、7份的铝酸钙水泥、0.1份的三聚磷酸钠、0.05份的聚羧酸系减水剂、6份的淀粉和4份的高分散水溶性纤维；其中，
矾土骨料按粒度大小分为：3mm＜粒径≤5mm、1mm＜粒径≤3mm和0＜粒径≤1mm三个级配，其重量百分比分别为：48％、24％和28％；
钛铝酸钙空心球按粒度大小分为：1mm＜粒径≤3mm和0＜粒径≤1mm二个级配；其重量百分比分别为：55％和45％。
在实际使用过程中，将轻化保温浇注料的原料配方经配料、放入搅拌机中混匀5～10分钟，外加原料总质量5～8％的水，搅拌均匀后浇注振捣，经过养护、脱模后形成成品。
实施例4
用于中间包包盖的轻量化保温浇注料4的原料按重量份数比计包括40份的矾土骨料、10份的矾土粉、20份的钛铝酸钙空心球、5份的硅微粉、8份的蓝晶石粉、7份的铝酸钙水泥、0.1份的三聚磷酸钠、0.05份的聚羧酸系减水剂、6份的造孔剂和5份的高分散水溶性纤维；其中，
矾土骨料按粒度大小分为：3mm＜粒径≤5mm、1mm＜粒径≤3mm和0＜粒径≤1mm三个级配，其重量百分比分别为：50％、25％和25％；
钛铝酸钙空心球按粒度大小分为：1mm＜粒径≤3mm和0＜粒径≤1mm二个级配；其重量百分比分别为：50％和50％。
造孔剂由漂珠和淀粉混合而成，其中，漂珠和淀粉的重量比为1∶1。
在实际使用过程中，将轻化保温浇注料的原料配方经配料、放入搅拌机中混匀5～10分钟，外加原料总质量5～8％的水，搅拌均匀后浇注振捣，经过养护、脱模后形成成品。
实施例5
用于中间包包盖的轻量化保温浇注料5的原料按重量份数比计包括32份的矾土骨料、10份的矾土粉、28份的钛铝酸钙空心球、5份的硅微粉、8份的蓝晶石粉、7份的铝酸钙水泥、0.1份的三聚磷酸钠、0.05份的聚羧酸系减水剂、6份的造孔剂和4份的高分散水溶性纤维；其中，
矾土骨料按粒度大小分为：3mm＜粒径≤5mm、1mm＜粒径≤3mm和0＜粒径≤1mm三个级配，其重量百分比分别为：62.5％、22％和15.5％；
钛铝酸钙空心球按粒度大小分为：1mm＜粒径≤3mm和0＜粒径≤1mm二个级配；其重量百分比分别为：46％和54％；
造孔剂由塑料和淀粉混合而成，其中塑料和淀粉的重量比为1∶1。
在实际使用过程中，将轻化保温浇注料的原料配方经配料、放入搅拌机中混匀5～10分钟，外加原料总质量5～8％的水，搅拌均匀后浇注振捣，经过养护、脱模后形成成品。
实施例6
用于中间包包盖的轻量化保温浇注料6的原料按重量份数比计包括65份的矾土骨料、5份的矾土粉、10份的钛铝酸钙空心球、10份的硅微粉、5份的蓝晶石粉、10份的铝酸钙水泥、0.05份的三聚磷酸钠、0.05份的聚羧酸系减水剂、5份的造孔剂和3份的高分散水溶性纤维；其中，
矾土骨料按粒度大小分为：3mm＜粒径≤5mm、1mm＜粒径≤3mm和0＜粒径≤1mm三个级配，其重量百分比分别为：65％、20％和15％；
钛铝酸钙空心球按粒度大小分为：1mm＜粒径≤3mm和0＜粒径≤1mm二个级配；其重量百分比分别为：40％和60％；
造孔剂由塑料和淀粉混合而成，其中漂珠和淀粉的重量比为1∶1。
在实际使用过程中，将轻化保温浇注料的原料配方经配料、放入搅拌机中混匀5～10分钟，外加原料总质量5～8％的水，搅拌均匀后浇注振捣，经过养护、脱模后形成成品。
实施例7
用于中间包包盖的轻量化保温浇注料7的原料按重量份数比计包括25份的矾土骨料、25份的矾土粉、30份的钛铝酸钙空心球、3份的硅微粉、5份的蓝晶石粉、5份的铝酸钙水泥、0.05份的三聚磷酸钠、0.05份的聚羧酸系减水剂、10份的淀粉和3份的高分散水溶性纤维；其中，
矾土骨料按粒度大小分为：3mm＜粒径≤5mm、1mm＜粒径≤3mm和0＜粒径≤1mm三个级配，其重量百分比分别为：40％、30％和30％；
钛铝酸钙空心球按粒度大小分为：1mm＜粒径≤3mm和0＜粒径≤1mm二个级配；其重量百分比分别为：60％和40％；
在实际使用过程中，将轻化保温浇注料的原料配方经配料、放入搅拌机中混匀5～10分钟，外加原料总质量5～8％的水，搅拌均匀后浇注振捣，经过养护、脱模后形成成品。
实施例8
用于中间包包盖的轻量化保温浇注料8的原料按重量份数比计包括55份的矾土骨料、15份的矾土粉、30份的钛铝酸钙空心球、5份的硅微粉、7份的蓝晶石粉、10份的铝酸钙水泥、0.1份的三聚磷酸钠、0.1份的聚羧酸系减水剂、7份的塑料和5份的高分散水溶性纤维；其中，
矾土骨料按粒度大小分为：3mm＜粒径≤5mm、1mm＜粒径≤3mm和0＜粒径≤1mm三个级配，其重量百分比分别为：50％、20％和30％；
钛铝酸钙空心球按粒度大小分为：1mm＜粒径≤3mm和0＜粒径≤1mm二个级配；其重量百分比分别为：50％和50％；
造孔剂由塑料和淀粉混合而成，其中漂珠和淀粉的重量比为1∶1。
在实际使用过程中，将轻化保温浇注料的原料配方经配料、放入搅拌机中混匀5～10分钟，外加原料总质量5～8％的水，搅拌均匀后浇注振捣，经过养护、脱模后形成成品。
实施例9
用于中间包包盖的轻量化保温浇注料9的原料按重量份数比计包括30份的矾土骨料、5份的矾土粉、30份的钛铝酸钙空心球、6份的硅微粉、10份的蓝晶石粉、7份的铝酸钙水泥、0.08份的三聚磷酸钠、0.08份的聚羧酸系减水剂、5份的造孔剂和3份的高分散水溶性纤维；其中，
矾土骨料按粒度大小分为：3mm＜粒径≤5mm、1mm＜粒径≤3mm和0＜粒径≤1mm三个级配，其重量百分比分别为：50％、30％和20％；
钛铝酸钙空心球按粒度大小分为：1mm＜粒径≤3mm和0＜粒径≤1mm二个级配；其重量百分比分别为：50％和50％；
造孔剂由塑料和淀粉混合而成，其中塑料和淀粉的重量比为1∶1。
在实际使用过程中，将轻化保温浇注料的原料配方经配料、放入搅拌机中混匀5～10分钟，外加原料总质量5～8％的水，搅拌均匀后浇注振捣，经过养护、脱模后形成成品。
其它未详细说明的部分均为现有技术。尽管上述实施例对本发明做出了详尽的描述，但它仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部实施例，人们还可以根据本实施例在不经创造性前提下获得其他实施例，这些实施例都属于本发明保护范围。