钢包永久层浇注料的制作方法

[0001]
本申请涉及耐火材料技术领域，特别是涉及钢包永久层浇注料。


背景技术：

[0002]
钢包是炼钢工业中承接钢水的容器，其结构主要包括永久层和工作层。永久层作为钢包内衬的重要组成部分，通常不与钢水直接接触，由于钢水在钢包内滞留时间长，为了防止钢水的快速温降以及钢壳受高温而形变，永久层要求具有较好的隔热保温性能。钢包永久层是钢包安全运行的最后一道屏障，是工作层的价值最大化的可靠保证，当工作层一旦失效时，指示钢水到达永久层，永久层能在一段时间内抵挡高温钢水，防止高温钢水烧穿钢壳造成钢水泄露。
[0003]
目前，钢厂中钢包永久层多采用高铝质浇注料，主要原料为优质高铝矾土，由于铝含量较高，一经接触钢水，给钢水引入杂质，并且在使用过程中易产生结构剥落，需反复进行修补，严重影响永久层的使用寿命；而且一般高铝矾土浇注料的体积密度较大，加重了钢包重量，进而加重钢包运输设备的承载负荷，影响设备的安全使用。此外，高铝质浇注料中杂质含量高，高温下体积稳定性较差，导致永久层的抗侵蚀性较差，永久层在工作层大修时往往会发生不同程度的开裂，存在较大的安全隐患，影响钢包的使用寿命。


技术实现要素：

[0004]
本申请提供了用于钢包永久层的轻质浇注料，其隔热保温性能好、抗侵蚀性强，安全性高，使用寿命长。
[0005]
本申请的钢包永久层浇注料，原料的重量份组成为：
[0006][0007][0008]
钢包永久层浇注料选用不同的颗粒进行搭配，目的是提供良好的流动性，从而保证良好的施工性能，同时尽量满足材料致密性，提高永久层的使用性能。
[0009]
选用刚玉和氧化铝空心球为浇注料的主料，其中刚玉的物相熔点高，可抵抗高温钢水的侵蚀和冲刷，同时资源丰富，便于大规模应用。
[0010]
可选的，所述刚玉为板状刚玉或电熔刚玉中的一种或多种；所述刚玉中al2o3含量≥98wt％。
[0011]
板状刚玉和电熔刚玉具有结晶粗大、发育良好的晶体结构，气孔小且闭气孔较多，
体积稳定性好，高温下不易发生相变，能够保障浇注料的耐火度和抗侵蚀性能。
[0012]
可选的，所述刚玉的粒度级配为：
[0013]
8～5mm
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23～27；
[0014]
5～3mm
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8～12；
[0015]
0.088～0mm
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11～15。
[0016]
本申请中，粒度级配中的粒径均为数均粒径，配比为重量份配比。
[0017]
可选的，所述氧化铝空心球中al2o3含量≥98wt％，其堆积密度0～1g/cm3。所述氧化铝空心球为轻质骨料，其导热系数低，在浇注料料体系中加入轻质骨料可以达到轻量化、提升永久层隔热性能的目的。
[0018]
可选的，所述氧化铝空心球的粒度级配为：
[0019]
3～1mm
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
9～15；
[0020]
1～0.2mm
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15～22。
[0021]
可选的，所述红柱石中al2o3含量≥54wt％。在浇注料中加入红柱石，一方面红柱石在高温状态下可发生莫来石化反应，该反应为体积膨胀反应，可改善浇注料因烧结收缩造成的开裂现象；同时莫来石具有针状交错结构，具有良好的热震稳定性能，会有效提高永久层的热震性能。
[0022]
可选的，所述红柱石的粒度为1～3mm。
[0023]
可选的，所述铝酸钙水泥中al2o3含量≥73％。
[0024]
选用铝酸钙水泥作为结合剂，考虑到有少量红柱石存在，引入少量sio2，为在al2o
3-sio
2-cao三元相图中，富al2o3部分低熔点温度高，使得材质具有较高的高温性能，可抵抗钢水的高温侵蚀。同时cao的引入可在高温状态下形成交错结构的ca6物相，该结构可有效提供材料的强度和热震稳定性能。
[0025]
可选的，所述氧化铝微粉的d
50
为1.5μm、4μm、10μm的一种或多种。
[0026]
可选的，所述减水剂为三聚磷酸钠、六偏磷酸钠、聚羧酸盐中的一种或多种。
具体实施方式
[0027]
下面结合具体实施方式对本申请所述的技术方案做进一步的说明，但本申请不仅限于此。
[0028]
实施例1～3
[0029]
将氧化铝微粉、铝酸钙水泥和减水剂预混均匀成预混粉；将刚玉(粒度8～5mm、5～3mm)、氧化铝空心球和红柱石颗粒料混合3min，再加入刚玉(粒度0.088～0mm)和预混粉混合5min，出料后分装打包，现场使用时，加水搅拌均匀，制得永久层浇注料。
[0030]
各实施例中原料的重量份组成如表1所示，测试永久层浇注料的性能，结果如表2所示。
[0031]
对比例1
[0032]
采用86矾土制备钢包永久层浇注料，其粒度级配见表1，测试结果如表2所示。
[0033]
表1
[0034]
[0035][0036]
表2
[0037][0038]
本申请提供的钢包永久层浇注料体积密度小，导热率低，具有良好的隔热保温以及抗侵蚀等性能，能够提高钢包的安全性，延长使用寿命。
[0039]
根据上述说明书的揭示和教导，本发明所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行适当的变更和修改。因此，本发明并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对本发明的一些修改和变更也应当落入本发明的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本发明构成任何限制。