一种适用于低碳钢的中间包挡渣墙浇注料及其制备方法与流程

本发明属于中间包用浇注料，具体涉及一种适用于低碳钢的中间包挡渣墙浇注料及其制备方法。

背景技术：

1、中间包是整个炼钢流程中连铸作业浇钢的重要环节，近些年来越来越多的学者针对连铸用中间包进行过非常深入且广泛的研究。其中为了充分利用中间包的容积，促进夹杂物的去除，在中间包内设置了挡渣墙以消除中间包内死区，改善钢水的流向，使钢水沿着钢渣界面运动，缩短夹杂物上浮的距离；同时，设置了挡渣墙可将钢包注流钢水限制在局部区域（冲击区位置），防止紊流扩散引起的夹渣、卷渣，可一定程度上洁净钢水。

2、挡渣墙的两端固定在工作衬上，墙的两面直接与钢水接触，受到钢水长时间的浸泡，冲刷、挤压。如今，各耐材厂家所用的挡渣墙材质大部分为高铝质、铝镁质、镁碳质、铝镁碳质等，可适应大部分的钢种。但是，目前，对钢种的纯净度的要求越来越高，尤其是低碳低硅等洁净钢的需求日益扩大，现有的中间包挡渣墙，由于其采用的材料与熔渣、钢液有一定润湿性，抗渣侵蚀性差，会向钢水中释放氧化铝夹杂物，向钢水中增碳，从而污染钢液，并且线膨胀严重，无法满足低碳低硅等洁净钢的要求。此外，目前已有的中间包挡渣墙的强度性能也有待提高。公开号为cn106431438b的中国专利文献公开了一种中包挡渣墙用浇注料及其制备方法，浇注料包含45～75％的电熔白刚玉和/或板状刚玉、5～15％的电熔致密刚玉、1～10％的电熔镁砂粉、1～5％的尖晶石颗粒、2～10％的尖晶石微粉、2～10％的活性氧化铝粉、3～6％的铝酸钙水泥以及0.2～2％的硅微粉、减水剂和防爆有机纤维。该浇注料具备较高的常温强度与高温热态强度，但是其抗渣侵蚀性能仍较差，强度性能也有待于进一步提高。

技术实现思路

1、本发明解决的技术问题是提供一种适用于低碳钢的中间包挡渣墙浇注料及其制备方法，该中间包挡渣墙浇注料具有好的抗渣侵蚀性能，并且线变化率较小，同时浇注料的强度性好，满足低碳低硅等洁净钢的生产需求。

2、为了解决上述问题，本发明的一方面提供一种适用于低碳钢的中间包挡渣墙浇注料，按照质量份数计算，其制备原料包括以下组分：

3、白刚玉60-70份、mgo·al2o3尖晶石与镁阿隆的固溶相27-35份、减水剂0.1-0.3份、防爆剂1-1.5份、促硬剂3-4份。

4、优选地，mgo·al2o3尖晶石与镁阿隆的固溶相的制备原料包括mgo·al2o3尖晶石、α-al2o3微粉、金属铝粉和镁砂；mgo·al2o3尖晶石、α-al2o3微粉、金属铝粉、镁砂的质量比为（6-10）：（14-18）：（4-8）：（3-5）。

5、优选地，mgo·al2o3尖晶石的粒径为＞0μm且≤44μm，mgo·al2o3尖晶石中al2o3含量≥70wt%，mgo含量≥20wt%；

6、α-al2o3微粉的粒径为＞0μm且≤44μm，α-al2o3微粉中al2o3含量≥99wt%；

7、金属铝粉的堆积密度≥1.03g/cm3，金属铝粉中al含量≥99wt%；

8、镁砂的粒径为＞0μm 且≤74μm，镁砂中mgo含量≥97.2wt%。

9、优选地，白刚玉包括粒径为＞3mm且≤5mm的白刚玉颗粒、粒径为＞1mm且≤3mm的白刚玉颗粒、粒径为＞0mm且≤1mm的白刚玉细粉；粒径为＞3mm且≤5mm的白刚玉颗粒、粒径为＞1mm且≤3mm的白刚玉颗粒、粒径为＞0mm且≤1mm的白刚玉细粉的质量比为3:5-6:4-5；

10、白刚玉中al2o3含量≥99wt%。

11、优选地，所述减水剂为聚羧酸与六偏磷酸钠的混合；聚羧酸与六偏磷酸钠的质量比为4:1；所述减水剂的ph为7-8.5。

12、优选地，所述防爆剂为钢纤维与聚丙烯纤维的混合；钢纤维与聚丙烯纤维的质量比为2:1；

13、所述钢纤维为镍铬合金耐热钢，耐火度为1450℃，规格为0.3×1×25/30mm；

14、所述聚丙烯纤维的规格为：长度2.5-3.5mm，直径20-40μm，熔点为173℃-178℃。

15、优选地，所述促硬剂为70g水泥与硅微粉的混合，70g水泥与硅微粉的质量比为3:2；

16、所述70g水泥中cao含量为28wt%-30wt%，al2o3含量为68 wt%-70wt%；所述硅微粉中sio2含量≥92wt%，所述硅微粉的粒径为＞0μm 且≤0.620μm，所述硅微粉的比表面积为10-15m2/g。

17、本发明的另一方面提供一种上述的适用于低碳钢的中间包挡渣墙浇注料的制备方法，包括以下步骤：

18、按照选定质量份数将白刚玉、mgo·al2o3尖晶石与镁阿隆的固溶相、减水剂、防爆剂、促硬剂混合，并加入水，得到混合物料；将所述混合物料放入模具中，振动成型，然后进行养护，再进行烘烤，得到所述的适用于低碳钢的中间包挡渣墙浇注料。

19、优选地，mgo·al2o3尖晶石与镁阿隆的固溶相的制备方法包括：

20、将mgo·al2o3尖晶石、α-al2o3微粉、金属铝粉、镁砂混合，于氮气氛围中1600℃-1700℃的温度下保温1-5h，得到mgo·al2o3尖晶石与镁阿隆的固溶相。

21、优选地，所述养护的温度为60-80℃，时间为16-18h；

22、所述烘烤的温度为240-260℃，时间为6-8h。

23、本发明与现有技术相比，具有以下有益效果：

24、本发明的适用于低碳钢的中间包挡渣墙浇注料，加入了mgo·al2o3尖晶石与镁阿隆的固溶相，镁阿隆是氧化镁固溶到阿隆相中形成的一种材料。一方面，mgo·al2o3尖晶石本身对熔渣具有很好的抗渗透性能，而镁阿隆也具有对钢渣良好的不润湿性，并且镁阿隆进入熔渣玻璃相后会增加玻璃相的粘度，降低熔渣的渗透性，同时镁阿隆在与渣中的feo反应时会有气体产生，部分气体存在于试样气孔中阻止了熔渣进一步向浇注料内部渗透从而能显著提高浇注料的抗渗透性，因此，加入mgo·al2o3尖晶石与镁阿隆的固溶相可提高浇注料的抗渣侵蚀性，有效提高钢中夹杂物的上浮和去除，降低外来夹杂的来源；另一方面，由于镁阿隆和镁铝尖晶石有相似的晶体结构，两者能够互相固溶，二者固溶后利于浇注料的致密化复合，浇注料的线变化率较小，使浇注料的强度性能提高。

技术特征：

1.一种适用于低碳钢的中间包挡渣墙浇注料，其特征在于，按照质量份数计算，其制备原料包括以下组分：

2.根据权利要求1所述的适用于低碳钢的中间包挡渣墙浇注料，其特征在于：

3.根据权利要求2所述的适用于低碳钢的中间包挡渣墙浇注料，其特征在于：

4.根据权利要求1所述的适用于低碳钢的中间包挡渣墙浇注料，其特征在于：

5.根据权利要求1所述的适用于低碳钢的中间包挡渣墙浇注料，其特征在于：

6.根据权利要求1所述的适用于低碳钢的中间包挡渣墙浇注料，其特征在于：

7.根据权利要求1所述的适用于低碳钢的中间包挡渣墙浇注料，其特征在于：

8.一种如权利要求1-7中任一项所述的适用于低碳钢的中间包挡渣墙浇注料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于：

10.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于：

技术总结
本发明提供一种适用于低碳钢的中间包挡渣墙浇注料及其制备方法，中间包挡渣墙浇注料按照质量份数计算，其制备原料包括以下组分：白刚玉60‑70份、MgO·Al2O3尖晶石与镁阿隆的固溶相27‑35份、减水剂0.1‑0.3份、防爆剂1‑1.5份、促硬剂3‑4份。该中间包挡渣墙浇注料具有好的抗渣侵蚀性能，并且线变化率较小，同时浇注料的强度性好，满足低碳低硅等洁净钢的生产需求。

技术研发人员：胡玲军,于九利,颜浩,刘靖轩,何烁,赵伟,刘美荣
受保护的技术使用者：北京利尔高温材料股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/4/7