[发明专利]一种炼钢连铸镁锆质中间包涂料

说明书

技术领域：本发明型涉及一种耐高温耐火涂料，特别涉及一种炼钢连铸镁锆质中间包涂料。

背景技术：连铸中间包包衬由包壳、耐火材料层和涂料组成，其中涂料直接接触钢水。在规定的浇注炉数把钢水浇注完毕后，清理中间包时，涂料层要能自动脱离耐火材料层，以便在耐火材料层表面重新制作涂料层，等待下次浇注钢水用。因此，在连铸生产中，对中间包涂料的要求是：在高温钢水作用下以及在烘烤时不开裂、不倒塌，并且与中间包使用寿命同步，在清理时能自动脱离。目前中间包涂料普遍存在的问题是使用寿命短，在烘烤或高温钢水作用下开裂或倒塌。从而被迫停止浇注钢水，给生产带来负面影响。因此改善中间包涂料的性能是研究中间包涂料的一个方向，并且中间包涂料的发展趋势之一就是使用寿命与中间包同步。

中间包涂料中的镁砂(氧化镁)骨料是不可缺少的成分之一，但光靠它发挥作用还不够，往往与其它骨料结合使用，能改善中间包涂料的功能和性能。因此，国内外研究机构和人员研究镁砂的结合材料，以改善涂料的性能。经检索现有的中间包涂料专利主要有镁钙质(即涂料的骨料由氧化镁和氧化钙组成，如中国专利中请03115605.3)、镁铬质(即涂料的骨料由氧化镁和铬矿砂组成，如中国专利申请90105890.4)、镁橄榄石质(如中国专利申请200910061293.3)和镁质涂料(如中国专利00111452.2)的专利。但这些种类的涂料耐火性不够，涂料与中间包耐火材料层不易脱离；有的使用性能差，在高温钢水作用下开裂而提前结束浇注。比较接近的CN96115590.6(镁锆轻质喷涂料)涉及到镁锆质涂料。但其采用的锆质为氧化锆，成本较高。

发明内容：

本发明提供一种成本较低、热稳定性好、使用后剥落性好的炼钢连铸镁锆质中间包涂料。主要解决现有中间包涂料成本高、使用后不宜剥落的技术问题。

本发明的技术方案为：一种炼钢连铸镁锆质中间包涂料，其原料组成成分的重量百分比为：镁砂69％-79％，锆英石11％-25％，硅微粉1％-5％，三聚磷酸钠1％-5％，固体水玻璃1％-5％，纸纤维0.1％-1％，膨润土0.3％-1％。

本发明技术方案的配方理由：中间包涂料中的镁砂是骨料，属于主要成分，如果其含量少于下限，则其在涂料中的骨架效果差，耐火度低，受钢水侵蚀能力差。如果高于上限值，则其它成分的作用不明显，不能解决好开裂和溃散等问题，通过试验，发现镁砂含量在69％-79％为宜。

在该涂料的配方中，如果锆英石含量少于11％，则其抗高温性能差，不能解决好开裂问题。如果其含量高于25％，则由于锆英石中含有氧化硅(酸性)，会与镁砂(碱性)反应，降低耐火度，并且不利于涂料使用后的溃散。试验发现锆英石含量在11％-25％为宜。该涂料中的其它成分属于粘结剂和帮助锆英石起到抗裂纹作用的添加剂(如硅微粉和纸纤维)，其成分不能过高。

另外，在该配方范围内，优选的值是：镁砂74％，锆英石20％，硅微粉2.5％，三聚磷酸钠1.5％，固体水玻璃1.0％，纸纤维0.3％，膨润土0.7％。

本发明的有益效果为：与现行的中间包涂料的性能相比，本发明的中间包涂料耐火度高，高温强度高，在高温钢水作用下不熔化，不坍塌，抗侵蚀能力强。重烧线变化率低，说明其在高温下稳定性好，不膨胀，不发生开裂问题，解决了在烘烤或高温钢水作用下开裂问题。因此该中间包涂料具有抵抗钢水侵蚀作用、热稳定性好、不开裂、寿命长(能与中间包同寿命)、使用后剥落性好等优点。本发明选用锆英石，与氧化锆相比，其优点是成本比氧化锆低很多(氧化锆价格6.5万元/吨，锆英石5千元/吨左右)，另外，在研究中还发现锆英石在中间包涂料中有这样的作用：在中间包涂料使用达到规定的钢水炉数后、在清理时，其能使涂料自动剥离中间包母体耐材层，便于人工在中间包母体耐材层上施加新涂料，用于下次浇铸钢水，省去人工清理的麻烦。而用氧化锆作为组分，则没有这种特征。因此，把锆英石用于中间包涂料的骨料、形成镁锆质中间包涂料，将是中间包涂料品种的一个新系列，这就是该发明专利创造性的体现。

具体实施方式：

把镁砂、锆英石、硅微粉、三聚磷酸钠、固体水玻璃、纸纤维和膨润土按表1比例在混料机里干混合，混合均匀后，加入10％左右的水，进行湿混，混匀后涂抹在中间包耐火材料层的表面，厚度在5-20mm。

表1：实施例1-5原料成分组成如下(重量百分比％)：

所获得的镁锆质中间包涂料性能的性能见表2。

表2.镁锆质中间包涂料性能