[发明专利]一种中间包超低硅镁质涂料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及化学化工技术领域，尤其涉及一种中间包超低硅镁质涂料及其 制备方法。

背景技术

在炼钢连铸工艺系统中，最初中间包只起着钢包和结晶器之间的缓冲器的 作用。随着连铸工艺的优化及对连铸钢坯质量要求的提高，中间包已经演变为 钢水精炼的终端设备,其作用主要有两个：一是钢水的精炼；二是非金属夹杂的 消除。为实现新的功能，要求中间包所用耐火材料工作衬(内衬之一，通常包 括永久衬和工作衬)，一是“长寿化”，二要“洁净化”。不同的的钢种有不同的 有害元素。一般来说特别对不锈钢来说，[S]、[P]、[O]、[H]是主要的有害元素。 因此，除了其它标准和条件，作为中间包涂料的耐火材料还应该具备与钢水接 触不易氧化钢水和产生的氧化物夹杂少这样的条件。中间包镁质涂料以其碱性 不增氢、增碳的优势占有着独特的位置。特别是洁净钢和特殊钢的冶炼中，伴 随着冶金技术的发展和企业对成本效益的重视，中间包镁质涂料高连浇的趋势 日益迫切。镁质耐火材料的抗侵蚀性能良好，施工快捷方便。

冶金研究相关各种资料表明：(1)某种氧化物或氧化物化合物的平衡曲线位 置较高者，当它接触钢水时，钢水浓度高，即钢水容易被氧化；某种氧化物或 氧化物化合物的平衡曲线位置较低者，当它接触钢水时，钢水浓度低，即钢水 不容易被氧化。(2)任何氧化物或氧化物化合物的平衡曲线上某点位置较高者， 当它接触钢水时，该条件下钢水浓度高，即钢水容易被氧化；某种氧化物或氧 化物化合物的平衡曲线位置较低者，当它接触钢水时，该条件下钢水浓度低， 即钢水不容易被氧化。矿物组成以方镁石(MgO)为主和镁橄榄石(2MgO·SiO₂) 为副的镁质涂料对钢水污染比以矿物组成莫来石(3Al₂O₃·2SiO₂)为主或方石英 (SiO₂)为副的高铝质涂料对钢水污染少。近期宝钢等钢厂在提高钢材质量时要 求进一步降低钢水氧的含量，涂料中8-10％的含硅量成为降低钢水中氧含量较大 阻碍。因此，宝钢等用户提出在特殊钢种冶炼时使用Si含量很低的镁质涂料。 涂料中8-10％的含硅量其中5％左右来自主结合剂硅微粉。如单纯通过降低硅微 粉用来降低镁质涂料中的SiO2含量，涂料就无法实现涂抹的施工性能。

国内中间包内衬镁质涂料的运用已相当普遍，适应了洁净钢的冶炼需求。 原材料组成有：镁砂、硅微粉、粘土、有机减水剂、无机减水剂、有机纤维、 防爆剂等。结合剂为硅微粉、粘土等，没有引入含C、S、P元素的物质。施工 时需加入15-30％的水，烘烤后产生凝胶结合的镁质涂层。

宝钢等钢厂提出SiO₂含量小于2％超低硅涂料的概念，对涂料的施工性能来 说是一个严峻的考验，如何少用或不用硅质结合系统是一个关键。既要确保使 用过程中不发生涂料涂抹不上、塌包等风险，又要保持原涂料长寿命、对钢水 不污染的性能。研发的中间包超低硅涂料通过超细纳米级高粘性球状粘土、适 量成膜剂和合理的高温烧结剂很好地解决了上述难题。使钢厂在不改变原有冶 炼工艺的前提下提高了钢水的质量，达到了钢厂通过改变涂层下降钢水氧含量 的目的。

发明内容

本发明目的在于提供一种中间包超低硅镁质涂料及其制备方法。

本发明采取的技术方案是：

本发明的中间包超低硅镁质涂料是由以下重量份的原料组成：95镁砂 250-300、97镁砂500-700、粘土20-40、膨润土10-30、α-Al₂O₃20-40、纸纤维 10-20、木质素1-2、三聚磷酸钠0-3、金属铝0.1-0.5、十二烷基磺酸钠 0.01-0.15、聚乙烯醇0.5-2。

优选：本发明的涂料是由以下重量份的原料组成：95镁砂280、97镁砂625、 粘土30、膨润土20、α-Al₂O₃30、纸纤维15、木质素1.5、三聚磷酸钠2、金属 铝0.25、十二烷基磺酸钠0.1、聚乙烯醇1。

95镁砂的粒径为1-3mm。

97镁砂中粒径为3－1mm；1-0mm和180目的重量比为280:350:275。

所述的粘土为超细纳米级高粘性球状粘土，其粒径为＜5μm。

所述的金属铝的粒径为325目。