[发明专利]一种中间包干式料及其制备方法

说明书

一种新型中间包干式料及其制备方法，属于耐火材料技术领域，中间包干式料按重量百分比含83~88%烧结镁砂，5~10%方铁矿，1~5%氧化铝微粉，4~5%碳质结合剂，2~3%其他添加剂。制备方法为：（1）将镁砂粉料、方铁矿粉料、碳质结合剂、添加剂在混砂机内预混20~25分钟，混合均匀后获得预混粉料；（2）向上述预混粉料中加入镁砂颗粒料进一步混合15~20分钟，获得中间包干式料。本发明的中间包干式料及其制备方法，生产成本低，产品的烧结活性高，使用寿命长，有良好的应用前景。

技术领域

本发明属于耐火材料技术领域，特别涉及一种中间包干式料及其制备方法。

背景技术

中间包干式料是一种应用普遍的中间包工作衬用耐火材料。中间包干式料在使用过程中，受到钢液和熔渣的侵蚀和冲刷，并导致干式料中耐火原料颗粒脱落，干式料层逐渐变薄，直至不能受用。中间包干式料中耐火原料的脱落不仅影响中间包使用寿命，影响节能减排，脱落的耐火材料进入钢液后如不能及时上浮还将形成钢中的非金属夹杂物，严重影响产品质量。因此，中间包干式料用耐火材料使用寿命在连铸生产过程中非常重要。

目前的中间包干式料，主要是镁质耐火材料，即耐火原料以不同等级的镁砂为主要原料。根据结合方式的不同，可分为碳结合、无机盐结合和氧化物微粉结合等几种。其中，碳结合镁质干式料因其良好的耐高温和抗侵蚀性能而应用普遍。但在中间包烘烤和使用工程中，一旦作为结合相的碳质材料因氧化等原因脱落，由于基质料中的镁砂细粉在使用温度下难以有效烧结，脱碳层中颗粒间结合强度低，容易在熔池的冲刷作用下脱落，影响干式料使用寿命。虽然无机盐结合和氧化物微粉结合可避免因碳氧化导致的脱碳层结合强度低的问题，但这两种结合方式不仅存在成本高的问题，还由于不同程度地引入杂质成分，导致干式料的抗侵蚀性能变差。

中国专利（公开号CN101423417A）提供了一种含有金属铁的低碳镁碳砖，这种材料含有金属铁1～8％，其余为镁砂83～94％，碳素1～6％，用2.5％～5％的含碳结合剂结合，也可外加少量抗氧化剂。这种低碳镁碳砖的性能与普通镁碳砖相比，具有向钢水中增碳少，不易污染超低碳钢的特点。由于镁砂为主要成份，使该镁碳砖具有良好的抗渣侵蚀性能。由于碳素为主要成份之一使该镁碳砖具有良好的抗渣渗透性能，和优良的热震性能。金属铁的加入提高了低碳镁碳砖的导热率，高温下产生液相，降低了内部应力。从而提高低碳镁碳砖的抗热震性能。

公开号CN103387396A）提供了一种提钒转炉用镁铁碳砖及其制备方法，属于耐火材料技术领域，提钒转炉用镁铁碳砖的按重量百分比含电熔镁砂62~84%，鳞片状石墨10~18%，铁粉5~12%，网状固定碳1~3%，抗氧化剂0~5%；制备方法为：（1）将电熔镁砂、鳞片状石墨、铁粉和碳质结合剂混合，加入或不加入抗氧化剂，混合均匀后获得混合物料；（2）将混合物料在200~250MPa的压力下压制成型，制成砖坯；（3）将砖坯在150~250℃温度下，进行12~32小时的热处理，获得提钒转炉用镁铁碳砖。本发明的提钒转炉用镁铁碳砖实用性能好，制备方法简单，具有良好的应用前景。

上述两项专利虽然都公开了组份镁砂和铁元素，但两者都是以金属铁的形式添加至镁碳耐火制品中，利用金属铁氧化产生的体积膨胀效应改善脱碳层的致密性。但以金属铁的形式添加时，不仅添加成本较高，且由于中间包干式料不像耐火制品一样经过压制成型而是采用振动成型，容易因金属铁粉的流动性较差而影响施工后干式料的致密性。此外，由于中间包工作时间仅为20~40小时，而金属铁粉需先氧化为FeO后才能进一步与MgO形成固溶体，金属铁粉无法在短时间内形成固溶体，固无法将其应用于中间包干式料的制作中。

发明内容

本发明针对现有中间包干式料在使用过程中存在的上述问题，提供一种中间包干式料及其制备方法，通过新型成分设计，达到提高脱碳层结合强度，提高脱碳层的抗冲刷性，促进中间包干式料使用寿命的提高。

为实现本发明目的，提供了以下技术方案：一种中间包干式料，原料成分按重量百分比计包括83~88%烧结镁砂、1~5%氧化铝微粉、4~5%碳质结合剂、2~3%添加剂，其特征在于还包含5~10%方铁矿。