[发明专利]一种陶瓷质钢包浇注料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种陶瓷质钢包浇注料及其制备方法，所述陶瓷质钢包浇注料的制备原料包括骨料、基质料、复合结合剂、无机致孔剂和助剂，所述骨料包括电熔刚玉、尖晶石和镁砂，所述基质料包括活性氧化铝粉、氧化钛、氮化硅、硅粉和碳化钛，所述复合结合剂包括树脂、硼玻璃和添加剂，所述无机致孔剂为碳酸氢钠，所述助剂包括表面活性剂和无机纤维。所述陶瓷质钢包浇注料具有均匀的微孔结构，提高了保温隔热性能，同时使用了新型复合结合剂，提高了所述陶瓷质钢包浇注料的强度。

技术领域

本发明涉及钢包浇注料技术领域，具体涉及一种陶瓷质钢包浇注料及其制备方法。

背景技术

钢铁产业是国家工业化发展的重要产业之一，其中，炼铁系统和炼钢系统是钢铁工业生产流程的主工序，而钢包是钢水或铁水储存的重要部件，并对铁水和钢水的质量产生重要影响。钢包浇注材料是钢包工作内衬的重要材料，主要由耐火骨料、基质料、结合剂和外加剂组成，其性能和寿命也与组成息息相关。钢包浇注材料的传统结合剂主要是水泥，然而，使用水泥具有浇注材料体积密度低，强度、耐磨性和抗渣性较差的缺点。而且大量水泥的使用，不利于钢铁工业的绿色发展。

传统钢包的耐火材料普遍采用黏土砖、高铝砖、高硅酸质耐火砖、含碳铝镁砖、镁碳砖等。然而，耐火材料含有较多碳元素，易向钢水或铁水中增碳，污染钢水，不利于洁净钢铁的冶炼。此外，石墨的热导率较高，既会引起钢包自身过热而出现蠕变变形或开裂，又会导致钢包散热速度快，钢水快速降温而出现粘渣现象。因此，发展无碳钢包浇注料，提高钢包的保温隔热性能，发展新型结合剂，提高钢包强度，是本领域技术人员的研究方向。

发明内容

为克服现有技术的不足，本发明提供了一种陶瓷质钢包浇注料及其制备方法，所述陶瓷质钢包浇注料的制备原料中使用新型复合结合剂，所述复合结合剂为有机/无机复合结合剂，所述有机结合剂为树脂，所述无机结合剂为改进的硼玻璃体系，能够提高所述陶瓷质钢包浇注料的强度、抗冲刷和抗渣性能。所述陶瓷质钢包浇注料包括无机致孔剂，能够在高温下形成均匀微孔，不仅减轻了钢包的重量，而且增强了钢包的保温隔热性能，防止钢包中的铁水快速冷却，节约了能源。所述无机致孔剂在致孔后生成的化合物，能够配合所述无机结合剂，起到二次增强结合的作用。

本发明提供了一种陶瓷质钢包浇注料，所述陶瓷质钢包浇注料的制备原料包括骨料、基质料、复合结合剂、无机致孔剂和助剂，所述骨料包括电熔刚玉、尖晶石和镁砂，所述复合结合剂包括树脂、硼玻璃和添加剂，所述基质料包括活性氧化铝粉、氧化钛、氮化硅、硅粉和碳化钛，所述助剂包括表面活性剂和无机纤维。

所述骨料包括电熔刚玉、尖晶石和镁砂。所述尖晶石为高纯镁铝尖晶石，所述高纯镁铝尖晶石中氧化铝纯度不低于98.5％，氧化镁纯度不低于96％，菱镁矿中氧化镁含量不低于47％。所述镁砂选自高纯镁砂、电熔镁砂或中档镁砂中的一种或两种以上的组合，优选的，所述镁砂中氧化镁的含量不低于95％，优选的，所述镁砂为高纯镁砂和电熔镁砂。

传统的含碳钢包浇注材料的热导率过大，一是导致钢水降温过快，影响浇钢和连铸的顺利进行，增加能源的损耗，而且温度降低过快会出现粘渣，二是可能引起钢包自身过热而出现蠕变变形或开裂，三是且含碳骨料或耐火材料对钢水的增碳作用明显，不利于超低碳钢和低碳钢的生产。本发明所述的骨料基本为陶瓷质的，在保证钢包强度的同时，克服了传统含碳钢包浇注材料的缺点，而且铝镁质骨料具有较好的抗渣和耐剥落性能。

所述电熔刚玉的颗粒级配为3级，分别为1mm、1-3mm、3-5mm。

所述镁砂的颗粒级配为2级，分别为≤0.088mm和0.088mm。

所述尖晶石的颗粒为1-5mm。