[发明专利]一种低热耗散长寿命钢包衬体及其制备方法

权利要求书

1.一种低热耗散长寿命钢包衬体的制备方法，其特征在于所述钢包衬体由里向外依次由工作衬、永久衬和隔热衬组成；所述工作衬的厚度为200～220mm，所述永久衬的厚度为80～250mm，所述隔热衬的厚度为15～75mm；

所述隔热衬由硬质纤维绝热板和纳米绝热板组成，所述纳米绝热板紧贴钢包外壳内壁；所述硬质纤维绝热板的厚度为10～50mm，所述纳米隔热板的厚度为5～25mm；

所述永久衬的耐火材料为含相变蓄热材料的耐火浇注料；

所述工作衬从上到下依次为包沿、渣线和包壁；其中：所述包壁的耐火材料为铝镁质耐火材料；所述渣线的耐火材料为镁碳砖；包沿的耐火材料与所述永久衬的耐火材料相同；

所述含相变蓄热材料的耐火浇注料的制备方法是：以5～20质量份的矾土颗粒、35～55质量份的矾土-合金复合颗粒为骨料，以25～35质量份的矾土细粉、4～6质量份的α-Al₂O₃微粉、0.1～1质量份的硅微粉和4～6质量份的铝酸钙水泥为基质；先将所述基质与0.1～0.2质量份的聚羧酸混合均匀，得预混基质料；再将所述预混基质料和所述骨料混合，然后加入3～5质量份的水，搅拌均匀，得到含相变蓄热材料的耐火浇注料；

所述矾土-合金复合颗粒的制备方法是：先按合金粉∶有机醇的质量比为1∶0.1～0.3，向所述合金粉中加入所述有机醇，搅拌均匀，得到预制合金粉；再将所述预制合金粉压制成直径为3～10mm合金球，在所述合金球的表面均匀喷涂一层厚度为0.1～0.5mm的硅烷偶联剂，然后用2个半球壳体进行密封，制得矾土-合金复合颗粒；

所述合金粉为铝硅合金粉、铝铁合金粉、铝镍合金粉和铝硅铁合金粉中的一种；

所述半球壳体的材质为矾土，所述矾土的Al₂O₃含量≥85wt％，半球壳体的厚度为0.5～2mm。

2.根据权利要求1所述的低热耗散长寿命钢包衬体的制备方法，其特征在于所述矾土颗粒的Al₂O₃含量≥80wt％；矾土颗粒的粒径为2～5mm。

3.根据权利要求l所述的低热耗散长寿命钢包衬体的制备方法，其特征在于所述矾土细粉的Al₂O₃含量≥85wt％；矾土细粉的粒径88μm。

4.根据权利要求l所述的低热耗散长寿命钢包衬体的制备方法，其特征在于所述α-Al₂O₃微粉的Al₂O₃含量≥99wt％；α-Al₂O₃微粉的粒径≤5μm。

5.根据权利要求l所述的低热耗散长寿命钢包衬体的制备方法，其特征在于所述硅微粉的SiO₂含量92wt％，硅微粉的粒径1μm。

6.根据权利要求l所述的低热耗散长寿命钢包衬体的制备方法，其特征在于所述铝酸钙水泥的主要成分是：Al₂O₃含量为50～60wt％，SiO₂含量8wt％，Fe₂O₃含量2.5wt％；铝酸钙水泥的粒径≤10μm。

7.根据权利要求1所述的低热耗散长寿命钢包衬体的制备方法，其特征在于所述镁碳砖的主要化学成分为：MgO≥82％，C≥10％；镁碳砖的体积密度≥3.2g/cm³，显气孔率≤5％。

8.根据权利要求1所述的低热耗散长寿命钢包衬体的制备方法，其特征在于所述铝镁质耐火材料的主要化学成分为：Al₂O₃≥75wt％，MgO≥8wt％；铝镁质耐火材料的体积密度2.90～3.20g/cm³，显气孔率12.0～13.9％；铝镁质耐火材料的高温抗折强度15～22MPa，高温耐压强度为72～90MPa。

9.一种低热耗散长寿命钢包衬体，其特征在于所述低热耗散长寿命钢包衬体是根据权利要求1～8项中任一项所述的低热耗散长寿命钢包衬体的制备方法所制备的低热耗散长寿命钢包衬体。