[发明专利]一种钢包防卷渣用耐火材料、钢包防卷渣制品及其制备方法

说明书

本发明公开了一种钢包防卷渣用耐火材料，化学成分质量分数包括：刚玉30％～40％；矾土30％～40％；电熔镁砂3％～8％；镁铝尖晶石10％～20％；红柱石5％～10％；α‑Al₂O₃微粉1.5％～4％；SiO₂微粉0.25％～2.5％；β‑sialon 5％～10％；脱硅锆细粉1％～3％；铝酸盐水泥1％～3％。本发明还公开了钢包防卷渣制品及其制备方法，抗熔渣侵蚀性能好；高温抗折强度高：其110℃×24h抗折强度为10MPa～15MPa，1550℃×3h高温烧制后抗折强度为25MPa～50MPa，1400℃高温抗折强度为6MPa～10MPa，耐火度大于1700℃，实际使用寿命大于30炉。

技术领域

本发明涉及材料制备技术领域，特别涉及一种钢包防卷渣用耐火材料、钢包防卷渣制品及其制备方法。

背景技术

钢包又称大包，是连铸工艺流程中用于盛放钢液并进行精炼和浇铸的容器。在连续铸钢的生产过程中，当钢包中含氧化铁、氧化锰和氧化硅的炉渣流入中间包后，会造成钢水中铝和钛等易氧化合金元素的烧损，并产生氧化铝夹杂物，从而影响钢水的洁净度，并容易造成钢材表面质量问题。此外，钢水中的氧化铝夹杂还会造成水口堵塞，影响结晶器内的流场以及中间包连浇炉数。为了避免钢包中的炉渣进入中间包，在生产洁净度要求非常严格的钢种如汽车板时，有些钢厂采用钢包留钢操作，这样虽然满足了质量要求，但钢水的收得率低。目前，如何提高钢包浇注过程钢水的收得率是困扰不少炼钢厂的一个难题，而如何采取措施来削弱甚至消除汇流漩涡是控制钢包下渣并提高钢水收得率的关键所在。因此，开发高效、低成本的控制钢包下渣装置显得十分重要和迫切。

传统的控制大包下渣的方法中，公开号为CN205110763U，名称为“一种用于防止大包漩涡卷渣的挡渣球”公开了一种挡渣球，该挡渣球由实心球体和包覆在实心球体外的耐火材料层构成，耐火材料层表面开设有两条凹槽所在位置的截面均经过挡渣球的球心，挡渣球的直径为170-190mm，报道称可有效消除钢包的漩涡卷渣。公开号为CN106588005A，名称为“一种连铸钢包用均质挡渣球用耐火材料及其制作挡渣球的方法”公开了一种钢包用均质挡渣球，其组成中包括ZrO₂ 62wt％～80wt％、Al₂O₃ 14wt％～32wt％、SiO₂ 2wt％～6wt％、SiC 2wt％～4wt％，外加硅溶胶3.0wt％～6.5wt％，报道称可有效防止钢包中炉渣进入中间包。而连铸钢包用均质挡渣球用耐火材料需要长时间浸泡在1530℃～1680℃的高温钢水中，因此对该耐火材料的综合性能的要求极高：抗热震性好、抗熔渣侵蚀性能好、高温抗折强度高、耐火度高。所述连铸钢包用均质挡渣球用耐火材料的综合性能仍有待提高。

因此，如何制备一种钢包防卷渣用耐火材料，使得其抗热震性好、抗熔渣侵蚀性能好、高温抗折强度高、耐火度高，成为冶金工作者的技术难题。

发明内容

本发明目的是提供一种钢包防卷渣用耐火材料，抗热震性好、抗熔渣侵蚀性能好、高温抗折强度高，耐火度大于1700℃。

为了实现上述目的，本发明提供一种钢包防卷渣用耐火材料，所述钢包防卷渣用耐火材料的化学成分质量分数包括：刚玉30％～40％；矾土30％～40％；电熔镁砂3％～8％；镁铝尖晶石10％～20％；红柱石5％～10％；α-Al₂O₃微粉1.5％～4％；SiO₂微粉0.25％～2.5％；β-sialon 5％～10％；脱硅锆细粉1％～3％；铝酸盐水泥1％～3％。

进一步地，所述钢包防卷渣用耐火材料的化学成分质量分数还包括：防爆纤维0.01％～0.03％。进一步地，所述防爆纤维长度为2mm～4mm，直径20μm～30μm，所述防爆纤维包括聚丙烯、聚乙烯、尼龙或聚乙烯醇缩甲醛纤维中的一种或多种。