[发明专利]一种新型低碳中间包工作衬的耐火材料及砌筑方法

说明书

本发明提供一种新型低碳中间包工作衬的耐火材料及砌筑方法，该耐火材料包括以下质量分数的组分：镁砂颗粒或/和橄榄石颗粒：65%～75%、镁砂细粉：20%～25%、硅微粉：2%～5%、三聚磷酸钠：0.5%～1.5%、纸纤维：0～0.5%、稻壳碎片：0.3%～0.7%、增塑剂：0.5%～2.5%、有机纤维：0～0.3%、添加剂：0～1%；所述耐火材料的残碳率为0.2%～0.7%。本发明有效降低加水量，减少了钢水增碳；无需工人进入中间包，施工方便，避免高温环境施工的劳动强度及危害；避免分层涂抹或喷涂，防止使用过程中工作衬分层剥落。

技术领域

本发明涉及钢铁冶炼领域，具体涉及一种新型低碳中间包工作衬的耐火材料及砌筑方法。

背景技术

中间包是连铸钢包与结晶器之间的一个耐火材料容器。在连铸开始的初期，中间包仅作为从钢包到结晶器之间的钢液的储存器和分配器，而随着连铸工艺的发展，中间包已经成为冶金精炼反应器，能够消除钢水再污染，防止钢液二次氧化，防止耐火材料腐蚀和钢包涡流卷渣，对稳定连铸生产和提高连铸坯质量起着重要的作用。

涂抹料/喷涂料中间包由于不污染钢水，并且对钢水有净化作用；碳含量低，钢水增碳少；具有优良的耐熔渣侵蚀性和抗钢水的冲刷性等优点，目前广泛应用于超低碳钢、低碳钢等洁净钢的生产。然而，涂抹料/喷涂料中间包也存在明显的不足之处：

（1）为保证施工性能的粘附性，涂抹料中均需大量加入纸纤维、有机纤维等，虽然造成总碳含量低于干式料中间包，但还会有0.8%～1.5%左右的残碳，无法进一步减少钢水增碳；

（2）现有涂抹料/喷涂料中间包施工均要求热永久层（一般要求100℃以上），人工涂抹或喷涂均需进入中间包，劳动强度大，工人无法长时间在高温环境内工作，特别是夏季极易中暑；

（3）目前涂抹料/喷涂料中间包均为分层涂抹或喷涂，使用过程由于熔渣的侵蚀和渗透，易引起分层剥落；

（4）无论人工涂抹还是机器喷涂，工作衬均需采用一种料进行施工，若区分包壁料和渣线料，施工难度大，结合困难。故全部要按渣线料标准备料，造成涂抹料包整体成本高；

（5）完成施工后直接上连铸备用，在线烘烤时经常出现烤爆现象，影响钢厂生产节奏。

发明内容

本发明的目的是为解决上述技术问题的不足，提供一种新型低碳中间包工作衬的耐火材料及砌筑方法。

本发明所提供的技术方案是：

本发明的一种新型低碳中间包工作衬的耐火材料，其特征在于，包括以下质量分数的组分：镁砂颗粒或/和橄榄石颗粒：65%～75%、镁砂细粉：20%～25%、硅微粉：2%～5%、三聚磷酸钠：0.5%～1.5%、纸纤维：0～0.5%、稻壳碎片：0.3%～0.7%、增塑剂：0.5%～2.5%、有机纤维：0～0.3%、添加剂：0～1%；所述耐火材料的残碳率为0.2%～0.7%；

所述镁砂颗粒的MgO含量≥80%，镁砂颗粒粒径为5-3、3-1、1-0中的一种或两种以上的混合物；所述橄榄石颗粒为粒径为5-3、3-1、1-0中的一种或两种以上的混合物；

所述镁砂细粉的粒径为200～400目，MgO含量≥90%；

所述硅微粉中SiO₂含量≥92%；

所述纸纤维为破碎后的废报纸、书纸、包装纸箱中的一种或两种以上混合物；

所述稻壳碎片为水稻壳破碎后产品；

所述增塑剂为黏土、膨润土、叶蜡石、甲基纤维素、木质素磺酸钙、羟甲基纤维素中的一种或两种以上的混合物；

所述有机纤维为聚丙烯纤维、聚酯纤维、海藻纤维、羧甲基纤维素纤维中的一种或两种以上的混合物；

所述添加剂为发泡剂和/或促凝剂。

本发明所述的一种新型低碳中间包工作衬的砌筑方法，其特征在于，采用本发明所述的耐火材料，包括以下步骤：