[发明专利]用于连续铸钢中间包的具有环保型结合剂的工作衬

说明书

技术领域

本发明是关于连续铸钢设备的，尤其涉及用于连续铸钢中间包的工作衬。

背景技术

随着我国大力采用和发展连续铸钢技术，钢铁工业在我国得到了飞速发展，钢铁工业的发展表现为炼钢技术的不断进步。在连续铸钢工艺系统中，最初中间包只起着钢包和结晶器之间缓冲器的作用。随着连续铸钢工艺的优化及对连续铸钢钢坯质量要求的提高，中间包已经演变为钢水精炼的终端设备，其作用主要有两个：一是钢水的精炼；二是非金属夹杂的消除。为实现新的功能，要求中间包所用耐火材料工作衬(内衬之一)，一要“长寿化”，二要“洁净化”。

在不断满足上述两大要求的发展过程中，中间包工作衬大致经历4个发展阶段，先后相应出现过：无工作衬、绝热板工作衬、涂料工作衬和干式料工作衬的4个阶段。它们是连续铸钢工艺不断更新发展的历史产物，而且后一代比前一代都显示出其独特的优点，其中第四代干式料工作衬具有最大的优越性。

中间包干式料工作衬是第四代中间包工作衬耐火材料，其中有机结合剂应用在近几年已趋于成熟。目前国内钢厂使用的干式料几乎都采用传统有机结合剂，如固体酚醛树脂、沥青等都是使用最广泛的结合剂，在中间包干式料烘烤过程，随着温度的升高，酚醛树脂固化形成碳网[参见Eliton S.De Medeiros.Curing behavior of a novolac-type phenolic resinanalyzed by differential scanning calorimetry[J].Journal of Applied Polymer Science，2003，90(6)：1678～1682.]，导致干式料具有较好的强度。但是以树脂为结合剂的干式料工作衬会给钢水带来增碳问题，尤其对生产洁净钢的质量影响很大。同时树脂固化产生刺激性气味的烟气[参见黄发荣.酚醛树脂及其应用[M].北京：化学工业出版社，2003.]，严重污染现场工作环境。并且近来酚醛树脂价格大幅度增长，又增加了产品成本。因此寻求一种适合连续铸钢中间包使用的低毒害、低污染的环保型干式料工作衬就成为当前生产、使用厂家急需解决的问题。

发明内容

为了克服现有技术给钢水带来的增碳问题、环境污染问题和生产成本大幅增长的问题，本发明提供了一种首次采用由九水偏硅酸钠、二氧化硅微粉和硼酸组成的干式料结合剂制备的工作衬，从而消除钢水的增碳问题并且可以降低成本、降低环境污染。

本发明的用于连续铸钢中间包的具有环保型结合剂的工作衬，其原料组分及其重量百分比含量为：92烧结镁砂70wt.％、96电熔镁砂26～27.5wt.％、SiO₂微粉0.2wt.％、硼酸0.8wt.％、九水偏硅酸钠1.5wt.％～3wt.％。

所述70wt.％的92烧结镁砂包括粒度为3-5mm15wt.％，1-3mm30wt.％，＜1mm25wt.％。

所述96电熔镁砂的粒度＜74μm，所述SiO₂微粉的粒度＜74μm；所述硼酸的粒度＜19μm；所述九水偏硅酸钠的粒度＜350μm。

优选的原料组分及其重量百分比含量为：92烧结镁砂70wt.％、96电熔镁砂26～27.5wt.％、SiO₂微粉0.2wt.％、硼酸0.8wt.％、九水偏硅酸钠2.5wt.％。

本发明的有益效果是，采用镁质干式料结合剂替代酚醛树脂，提供了一种首次采用由九水偏硅酸钠、二氧化硅微粉和硼酸组成的干式料结合剂制备的工作衬，从而消除了钢水的增碳问题，并且降低了成本和环境污染，同时还解决了干式料的低温强度和高温抗渣性问题。

附图说明

图1为本发明实施例3试样断口的显微结构形貌；

具体实施方式

本发明采用的骨料是镁质原料(92烧结镁砂和96电熔镁砂)。中间包干式料结合剂是硅硼钠系统，采用的原料是九水偏硅酸钠、SiO₂微粉和硼酸。

92烧结镁砂的原料重量百分比含量为70wt.％(3-5mm15wt.％，1-3mm30wt.％，＜1mm25wt.％)，96电熔镁砂的原料重量百分比含量为26～27.5wt.％，SiO₂微粉和硼酸分别为0.2wt.％和0.8wt.％，九水偏硅酸钠的加入量为1.5～3wt.％。

上述原料均为普通市售产品，92烧结镁砂和96电熔镁砂为工业纯，SiO₂微粉、硼酸和九水偏硅酸钠为化学纯。

具体制备步骤如下：