[发明专利]一种洁净钢冶炼用中间包工作衬及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于中间包工作衬技术领域，尤其涉及一种洁净钢冶炼用中间包工作衬及其制备方法。

背景技术

根据钢铁工业“十二五”规划中有关创新发展的要求，国家将加大特殊钢产品升级开发的力度，努力替代进口和满足国内装备制造业提升的新增市场需求。因而，在钢铁冶炼过程

中严格控制钢水质量就显得尤为重要。中间包是钢水连铸前最后一个盛钢水的容器，其工作层耐火材料的组成、结构和性能对于保证钢水的质量具有重要意义。

现有的中间包工作衬多数为涂料，主要是由镁砂、软质粘土、氧化硅微粉、硅酸钠、纸纤维和三聚磷酸钠等组成。由于施工时加水量在20wt%左右，故在使用初期常出现裂纹和剥落现象，进而增加了钢中的氧化物夹杂数量。同时，在连铸过程中，由于软质粘土、氧化硅微粉、硅酸钠等矿物原料属于酸性氧化物，对钢水的供氧潜能高，会持续增加钢水中的总氧含量。再者，涂料中使用的三聚磷酸钠等磷酸盐矿物会在和钢水接触过程中增加钢中磷的含量，不利于钢质量的提高。总之，现有中间包涂料的矿物组成和制备工艺已无法满足越来越苛刻的洁净钢冶炼的需要。

发明内容

本发明旨在克服现有技术缺陷，目的是提供一种杂质含量低、强度较高、抗熔钢侵蚀能力强、抗熔钢渗透能力强、对钢水的总氧含量影响小和对氧化物夹杂数量影响小的洁净钢冶炼用中间包工作衬及其制备方法。

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：将43~49wt%的粒径为11~0.2mm的镁砂颗粒、32~39wt%的粒径为1~200μm的镁砂细粉、8~22wt%的镁铝溶胶和2~5wt%的混合料混合，搅拌均匀，涂抹或浇注成型。

所述混合料为氧化铝微粉、乳酸铝和木质素磺酸钙按质量比为10︰（1.8~2.2）︰（0.7~1.3）混合而成。

所述镁砂颗粒中的MgO含量≥95wt%，镁砂细粉中的MgO含量≥95wt%。

所述镁铝溶胶中镁和铝的摩尔比为1﹕(0.5~2)。

所述氧化铝微粉中的Al₂O₃含量≥98wt %，粒径为1~20μm。

由于采用上述技术方案，本发明在混合过程中将镁铝溶胶包裹在矿物原料表面，镁铝溶胶在后续的预热和使用过程中转变为镁铝尖晶石，使得材料基质中的尖晶石分布均匀；同时由于尖晶石生成所带来的体积效应，提高了材料的体积密度，从而提高了材料抗熔渣渗透的性能。由于镁铝溶胶和乳酸铝溶胶在预热时的凝胶化，在材料内部形成微细的网络通道用以排出内部产生的气体，从而避免复合材料在使用前期的预热过程中发生爆裂现象。另一方面，在镁砂、镁铝尖晶石和氧化铝中，前两者为碱性氧化物，氧化铝为中性氧化物，对钢水的供氧潜能远低于酸性耐火矿物，不会增加钢水的总氧含量和氧化物夹杂数量，有利于洁净钢的冶炼。

因此，本发明所制备的洁净钢冶炼用中间包工作衬杂质含量低、强度较高、抗熔钢侵蚀能力强、抗熔钢渗透能力强、对钢水的总氧含量影响小和对氧化物夹杂数量影响小，可用作洁净钢冶炼用中间包的工作衬。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明做进一步的描述，并非对其保护范围的限制。

为避免重复，先将本具体实施方式所涉及的技术参数统一描述如下，实施例中不再赘述：

所述镁砂颗粒中的MgO含量≥95wt%，镁砂细粉中的MgO含量≥95wt%；

所述镁铝溶胶中镁和铝的摩尔比为1﹕(0.5~2)；

所述氧化铝微粉中的Al₂O₃含量≥98wt%，粒径为1~20μm。

实施例1

一种洁净钢冶炼用中间包工作衬及其制备方法。将43~45wt%的粒径为11~0.2mm的镁砂颗粒、32~35wt%的粒径为1~200μm的镁砂细粉、17~22wt%的镁铝溶胶和2~3wt%的混合料混合，搅拌均匀，即得洁净钢冶炼用中间包工作衬材料，直接用于涂抹成洁净钢冶炼用中间包的工作衬。

所述混合料为氧化铝微粉、乳酸铝和木质素磺酸钙按质量比为10︰（1.8~2.0）︰（0.7~1.0）混合而成。

实施例2

一种洁净钢冶炼用中间包工作衬及其制备方法。将45~47wt%的粒径为11~0.2mm的镁砂颗粒、35~37wt%的粒径为1~200μm的镁砂细粉、13~17wt%的镁铝溶胶和3~4wt%的混合料混合，搅拌均匀，浇注成型，即得洁净钢冶炼用中间包工作衬。