[发明专利]一种振动料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于耐火材料制备技术领域，具体涉及一种振动料及其制备方法。

背景技术

中间包是炼钢生产流程的中间环节，是由间歇操作转向连续操作的衔接点。中间包作为冶金反应器是提高钢产量和质量的重要一环。无论对于连铸操作的顺利进行，还是对于保证钢液品质符合需要，中间包的作用是不可忽视的。由于中间包工作层直接与钢水接触，要求中间包工作层能减少钢液中的夹杂物，提高钢水的纯净度，还要求能耐钢水和熔渣的侵蚀，使连铸浇钢的时间尽可能长，这对中间包工作层用耐火材料提出了更高的要求。

干式振动料是目前中间包工作层最常用的的一种材料，通常是指不加水或液体结合剂用振动方法成型的不定形耐火材料。振动料一般是由耐火骨料、粉料、结合剂和外加剂组成的。此种材料在振动力作用下易于流动，其中粉料即使在很小的振动力作用下也能填充颗粒间的极小孔隙，获得高充填密度的致密体。使用中靠加热形成一层具有一定强度的使用工作面。而非工作面仍有部分未烧结，呈紧密堆积结构。这种结构有助于减少由于膨胀或收缩而产生的应力，阻碍裂纹的扩散与延伸，阻止金属熔体的侵入，便于拆炉清理。这种材料用振动方法在使用现场施工，施工简便、施工期短、无须养护，无须烘烤或短时间烘烤，即可直接快速升温使工作层烧结投入使用。

目前，中间包干式振动料通常以镁砂、镁钙砂或镁橄榄石为耐火骨料，以膨润土、广西泥、氧化铝微粉、硅微粉等为粉料，再以固体酚醛树脂为结合剂，具有施工方便、能耗量小和提高中间包工作效率的优点，但这种振动料在使用过程中也存在烧结强度低、抗渣侵蚀性差的问题，导致其使用寿命较短，同时固体酚醛树脂烧结后易对钢液造成污染，不符合洁净炼钢要求。因此，亟待开发一种具有高烧结强度，良好抗渣侵蚀性，且使用寿命长，使用后不会对钢液造成污染的振动料。

发明内容

本发明主要解决的技术问题：针对现有振动料烧结强度低、抗渣侵蚀性差、使用寿命较短，同时振动料中使用的固体酚醛树脂烧结后易对钢液造成污染的缺陷，提供了一种振动料及其制备方法。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

一种振动料，按重量份数计，包括：80～90份耐火骨料、5～10份粉料、10～20份结合剂和3～5份外加剂；

所述的耐火骨料，按重量份数计，包括：40～50份电熔镁砂、30～40份烧结镁砂、5～10份刚玉细粉和0.1～0.3份硼砂；

所述的粉料，按重量份数计，包括：10～15份α-氧化铝微粉、5～10份硅藻土、1～3份煤矸石和2～4份膨胀珍珠岩；

其特征在于，所述结合剂的具体制备步骤为：

（1）按质量比5：1：100，取角豆胶、羧甲基淀粉钠和水混合，搅拌后加入过硫酸铵溶液，并加热反应，反应结束后冷却至室温，出料，得角豆胶反应物；

（2）配制海藻酸钠溶液，得海藻酸钠溶液，随后依次加入角豆胶反应物、甲基丙烯酸羟乙酯、醋酸乙烯酯和过硫酸铵，搅拌反应后出料，得粘稠物；

（3）按重量份数计，分别取60～70份粘稠物、5～10份二氧化硅、5～7份石灰粉和2～4份粘土，搅拌混合后即可得到结合剂。

所述的外加剂为偏硅酸钠、磷酸氢二钠、柠檬酸钠中的一种或多种。

所述的粉料目数为400～420目。

步骤（1）中所述的过硫酸铵溶液质量为角豆胶质量1～3%。

步骤（2）中所述的角豆胶反应物质量为海藻酸钠溶液质量5～10%，所述的甲基丙烯酸羟乙酯质量为海藻酸钠溶液质量15～20%，所述的醋酸乙烯酯质量为海藻酸钠溶液质量2～4%，所述的过硫酸铵质量为海藻酸钠溶液质量1～3%。

步骤（3）中所述的粘土是高岭石、石脂、蒙脱石、蛭石中的一种或几种。

一种振动料的制备方法，具体制备步骤为：

（1）将耐火骨料、粉料和外加剂混合后加入研磨机中，研磨至粒径为60～80μm后出料，得混合粉末，将混合粉末搅拌均匀后加入结合剂，混合10～20min后填入模具中，并振实；

（2）将振实后的模具放入烘箱中，在200～240℃温度下烘烤20～24h，烘烤后脱模，即可得到振动料。

本发明的有益效果是：