[发明专利]一种防渗钢环保中间包火泥、制备方法及施工方法

说明书

本发明提供一种防渗钢环保中间包火泥、制备方法及施工方法，防渗钢环保中间包火泥按照质量份数计算，其制备原料包括以下组分：白刚玉5‑40份、高铝矾土35‑80份、蓝晶石5‑35份、硅微粉0.5‑5份、粘土0.1‑5份、氧化锆粉0.1‑4份、减水剂0.1‑1份。该中间包火泥不含铬，可避免铬污染；并通过适宜的原材料粒度级配，降低了火泥的粘稠度，便于现场施工；通过添加氧化锆，利用其高温下相变增韧原理，大幅提升火泥高温抗折强度，在使用时更耐高温钢水冲刷，通过添加蓝晶石与含Al₂O₃原料，利用蓝晶石高温下相变以及二次莫来石化产生的膨胀，弥补火泥因添加液体导致的收缩，避免火泥与中包水口之间出现缝隙，解决渗钢问题。

技术领域

本发明属于耐火材料技术领域，具体涉及一种防渗钢环保中间包火泥、制备方法及施工方法。

背景技术

中间包用火泥用于镶嵌中间包的定径水口，涂抹于中间包定径水口与座砖之间。传统的中间包用火泥多以铝铬质为主，火泥中添加氧化铬，在中间包使用后火泥中的三氧化二铬转变为有毒的三氧化铬，如果废弃耐材回收不当易对人体及环境造成伤害及污染，同时铝铬质火泥粘稠度较高，现场施工涂抹不便。此外，目前铝铬质火泥在施工现场使用时多为用水或液态水玻璃进行搅拌后进行使用，也有耐材厂商使用火泥与磷酸二氢铝溶液混合均匀后装桶发至钢厂使用，但因上述溶液加入量较多，导致火泥施工后体积收缩较大，致使火泥与水口之间出现缝隙，中间包浇钢时钢水易从火泥与水口之间缝隙钻入导致渗钢，存在安全隐患。

发明内容

本发明解决的技术问题是提供一种防渗钢环保中间包火泥、制备方法及施工方法，该中间包火泥不含铬，可避免铬污染；并通过适宜的原材料粒度级配，降低了火泥的粘稠度，便于现场施工；通过添加蓝晶石与含Al₂O₃原料，利用蓝晶石高温下相变以及二次莫来石化产生的膨胀，弥补火泥因添加液体导致的收缩，避免火泥与中包水口之间出现缝隙，解决渗钢问题。

为了解决上述问题，本发明提供一种防渗钢环保中间包火泥，按照质量份数计算，其制备原料包括以下组分：

白刚玉5-40份、高铝矾土35-80份、蓝晶石5-35份、硅微粉0.5-5份、粘土0.1-5份、氧化锆粉0.1-4份、减水剂0.1-1份。

本发明的防渗钢环保中间包火泥不含铬，可避免铬污染，对环境友好；其中，添加的蓝晶石在高温下相变产生膨胀，且蓝晶石晶型转变后析出的SiO₂与添加的白刚玉及高铝矾土反应生成二次莫来石产生膨胀，可弥补火泥因添加液体导致的收缩，避免火泥与中包水口之间出现缝隙，从而解决渗钢问题。其中，硅微粉水化后不生成大量含结构水的水化产物，挥发和分解成分少，有利于火泥受热后结构和强度的保持，硅微粉表面活性高，有利于提高低、中温的结合强度，降低烧结温度，另外硅微粉分散后可填充更细小的空间，有利于减水，改善流动性和提高致密度及改善抗熔渣渗透性。粘土主要起胶结作用，主要是通过粘土-水系统的胶体性质实现的。即粘土与水作用后先形成具有胶体性质的胶结系物质，与电解质作用或脱水使该胶结系物质解胶发生絮凝和硬化，产生一定的结合强度。添加的氧化锆粉可在高温下转变为四方 ZrO₂，受到外力后发生相变，产生应力诱导相变增韧，同时ZrO₂颗粒上产生的微裂纹也可以吸收火泥中主裂纹的能量，从而提高火泥的高温抗折强度，进而提高火泥的抗钢水冲刷性能。减水剂KF21可减少火泥加水量，降低火泥气孔率。硅微粉等细粉分散在水中的体系是一个热力学不稳定体系，小粒径的粒子容易絮凝，形成絮凝状结构。在这种絮凝体中包含了大量的水，因而大大增加了火泥的用水量。粉料的絮凝特性取决于它们的物理与化学特性以及细度，通常细度越高，越容易絮凝，包裹的水量就越大。减水剂可破坏这种絮凝结构，释放出被包裹的水以达到减水的目的。减水剂为表面活性剂，它们吸附在硅微粉颗粒的表面形成水化膜，防止它们絮凝，絮凝结构破坏放出被包裹的游离水，从而降低加水量。

优选地，按照质量份数计算，其制备原料包括以下组分：