[发明专利]一种轻质高强钢包永久层浇注料及其制备方法

说明书

本发明提供一种轻质高强钢包永久层浇注料及其制备方法，轻质高强钢包永久层浇注料按照质量份数计算，其制备原料包括以下组分：废中包盖回收骨料20‑100份、轻质莫来石骨料5‑50份、废刚玉砖回收细粉1‑30份、纯铝酸钙水泥1‑30份、硅微粉1‑15份、白刚玉除尘粉0.5‑10份、α氧化铝微粉0.5‑10份、钢纤维0.5‑10份、有机纤维0.05‑2份、减水剂0.05‑2份、防爆剂0.001‑0.2份。该轻质高强钢包永久层浇注料及其制备方法，该钢包永久层浇注料强度高、体积密度和导热系数小，大大提高了钢包的保温性能，且使用多种废弃料作为骨料，实现了回收原料的重复利用，节约了资源和成本。

技术领域

本发明属于耐火材料技术领域，具体涉及一种轻质高强钢包永久层浇注料及其制备方法。

背景技术

在现代钢铁冶炼流程中，钢包是连接转炉工序和连铸工序的重要设备，同时在LF炉、RH炉等一些炉外精炼设备中承担精炼炉的作用。目前，国内各钢厂普遍采用整体高铝质浇注料作为钢包永久层工作衬。但是，这类耐火材料钢包永久层浇注料以矾土为主要原料，其导热系数和体积密度较大，导致钢水的热量损失较大，严重影响钢包的保温性能。而钢包的保温性能直接影响着冶炼炉出钢温度、铸坯质量、包壁散热以及钢包内衬使用寿命。

因此，为了适应钢厂生产质量和节能减排的需要，迫切需要开发保温性能好、强度高、使用寿命长、耐材成本低的轻质高强钢包永久层浇注料，来代替目前钢厂普遍采用的高铝质永久层浇注料。

发明内容

本发明解决的技术问题是提供一种轻质高强钢包永久层浇注料及其制备方法，该钢包永久层浇注料强度高、体积密度和导热系数小，大大提高了钢包的保温性能，且使用多种废弃料作为骨料，实现了回收原料的重复利用，节约了资源和成本。

为了解决上述问题，本发明的一个方面提供一种轻质高强钢包永久层浇注料，按照质量份数计算，其制备原料包括以下组分：

废中包盖回收骨料20-100份、轻质莫来石骨料5-50份、废刚玉砖回收细粉1-30份、纯铝酸钙水泥1-30份、硅微粉1-15份、白刚玉除尘粉0.5-10份、α氧化铝微粉0.5-10份、钢纤维0.5-10份、有机纤维0.05-2份、减水剂0.05-2份、防爆剂0.001-0.2份。

其中，废中包盖回收骨料指回收的废中包盖料经过拆除、除杂、破碎、烘烤、筛分后得到的颗粒；废刚玉砖回收细粉指回收刚玉砖经过除杂、破碎、烘烤、研磨、筛分后得到的细粉；白刚玉除尘粉指在生产白刚玉细粉的过程中通过除尘设备回收的白刚玉细粉。

本发明的轻质高强钢包永久层浇注料，引入了多孔结构的轻质莫来石骨料、废中包盖回收颗粒，可极大的降低钢包永久层浇注料的体积密度和导热系数，提高钢包的保温性能；通过加入纯铝酸钙水泥、硅微粉和α氧化铝微粉，引入了水合结合和凝聚结合两种凝结硬化机理，可显著提高钢包永久衬浇注料的强度和耐久性，提高钢包永久层浇注料的使用寿命；通过引入废中包盖回收颗粒、废刚玉砖回收细粉和白刚玉除尘粉，实现了回收原料的重复利用，节约了资源和成本。

优选地，按照质量份数计算，其制备原料包括以下组分：

废中包盖回收骨料40-60份、轻质莫来石骨料10-25份、废刚玉砖回收细粉5-15份、纯铝酸钙水泥5-10份、硅微粉3-8份、白刚玉除尘粉1-5份、α氧化铝微粉1-5份、钢纤维1-5份、有机纤维0.1-0.5份、减水剂0.1-0.5份、防爆剂0.01-0.05份。

经大量实验研究发现，采用上述制备原料配比时，得到的钢包永久层浇注料在具有最适的强度、体积密度和导热系数、保温性能的条件下，同时成本也最低。

优选地，按照质量份数计算，所述废中包盖回收骨料由以下组分构成：

粒径为3-5mm的废中包盖回收颗粒15-25份、粒径为1-3mm的废中包盖回收颗粒10-20份、粒径为0-1mm的废中包盖回收颗粒10-20份；