一種鋼包永久層澆注料的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種鋼包永久層澆注料，主要解決現(xiàn)有鋼包永久層澆注料體積密度大導熱系數(shù)高的技術問題。本發(fā)明的技術方案為：一種鋼包永久層澆注料，其原料組分的重量百分比為：燒結莫來石40～50％、電熔莫來石10～15％、剛玉15～20％、氧化鋁超細粉5～10％，氧化硅超細粉5～10％，純鋁酸鈣水泥6～8％，漂珠2.2～4.0％。本發(fā)明主要用于鋼包永久層的澆注。
【專利說明】一種鋼包永久層澆注料
【技術領域】[0001]本發(fā)明涉及工業(yè)熱工設備用不定形澆注料，特別涉及一種鋼包澆注料。
【背景技術】
[0002]鋼包中頻繁裝卸1600°C左右高溫鋼水的工礦條件，決定了鋼包永久層需要具有優(yōu)異的抗熱震性；為減少鋼水的溫降，鋼包永久層的導熱系數(shù)要盡可能的低。現(xiàn)有國內外鋼廠鋼包永久層澆注料體積密度大于2.3g/cm3,導熱系數(shù)大于1.2W/m*K，隨著鋼廠對安全及能耗方面要求提高，需要尋求一種新的低體積密度、低導熱系數(shù)的鋼包永久層澆注料來替代現(xiàn)有的澆注料，通過鋼包永久層澆注料體積密度的降低，減輕鋼包重量，進而減輕鋼包運輸設備的承載負荷，確保安全作業(yè)；同時由于鋼包永久層導熱系數(shù)的降低，減少鋼水溫度的降低，減少了能耗的損失。
[0003]中國專利，申請?zhí)枮镃N 97108607 “一種高強度耐火澆注料”，該發(fā)明由適當比例的高鋁骨料、高鋁粉、鋯英砂、剛玉粉和添加劑、結合劑等配制而成。使用時經(jīng)干拌、水拌、澆注、自然養(yǎng)護、烘烤即成；其具有高溫強度、體積穩(wěn)定性等特點，適用于1600°C以下的各種工業(yè)窯爐、熔煉爐等，但此種材料的體積密度大于2.3g/cm3，難以減輕設備的重量，進而增加了運輸設備的承載負荷。

【發(fā)明內容】

[0004]本發(fā)明的目的是提供一種鋼包永久層澆注料，解決現(xiàn)有技術的鋼包永久層澆注料體積密度大導熱系數(shù)高產(chǎn)生的鋼包重量增加進而增加運輸設備負荷，鋼水溫降大能耗損失多的技術問題。
[0005]本發(fā)明采用的技術方案是:
[0006]一種鋼包永久層澆注料，其化學組分的重量百分比為=Al2O3:53-65% ；Si02:33 -45% ；Fe:1 -3%。
[0007]所述的組分由重量百分比:燒結莫來石40-50%、電熔莫來石10-15%、剛玉15-20 %、氧化鋁超細粉5-10 %，氧化硅超細粉5-10 %，純鋁酸鈣水泥6-8 %，漂珠
2.2-4.0%構成。
[0008]本發(fā)明澆注料的骨料為莫來石-剛玉復合型，以莫來石(Al2O3-SiO2)為主。材料中Al2O3含量過高會由于氧化鋁的熱膨脹大而不利于體積穩(wěn)定性和熱震穩(wěn)定性，過低則不利于耐壓強度，本發(fā)明將Al2O3含量控制在53-65%。
[0009]莫來石料的熱膨脹系數(shù)小，且其微觀組織呈針、柱狀發(fā)育而有利于提高材料整體的抗熱震性，因此本發(fā)明主要選用莫來石；燒結莫來石為細晶結構，韌性好，有利于抗熱震性的提高，故莫來石料中主要選用燒結莫來石。
[0010]電熔莫來石料中的莫來石晶體尺度大于燒結莫來石，耐磨性好于燒結莫來石，為提高澆注料整體性，本發(fā)明中選用一定量電熔莫來石料；試驗表明本發(fā)明中的電熔莫來石料含量小于10%時耐磨性明顯下降，電熔莫來石料含量大于15%，澆注料整體的抗熱震性下降明顯，故本發(fā)明電熔莫來石料含量為10-15%。
[0011]為了進一步增強澆注料的抗折強度和耐壓強度，本發(fā)明澆注料中含有一定量的剛玉，由于剛玉的導熱系數(shù)高于莫來石；實驗表明，當剛玉含量大于20%，澆注料的導熱系數(shù)大幅增加，剛玉含量小于15%，澆注料強度性提高不明顯。故本發(fā)明中剛玉含量為15-20%。
[0012]本發(fā)明澆注料的結合采用水合結合和凝聚結合并用的方式，澆注料的水合結合通過純鋁酸鈣水泥實現(xiàn)，確保有高的坯體強度，但其不利于澆注料的抗爆裂性和受熱后強度的保持；澆注料的凝聚結合通過氧化硅超細粉、氧化鋁超細粉實現(xiàn)，其有利于提高材料的抗爆裂性和使用溫度下的熱態(tài)強度，從而保證高溫下材料有足夠的強度。
[0013]本發(fā)明澆注料中加入一定量的漂珠用于降低材料體積密度和低導熱系數(shù)。漂珠的化學組分為硅、鋁的氧化物，其中二氧化硅的重量百分比為50-65%，三氧化二鋁重量百分比為35-50% ;形狀為空心球，體積密度為0.25-0.45g/cm3，漂珠壁薄中空，空腔內為半真空，只有極微量的氣體(隊、4及0)2等)，熱傳導極慢極微導熱系數(shù)為0.08-0.1ff/m*K。漂珠的粒徑宜為:6-20mm，實驗表明:當漂珠的粒徑小于6mm，則漂珠比較致密起不到顯著降低體積密度作用；當漂珠的粒徑大于20mm，則因其空心度過大，降低了澆注料的強度，不能滿足鋼包工況要求。特別地，本發(fā)明澆注料中漂珠重量百分比為2-2.35%時，澆注料的體積密度、導熱系數(shù)最佳，最能實現(xiàn)本發(fā)明的目的。
[0014]本發(fā)明相比現(xiàn)有技術具有如下積極效果:
[0015]1.本發(fā)明采用漂珠后使燒注料體積密度從2.4g/cm3降低到1.9g/cm3,使鋼包永久層重量得以大幅降低，150噸的鋼包永久層使用本發(fā)明澆注后平均減輕鋼包重量3噸左右，從而減少了鋼包運輸設備的承載負荷。
[0016]2.本發(fā)明采用漂珠降低了鋼包永久層的導熱系數(shù)，減少了鋼包中鋼水的溫降，150噸的鋼包包殼的溫度從323°C降低到289°C，降低了能耗。
【具體實施方式】
[0017]一種鋼包永久層澆注料是由燒結莫來石(Al2O3:60-65)、電熔莫來石(Al2O3K69-71)、剛玉、氧化鋁超細粉(不大于2微米)、氧化硅超細粉(不大于2微米)、純鋁酸鈣水泥、漂珠組成，其重量百分比組成為:燒結莫來石40-50%，電熔莫來石10-15%，剛玉15-20%，氧化鋁超細粉5-10%，氧化硅超細粉5-10%，純鋁酸鈣水泥6-8%，漂珠2.2-4.0%。本發(fā)明實施例見表一。
[0018]表一:鋼包永久層燒注料實施例表
[0019]
【權利要求】
1.一種鋼包永久層澆注料，其特征是，原料組分的重量百分比為:燒結莫來石40-50%、電熔莫來石10-15%、剛玉15-20%、氧化鋁超細粉5-10%，氧化硅超細粉5-10%,純鋁酸鈣水泥6-8%，漂珠2.2-4%。
2.如權利要求1所述的一種鋼包永久層澆注料，其特征是，漂珠的重量百分比為2.2-2.35%。
3.如權利要求1所述的一種鋼包永久層澆注料，其特征是，漂珠中的二氧化硅的重量百分比為50-65%，三氧化二鋁的重量百分比為35-50%。
4.如權利要求1所述的一種鋼包永久層澆注料，其特征是，漂珠的粒徑為6-20mm。
5.如權利要求1所述的一種鋼包永久層澆注料，其特征是，氧化鋁超細粉和氧化硅超細粉的粒徑< 2微米。
6.如權利要求1所述的一種鋼包永久層澆注料，其特征是，燒結莫來石中Al2O3的重量百分比為60-65%，電熔莫來石`中Al2O3的重量百分比為69-71%。
【文檔編號】C04B35/66GK103449821SQ201210178056
【公開日】2013年12月18日 申請日期:2012年6月1日 優(yōu)先權日:2012年6月1日
【發(fā)明者】洪建國, 王海軍 申請人:上海梅山鋼鐵股份有限公司