一種擋渣塞的引導棒澆注料的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種擋渣塞的引導棒澆注料的制備方法，屬于澆注料【技術領域】。其步驟為：（1）按質(zhì)量份數(shù)稱取鋁礬土60~64份、鎂砂33~36份、廢舊高鋁磚5~7份、高爐瓦斯灰6~8份和無鈣鉻渣4~6份，攪拌混合20分鐘得澆注料基料；（2）制備結合劑的各組分按如下質(zhì)量份組成：酚醛樹脂30~35份、糠醇樹脂8~12份、二苯基甲烷二異氰酸酯5~9份、脲醛樹脂10~14份、二氧化鈦1份、硼砂2~3份、碳化硅4~6份、氧化釹0.5~1份、氧化釔0.3份和氧化鋯1~1.5份；（3）澆注料基料與結合劑的質(zhì)量比為100：1.5~2.0，混合攪拌40分鐘后即得引導棒澆注料。本發(fā)明將廢棄物資源化循環(huán)利用，降低了生產(chǎn)成本，且大大縮短了引導棒脫模養(yǎng)護時間。
【專利說明】一種擋渣塞的引導棒澆注料的制備方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及澆注料【技術領域】，更具體地說，涉及一種擋渣塞的引導棒澆注料的制備方法。
【背景技術】
[0002]在轉(zhuǎn)爐冶煉終結時，全部熔渣均浮在鋼水表面，在轉(zhuǎn)爐出鋼過程中，尤其是在大部分鋼水排出后，在出鋼口處鋼水會形成較強的渦流，熔渣不可避免地隨鋼水流出。由于熔渣中含有大量的對鋼水有害的成分，并且這些有害成分將隨時重新返回或溶解到鋼水中，影響鋼水的純凈度和最終的鋼材產(chǎn)品質(zhì)量，同時，大量的熔渣還將以不同的形式消耗合金，降低了鋼水精煉過程的合金收得率。 為此，國內(nèi)外鋼鐵企業(yè)均采用轉(zhuǎn)爐出鋼擋渣技術來控制下洛量。
[0003]為了提高轉(zhuǎn)爐擋渣效果，國內(nèi)外在擋渣技術方面進行了廣泛的研究，自1970年日本發(fā)明擋渣球出鋼擋渣方法以來，先后發(fā)明了幾十種擋渣方式，其中，擋渣塞以其擋渣成功率高、下渣量少、定位準確的特點得到廣泛的應用。現(xiàn)有的擋渣塞一般包括擋渣塞本體部分和引導棒部分，擋渣塞本體部分和引導棒部分裝配在一起使用，如中國專利號ZL201220126908.3，發(fā)明創(chuàng)造名稱為:一種轉(zhuǎn)爐出鋼用的擋渣塞公開的技術方案。引導棒包括芯材和耐火層，耐火層包裹在芯材的外周沿，且芯材的兩端均伸出耐火層，芯材一般選用螺紋鋼。
[0004]目前，引導棒部分的常用制作方法是:(I)采用鋼管鋸開成兩片制成上下模具，上下模具組合成中空的管狀結構，其底部安裝有圓套環(huán)，其上部采用圓環(huán)卡，再用螺絲固定成柱，其直徑為4(T50mm ；(2)用鋁礬土、鎂砂細粉和結合劑等制作成自流澆注料，用人工加入澆注料裝置，在振動臺上，邊加料邊振動，直至澆注料加滿管狀結構的模具；(3)脫模并養(yǎng)護，脫模的養(yǎng)護期為:在15°C以上養(yǎng)護24小時，2^10°C以內(nèi)養(yǎng)護36小時，5°C以下不能正常生產(chǎn)，原因是結合劑不起作用，養(yǎng)護后脫模，脫模之后還要養(yǎng)護7~10天，進行高溫烘烤方可使用。
[0005]現(xiàn)有技術中引導棒生產(chǎn)存在如下技術問題:(1)引導棒的脫模養(yǎng)護時間長，導致生產(chǎn)效率低，且生產(chǎn)成本高，其關鍵在于引導棒的耐火層中的結合劑和澆注料基料需進一步改進，以減少脫模養(yǎng)護時間；(2)引導棒的耐火層的強度不夠，在搬運、安裝過程中容易損壞，影響引導棒的正常使用，尤其是引導棒的耐火層耐高溫強度不夠，在轉(zhuǎn)爐內(nèi)擋渣使用時影響擋渣效果。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]1.發(fā)明要解決的技術問題
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術中引導棒的脫模養(yǎng)護時間長、耐高溫強度不足的問題，提供了一種擋渣塞的引導棒澆注料的制備方法，采用本發(fā)明制備的引導棒澆注料，能夠極大縮短引導棒的脫模養(yǎng)護時間長，且引導棒在搬運、安裝、使用過程中耐火層不容易損壞。
[0007]2.技術方案
為達到上述目的，本發(fā)明提供的技術方案為:
本發(fā)明的一種擋渣塞的引導棒澆注料的制備方法，其步驟為:
步驟一、澆注料基料的制備
按質(zhì)量份數(shù)稱取鋁礬土 60-64份、鎂砂33~36份、廢舊高鋁磚5~7份、高爐瓦斯灰6~8份和無鈣鉻洛4~6份,其中:所述的招帆土由粒徑為< 1mm、3~1mm、5~3mm、8~5mm粉料組成，其中粒徑≤1mm的粉料占鋁礬土總質(zhì)量的25%，粒徑3~Imm的粉料占鋁礬土總質(zhì)量的56%，粒徑5~3mm的粉料占招帆土總質(zhì)量的15%,粒徑8~5mm的粉料占招帆土總質(zhì)量的4%,將上述的鋁礬土、鎂砂、廢舊高鋁磚、高爐瓦斯灰和無鈣鉻渣攪拌混合20分鐘得澆注料基料；步驟二、結合劑的制備結合劑的制備過程包括如下步驟:
(A)、按質(zhì)量份數(shù)稱取二氧化鈦1份、硼砂2~3份和碳化硅4飛份，依次向攪拌罐中加入二氧化鈦、硼砂和碳化硅，在常溫下攪拌混合20分鐘得混合物A，其中:硼砂的平均粒徑為1~3mm ；
(B)、按質(zhì)量份數(shù)稱取酚醛樹脂30-35份、糠醇樹脂8~12份、二苯基甲烷二異氰酸酯5、份、脲醛樹脂10-14份，依次向攪拌罐中加入酚醛樹脂、糠醇樹脂、二苯基甲烷二異氰酸酯、脲醛樹脂，在35~4(TC溫度下攪拌混合50分鐘得混合物B ；
(C)、按質(zhì)量份數(shù)稱取氧化釹0.5^1份、氧化釔0.3份、氧化鋯f 1.5份，將步驟(A)的混合物A加入步驟(B)的混合物B中，并同時加入氧化釹、氧化釔和氧化鋯，在35~40°C溫度下攪拌混合20分鐘，靜置30分鐘后，在常溫下繼續(xù)攪拌40分鐘即得結合劑；
步驟三、引導棒澆注料的制備
將步驟二制備的結合劑加入到步驟一制備的澆注料基料，其中:澆注料基料與結合劑的質(zhì)量比為100:1.5~2.0，混合攪拌40分鐘后即得引導棒澆注料。
[0008]優(yōu)選地，步驟一中按質(zhì)量份數(shù)稱取鋁礬土 62份、鎂砂35份、廢舊高鋁磚6份、高爐瓦斯灰7份、無鈣鉻渣5份。步驟二中按質(zhì)量份數(shù)稱取酚醛樹脂33份、糠醇樹脂10份、二苯基甲烷二異氰酸酯7份、脲醛樹脂12份、二氧化鈦1份、硼砂2.5份、碳化硅5份、氧化釹0.8份、氧化釔0.3份、氧化鋯1.2份。步驟三中澆注料基料與結合劑的質(zhì)量比為100:1.8。
[0009]3.有益效果
采用本發(fā)明提供的技術方案，與已有的公知技術相比，具有如下顯著效果:
(I)本發(fā)明的一種擋渣塞的引導棒澆注料的制備方法，其結合劑采用酚醛樹脂、糠醇樹脂、二苯基甲烷二異氰酸酯和脲醛樹脂配合使用，且配入二氧化鈦、硼砂、碳化硅作為外加劑使用，使得采用本發(fā)明澆注料生產(chǎn)的引導棒脫模養(yǎng)護時間大大縮短，脫模的養(yǎng)護期為20-40分鐘，且脫模后養(yǎng)護10-12小時即可，提高了生產(chǎn)效率；
(2 )本發(fā)明的一種擋渣塞的引導棒澆注料的制備方法，其結合劑中加入了氧化釹、氧化釔、氧化鋯進行改性，且本發(fā)明通過理論和實踐確定了特定的比例控制，使得采用本發(fā)明澆注料生產(chǎn)的引導棒耐高溫強度高，且在搬運、安裝、使用過程中耐火層不容易損壞，提高了擋渣效率；
(3)本發(fā)明的一種擋渣塞的引導棒澆注料的制備方法，將廢舊高鋁磚、高爐瓦斯灰和無鈣鉻渣作為澆注料基料使用，使得這些廢棄物得到資源化循環(huán)利用，大大地降低了引導棒澆注料的生產(chǎn)成本。
【具體實施方式】
[0010]為進一步了解本發(fā)明的內(nèi)容，下面結合實施例對本發(fā)明作進一步的描述。
[0011]實施例1 本實施例的一種擋渣塞的引導棒澆注料，包括澆注料基料和結合劑，澆注料基料的各組分按如下質(zhì)量份組成:招帆土62kg、鎂砂35 kg、廢舊高招磚6 kg、高爐瓦斯灰7 kg、無鈣鉻渣5 kg;結合劑的各組分按如下質(zhì)量份組成:酚醛樹脂33kg、糠醇樹脂10kg、二苯基甲烷二異氰酸酯7kg、脲醒樹脂12kg、二氧化鈦1kg、硼砂2.5kg、碳化娃5kg、氧化釹0.8kg、氧化釔0.3kg、氧化鋯1.2kg ;所述的澆注料基料與結合劑的質(zhì)量比為100:1.8。
[0012]本實施例的一種擋渣塞的引導棒澆注料的制備方法，其具體步驟為:
步驟一、澆注料基料的制備
按質(zhì)量份數(shù)稱取鋁礬土62kg、鎂砂35 kg、廢舊高鋁磚6 kg、高爐瓦斯灰7 kg、無鈣鉻渣5 kg,其中:所述的招帆土由粒徑為< 1mm、3~1mm、5~3mm、8~5mm粉料組成,其中粒徑< Imm的粉料占鋁礬土總質(zhì)量的25%，粒徑3~Imm的粉料占鋁礬土總質(zhì)量的56%，粒徑5~3mm的粉料占鋁礬土總質(zhì)量的15%，粒徑8~5mm的粉料占鋁礬土總質(zhì)量的4%，將上述的鋁礬土、鎂砂、廢舊高鋁磚、高爐瓦斯灰和無鈣鉻渣攪拌混合20分鐘得澆注料基料。本實施例中的鎂砂、廢舊高鋁磚、高爐瓦斯灰、無鈣鉻渣的平均粒徑破碎為f 1.5_。
[0013]步驟二、結合劑的制備
結合劑的制備過程包括如下步驟:
(A)、按質(zhì)量份數(shù)稱取二氧化鈦1kg、硼砂2.5kg、碳化硅5kg，依次向攪拌罐中加入二氧化鈦、硼砂和碳化硅，在常溫下攪拌混合20分鐘得混合物A，其中:硼砂的平均粒徑為f 3_均可；
(B)、按質(zhì)量份數(shù)稱取酚醛樹脂33kg、糠醇樹脂10kg、二苯基甲烷二異氰酸酯7kg、脲醛樹脂12kg，依次向攪拌罐中加入酚醛樹脂、糠醇樹脂、二苯基甲烷二異氰酸酯、脲醛樹脂，在35~40°C溫度下攪拌混合50分鐘得混合物B ；
(C)、按質(zhì)量份數(shù)稱取氧化釹0.8kg、氧化釔0.3kg、氧化鋯1.2kg，將步驟(A)的混合物A加入步驟(B)的混合物B中，并同時加入氧化釹、氧化釔和氧化鋯，在35~40°C溫度下攪拌混合20分鐘，靜置30分鐘后，在常溫下繼續(xù)攪拌40分鐘即得結合劑。
[0014]步驟三、引導棒澆注料的制備
將步驟二制備的結合劑加入到步驟一制備的澆注料基料，其中:澆注料基料與結合劑的質(zhì)量比為100:1.8，混合攪拌40分鐘后即得引導棒澆注料。
[0015]實施例2
本實施例的一種擋渣塞的引導棒澆注料，包括澆注料基料和結合劑，澆注料基料的各組分按如下質(zhì)量份組成:鋁礬土64kg、鎂砂33 kg、廢舊高鋁磚7 kg、高爐瓦斯灰6 kg、無鈣鉻渣6 kg;結合劑的各組分按如下質(zhì)量份組成:酚醛樹脂30kg、糠醇樹脂12kg、二苯基甲烷二異氰酸酯5kg、脲醒樹脂14kg、二氧化鈦1kg、硼砂2kg、碳化娃6kg、氧化釹0.5kg、氧化宇乙0.3kg、氧化鋯1.5kg ;所述的澆注料基料與結合劑的質(zhì)量比為100:1.5。[0016]本實施例的一種擋渣塞的引導棒澆注料的制備方法，其具體步驟為:
步驟一、澆注料基料的制備
按質(zhì)量份數(shù)稱取鋁礬土64kg、鎂砂33 kg、廢舊高鋁磚7 kg、高爐瓦斯灰6 kg、無鈣鉻渣6 kg,其中:所述的招帆土由粒徑為< 1mm、3~1mm、5~3mm、8~5mm粉料組成,其中粒徑< Imm的粉料占鋁礬土總質(zhì)量的25%，粒徑3~Imm的粉料占鋁礬土總質(zhì)量的56%，粒徑5~3mm的粉料占鋁礬土總質(zhì)量的15%，粒徑8~5mm的粉料占鋁礬土總質(zhì)量的4%，將上述的鋁礬土、鎂砂、廢舊高鋁磚、高爐瓦斯灰和無鈣鉻渣攪拌混合20分鐘得澆注料基料。
[0017]步驟二、結合劑的制備 結合劑的制備過程包括如下步驟:
(A)、按質(zhì)量份數(shù)稱取二氧化鈦1kg、硼砂2kg、碳化硅6kg，依次向攪拌罐中加入二氧化鈦、硼砂和碳化硅，在常溫下攪拌混合20分鐘得混合物A，其中:硼砂的平均粒徑為f3mm均可；
(B)、按質(zhì)量份數(shù)稱取酚醛樹脂30kg、糠醇樹脂12kg、二苯基甲烷二異氰酸酯5kg、脲醛樹脂14kg，依次向攪拌罐中加入酚醛樹脂、糠醇樹脂、二苯基甲烷二異氰酸酯、脲醛樹脂，在35~40°C溫度下攪拌混合50分鐘得混合物B ；
(C)、按質(zhì)量份數(shù)稱取氧化釹0.5kg、氧化乾0.3kg、氧化錯1.5kg,將步驟(A)的混合物A加入步驟(B)的混合物B中，并同時加入氧化釹、氧化釔和氧化鋯，在35~40°C溫度下攪拌混合20分鐘，靜置30分鐘后，在常溫下繼續(xù)攪拌40分鐘即得結合劑。本實施例制備的結合劑粘結性好，結合劑的使用量小。
[0018]步驟三、引導棒澆注料的制備
將步驟二制備的結合劑加入到步驟一制備的澆注料基料，其中:澆注料基料與結合劑的質(zhì)量比為100:1.5，混合攪拌40分鐘后即得引導棒澆注料。
[0019]實施例3
本實施例的一種擋渣塞的引導棒澆注料，包括澆注料基料和結合劑，澆注料基料的各組分按如下質(zhì)量份組成:招帆土 60kg、鎂砂36 kg、廢舊高招磚5 kg、高爐瓦斯灰8 kg、無鈣鉻渣4 kg ;結合劑的各組分按如下質(zhì)量份組成:酚醛樹脂35kg、糠醇樹脂8kg、二苯基甲燒二異氰酸酯9kg、脲醒樹脂10kg、二氧化鈦1kg、硼砂3kg、碳化娃4kg、氧化釹1kg、氧化宇乙
0.3kg、氧化鋯Ikg ;所述的澆注料基料與結合劑的質(zhì)量比為100:2.0。
[0020]本實施例的一種擋渣塞的引導棒澆注料的制備方法，其具體步驟為:
步驟一、澆注料基料的制備
按質(zhì)量份數(shù)稱取鋁礬土60kg、鎂砂36 kg、廢舊高鋁磚5 kg、高爐瓦斯灰8 kg、無鈣鉻渣4 kg,其中:所述的招帆土由粒徑為< 1mm、3~1mm、5~3mm、8~5mm粉料組成,其中粒徑< Imm的粉料占鋁礬土總質(zhì)量的25%，粒徑3~Imm的粉料占鋁礬土總質(zhì)量的56%，粒徑5~3mm的粉料占鋁礬土總質(zhì)量的15%，粒徑8~5mm的粉料占鋁礬土總質(zhì)量的4%，將上述的鋁礬土、鎂砂、廢舊高鋁磚、高爐瓦斯灰和無鈣鉻渣攪拌混合20分鐘得澆注料基料；
步驟二、結合劑的制備 結合劑的制備過程包括如下步驟:
(A)、按質(zhì)量份數(shù)稱取二氧化鈦1kg、硼砂3kg、碳化硅4kg，依次向攪拌罐中加入二氧化鈦、硼砂和碳化硅，在常溫下攪拌混合20分鐘得混合物A，其中:硼砂的平均粒徑為f3mm均可；
(B)、按質(zhì)量份數(shù)稱取酚醛樹脂35kg、糠醇樹脂8kg、二苯基甲烷二異氰酸酯9kg、脲醛樹脂10kg，依次向攪拌罐中加入酚醛樹脂、糠醇樹脂、二苯基甲烷二異氰酸酯、脲醛樹脂，在35~40°C溫度下攪拌混合50分鐘得混合物B ；
(C)、按質(zhì)量份數(shù)稱取氧化釹1kg、氧化釔0.3kg、氧化鋯1kg，將步驟(A)的混合物A加入步驟(B)的混合物B中，并同時加入氧化釹、氧化釔和氧化鋯，在35~40°C溫度下攪拌混合20分鐘，靜置30分鐘后，在常溫下繼續(xù)攪拌40分鐘即得結合劑。
[0021 ] 步驟三、引導棒澆注料的制備
將步驟二制備的結合劑加入到步驟一制備的澆注料基料，其中:澆注料基料與結合劑的質(zhì)量比為100:2.0，混合攪拌40分鐘后即得引導棒澆注料。 [0022]本發(fā)明制備的澆注料與芯材澆筑成型后即為擋渣塞的引導棒，引導棒與擋渣塞本體組裝即為擋渣塞，可作為轉(zhuǎn)爐出鋼擋渣裝置使用。現(xiàn)有技術中，脫模的養(yǎng)護期為:在15°C以上養(yǎng)護24小時，2^100C以內(nèi)養(yǎng)護36小時，5°C以下不能正常生產(chǎn)，原因是結合劑不起作用，養(yǎng)護后脫模，脫模之后還要養(yǎng)護疒10天，進行高溫烘烤方可使用。采用本實施例1-3制備的澆注料用于生產(chǎn)引導棒時的脫模養(yǎng)護時間大大縮短，脫模的養(yǎng)護期為20-40分鐘，且脫模后養(yǎng)護10-12小時并簡單烘烤即可，提高了生產(chǎn)效率。此外，引導棒耐高溫強度大大提高，在搬運、安裝、使用過程中耐火層損壞率為0%，提高了擋渣效率。本發(fā)明巧妙地將廢丨日高鋁磚、高爐瓦斯灰和無鈣鉻渣作為澆注料基料使用，使得這些廢棄物得到資源化循環(huán)利用，大大地降低了引導棒澆注料的生產(chǎn)成本。
【權利要求】
1.一種擋渣塞的引導棒澆注料的制備方法，其特征在于，其步驟為: 步驟一、澆注料基料的制備 按質(zhì)量份數(shù)稱取鋁礬土 60-64份、鎂砂33~36份、廢舊高鋁磚5~7份、高爐瓦斯灰6~8份和無鈣鉻洛4~6份,其中:所述的招帆土由粒徑為< 1mm、3~1mm、5~3mm、8~5mm粉料組成，其中粒徑≤1mm的粉料占鋁礬土總質(zhì)量的25%，粒徑3~Imm的粉料占鋁礬土總質(zhì)量的56%，粒徑5~3mm的粉料占招帆土總質(zhì)量的15%,粒徑8~5mm的粉料占招帆土總質(zhì)量的4%,將上述的鋁礬土、鎂砂、廢舊高鋁磚、高爐瓦斯灰和無鈣鉻渣攪拌混合20分鐘得澆注料基料； 步驟二、結合劑的制備 結合劑的制備過程包括如下步驟: (A)、按質(zhì)量份數(shù)稱取二氧化鈦1份、硼砂2~3份和碳化硅4-6份，依次向攪拌罐中加入二氧化鈦、硼砂和碳化硅，在常溫下攪拌混合20分鐘得混合物A，其中:硼砂的平均粒徑為1~3mm ； (B)、按質(zhì)量份數(shù)稱取酚醛樹脂30-35份、糠醇樹脂8~12份、二苯基甲烷二異氰酸酯5、份、脲醛樹脂10-14份，依次向攪拌罐中加入酚醛樹脂、糠醇樹脂、二苯基甲烷二異氰酸酯、脲醛樹脂，在35~4(TC溫度下攪拌混合50分鐘得混合物B ； (C)、按質(zhì)量份數(shù)稱取氧化女0.5^1份、氧化釔0.3份、氧化鋯1- 1.5份，將步驟(A)的混合物A加入步驟(B)的混合物B中，并同時加入氧化女、氧化釔和氧化鋯，在35~40°C溫度下攪拌混合20分鐘，靜置30分鐘后，在常溫下繼續(xù)攪拌40分鐘即得結合劑； 步驟三、引導棒澆注料的制備 將步驟二制備的結合劑加入到步驟一制備的澆注料基料，其中:澆注料基料與結合劑的質(zhì)量比為100:1.5~2.0，混合攪拌40分鐘后即得引導棒澆注料。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種擋渣塞的引導棒澆注料的制備方法，其特征在于:步驟一中按質(zhì)量份數(shù)稱取鋁礬土 62份、鎂砂35份、廢舊高鋁磚6份、高爐瓦斯灰7份、無鈣鉻渣5份。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的一種擋渣塞的引導棒澆注料的制備方法，其特征在于:步驟二中按質(zhì)量份數(shù)稱取酚醛樹脂33份、糠醇樹脂10份、二苯基甲烷二異氰酸酯7份、脲醛樹脂12份、二氧化鈦1份、硼砂2.5份、碳化硅5份、氧化釹0.8份、氧化釔0.3份、氧化鋯1.2份。
4.根據(jù)權利要求2或3所述的一種擋渣塞的引導棒澆注料的制備方法，其特征在于:步驟三中澆注料基料與結合劑的質(zhì)量比為100:1.8。
【文檔編號】C04B35/63GK103936446SQ201410147287
【公開日】2014年7月23日 申請日期:2014年4月14日 優(yōu)先權日:2014年4月14日
【發(fā)明者】錢根來, 李康, 魏鑫 申請人:蕪湖奕辰模具科技有限公司