一种低成本、长寿命中间包渣线干式料

技术领域

本发明属于耐火材料领域，具体涉及一种低成本、长寿命中间包渣线干式料。

背景技术

钢铁行业的蓬勃发展，成为全球经济和社会文明进步的重要物质基础，在可以预见的时间范围内，钢铁仍然是世界上非常重要的材料，钢铁材料的综合优异性能使其在主要基础工业和基础设施中仍是不可替代的材料，但是近年来随着对钢铁需求量的降低，供应方通过制定多种降本措施，来提高产线转运效率。

提高耐火材料的使用寿命，是钢铁行业降低耐材成本的有效手段之一，例如现有常见的是在连铸生产过程中，往往通过提高中间包的使用寿命来进行降本，以期提高生产效率。中间包是炼钢生产流程的中间环节，而且是由间歇操作转向连续操作的衔接点，中间包耐火衬主要包括绝热层、永久层和工作层。现有的中间包工作层通常为镁质干式料，镁质干式料的耐磨性通常较差，特别是在高温和高压环境下，材料的表面容易被磨损，降低其使用寿命，最长使用寿命通常是在40h左右；此外镁质干式料通常具有较高的密度和重量，这增加了材料的运输和安装成本，且镁质干式料本身成本较高，不能满足现今钢铁行业广泛需求。

发明内容

针对现有的中间包工作层采用的镁质干式料存在的耐磨性通常较差，特别是在高温和高压环境下，材料的表面容易被磨损，降低其使用寿命，且成本较高的缺陷和问题，本发明提供一种低成本、长寿命中间包渣线干式料。

本发明解决其技术问题所采用的方案是：一种低成本、长寿命中间包渣线干式料，所述干式料中各原料组份质量百分比为：5-3mm的镁碳砖颗粒为13～15%，3-1mm的94电熔镁砂为27～29%，1-0mm的95电熔镁砂为22～24%，200目的96.3电熔镁砂为16～18%，325目的镁铬砖粉为6～7%，200目的87矾土为2～3%，酚醛树脂为3～4%，助烧剂0.1～0.3%，余量为8-5mm的镁碳砖颗粒。

进一步地，所述助烧剂为硼砂，以避免镁碳砖颗粒导致干式料高温强度过低而导致塌包事故。

进一步地，所述干式料中8-5mm的镁碳砖颗粒C含量为14%，5-3mm的镁碳砖颗粒C含量为10%，3-1mm的94电熔镁砂MgO含量≥94%，1-0mm的95电熔镁砂MgO含量≥95%，200目的96.3电熔镁砂MgO含量≥96%，325目的镁铬砖粉由牌号为MGe-20的用后镁铬砖粉碎制成，200目的87矾土Al

进一步地，所述干式料用于T型方坯中间包工作层渣线部位；干式料做包时干式料填完后用胎膜电机振动1-2min。

进一步地，所述干式料做包完成后，≥1100℃大火烘烤超过4h时停止使用此中包。

进一步地，所述干式料适用于普碳钢长寿命中间包。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明提供的一种低成本、长寿命中间包渣线干式料，通过添加适量8-5mm的镁碳砖颗粒，利用镁碳砖颗粒比电熔镁砂密度小的特点避免颗粒偏析现象的发生，能够满足运输、施工的要求。同时添加5-3mm的镁碳砖颗粒，利用镁碳砖良好的耐高温性能，抗渣能力强，抗热震性好，高温蠕变低的特点，显著提高干式料的抗侵蚀、耐冲刷性能，增加工作层使用寿命。

本发明选用325目的镁铬砖粉，利用镁铬系耐火材料最耐侵蚀的特性，提高骨料堆积间隙部位的抗渣性能，选用325目的粒度有利于分散均匀、增加干式料的抗折强度并减弱对钢水的不利影响，且易于加工，镁铬砖粉由牌号为MGe-20的用后镁铬砖粉碎制成，实现了用后耐火材料的循环再利用，达到固废高值化利用的目标。

本发明选用200目87矾土的目的是引入氧化铝，增加干式料在使用过程中骨料堆积间隙部位熔化相的粘度，形成高粘层，阻碍中包渣向干式料内部的进一步侵蚀，从而提高干式料的使用寿命。

本发明选用硼砂作为助烧剂添加，避免镁碳砖颗粒导致干式料高温强度过低而导致塌包事故，由于粉料仍以镁砂为主，因此添加量不易过多，本发明中硼砂添加量为0.1～0.3%时具有优异的综合性能。

本发明提供低成本、长寿命中间包渣线干式料经试验检测，具有优异的抗侵蚀性能，在T型方坯中间包上使用寿命超过60h，使用寿命明显超过现有的干式料，且本发明中间包渣线干式料相对成本较低，具有广泛的应用价值。

附图说明

图1为本发明的立体结构示意图。

图中：1-骨料，2-高粘抗渣不动层，3-骨料堆积间隙。

实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

请参阅图1，本发明提供了一种低成本、长寿命中间包渣线干式料的技术方案：

实施例

本实施例提供一种低成本、长寿命中间包渣线干式料，该干式料中各原料组份质量百分比为：5-3mm的镁碳砖颗粒为14%，3-1mm的94电熔镁砂为28%，1-0mm的95电熔镁砂为22.8%，200目的96.3电熔镁砂为17%，325目的镁铬砖粉为6.5%，200目的87矾土为2.5%，酚醛树脂为3.5%，硼砂为0.2%，余量为8-5mm的镁碳砖颗粒。

上述的干式料中8-5mm的镁碳砖颗粒C含量为14%，5-3mm的镁碳砖颗粒C含量为10%，3-1mm的94电熔镁砂MgO含量≥94%，1-0mm的95电熔镁砂MgO含量≥95%，200目的96.3电熔镁砂MgO含量≥96%，325目的镁铬砖粉由牌号为MGe-20的用后镁铬砖粉碎制成，200目的87矾土Al

本发明选用硼砂作为助烧剂添加，避免镁碳砖颗粒导致干式料高温强度过低而导致塌包事故。并且本发明中间包干式料中骨料电熔镁砂最大粒径通常选用5-3mm，以免混料后运输、施工过程中出现颗粒偏析现象，进而导致烘烤后强度降低以及麻面问题。

本发明通过添加适量8-5mm的镁碳砖颗粒，利用镁碳砖颗粒比电熔镁砂密度小的特点避免颗粒偏析现象的发生，从而满足运输施工要求。同时添加5-3mm的镁碳砖颗粒，利用镁碳砖良好的耐高温性能，抗渣能力强，抗热震性好，高温蠕变低的特点，显著提高干式料的抗侵蚀、耐冲刷性能，增加工作层使用寿命。

干式料在使用过程中，侵蚀最严重的地方在渣线部位，侵蚀是在干式料的横表面和纵表面同时发生的，在横表面，渣液沿着干式料表面的缺陷，例如微小裂纹、小孔等向干式料的内部发生侵蚀现象；在纵表面发生的侵蚀现象是渣液沿着干式料表面分布的易熔物质的方向上向干式料内部侵蚀，侵蚀的速度有快有慢。参见图1，骨料颗粒由于内部致密，易熔物和气孔较少，因此侵蚀速度较慢，尤其抗冲刷性能良好；骨料堆积间隙3则主要由粉料经结合剂粘结形成，内部分布大量的气孔和相对较多的易熔物质，侵蚀速度相对较快，尤其是在渣液波动的情况下，进而沿骨料堆积间隙向干式料内部侵蚀。

本发明利用325目的镁铬砖粉和200目87矾土，增加骨料堆积间隙部位的抗渣性和高温粘度，从而在骨料堆积间隙的中间包内一侧与中包渣反应，形成高粘抗渣不动层2，阻止渣液向干式料内部的进一步侵蚀，弱化冲刷作用的不利影响，提高干式料的使用寿命。

实施例

本实施例提供一种低成本、长寿命中间包渣线干式料，该干料中各原料组份质量百分比为：5-3mm的镁碳砖颗粒为15%，3-1mm的94电熔镁砂为28.4%，1-0mm的95电熔镁砂为22.7%，200目的96.3电熔镁砂为16.3%，325目的镁铬砖粉为6.8%，200目的87矾土为2.3%，酚醛树脂为3%，硼砂为0.2%，余量为8-5mm的镁碳砖颗粒。

实施例

本实施例提供一种低成本、长寿命中间包渣线干式料，该干料中各原料组份质量百分比为：5-3mm的镁碳砖颗粒为13.4%，3-1mm的94电熔镁砂为27.7%，1-0mm的95电熔镁砂为24%，200目的96.3电熔镁砂为18%，325目的镁铬砖粉为6%，200目的87矾土为2.4%，酚醛树脂为3.2%，硼砂为0.3%，余量为8-5mm的镁碳砖颗粒。

实施例

本实施例提供一种低成本、长寿命中间包渣线干式料，该干料中各原料组份质量百分比为：5-3mm的镁碳砖颗粒为13%，3-1mm的94电熔镁砂为28.6%，1-0mm的95电熔镁砂为23.5%，200目的96.3电熔镁砂为16%，325目的镁铬砖粉为6.2%，200目的87矾土为3%，酚醛树脂为3.7%，硼砂为0.2%，余量为8-5mm的镁碳砖颗粒。

实施例

本实施例提供一种低成本、长寿命中间包渣线干式料，该干料中各原料组份质量百分比为：5-3mm的镁碳砖颗粒为14.7%，3-1mm的94电熔镁砂为27%，1-0mm的95电熔镁砂为22.4%，200目的96.3电熔镁砂为16.2%，325目的镁铬砖粉为7%，200目的87矾土为2.6%，酚醛树脂为4%，硼砂为0.1%，余量为8-5mm的镁碳砖颗粒。

实施例

本实施例提供一种低成本、长寿命中间包渣线干式料，该干料中各原料组份质量百分比为：5-3mm的镁碳砖颗粒为14.2%，3-1mm的94电熔镁砂为29%，1-0mm的95电熔镁砂为22%，200目的96.3电熔镁砂为17.4%，325目的镁铬砖粉为6.4%，200目的87矾土为2%，酚醛树脂为3.6%，硼砂为0.2%，余量为8-5mm的镁碳砖颗粒。

对比例1：

本对比例提供一种中间包渣线干式料，该干料中各原料组份质量百分比为：5-3mm的镁碳砖颗粒为15%，3-1mm的94电熔镁砂为28%，1-0mm的95电熔镁砂为24%，200目的96.3电熔镁砂为18%，325目的镁铬砖粉为7%，200目的87矾土为3%，酚醛树脂为3.8%，硼砂为0.4%，余量为8-5mm的镁碳砖颗粒。

对比例2：

本对比例提供一种中间包渣线干式料，该干料中各原料组份质量百分比为：5-3mm的镁碳砖颗粒为15%，3-1mm的94电熔镁砂为28.9%，1-0mm的95电熔镁砂为24%，200目的96.3电熔镁砂为16.3%，325目的镁铬砖粉为6.8%，200目的87矾土为0.5%，酚醛树脂为3%，硼砂为0.1%，余量为8-5mm的镁碳砖颗粒。本对比例中200目的87矾土含量较少仅为0.5%。

对比例3：

本对比例提供一种中间包渣线干式料，该干料中各原料组份质量百分比为：5-3mm的镁碳砖颗粒为15%，3-1mm的94电熔镁砂为29%，1-0mm的95电熔镁砂为24%，200目的96.3电熔镁砂为18%，325目的镁铬砖粉为2%，200目的87矾土为2.5%，酚醛树脂为3.2%，硼砂为0.3%，余量为8-5mm的镁碳砖颗粒。本对比例中325目的镁铬砖粉含量较少仅为2%。

对比例4：

本对比例提供一种中间包渣线干式料，该干料中各原料组份质量百分比为：5-3mm的镁碳砖颗粒为13.2%，3-1mm的94电熔镁砂为28.6%，1-0mm的95电熔镁砂为23.5%，200目的96.3电熔镁砂为16%，325目的镁铬砖粉为6.2%，200目的87矾土为3%，酚醛树脂为3.7%，余量为8-5mm的镁碳砖颗粒。本对比例中不含硼砂。

试验例1：

为了验证本发明中间包渣线干式料的抗侵蚀性能，将实施例1-6和对比例1-4不同组分配比制备的干式料分别将其应用于7机7流T型方坯中间包工作层进行实验。

将干式料用于T型方坯中间包工作层渣线部分，干式料做包时，干式料填完后用胎膜电机振动1-2min，干式料做包完成后，在连铸平台大火（≥1100℃）烘烤超过4h时，停止使用此中包；钢种选用普碳钢，工作层厚度为120mm，经检测后侵蚀结果如下表1所示：

从上表能够得到，各对比例制备的干式料侵蚀速率较快，使用寿命均低于58h，不满足技术要求，而按照本发明实施例1-6配制而成的中间包渣线干式料侵蚀速率均小于1.5，且在T型方坯上使用寿命均超过60小时，由此证明本发明制备的中间包渣线干式料不仅满足技术要求，且具有优异的抗侵蚀性能，具有广泛的应用价值。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不限制本发明，凡在本发明的精神和原则范围内所做的任何修改、等同替换和改进，均应包含在本发明的保护范围之内。