CN109336569A

CN109336569A - 一种耐火浇注料

Info

Publication number: CN109336569A
Application number: CN201811334301.2A
Authority: CN
Inventors: 鲁新辉
Original assignee: Changsha County Xinguang Special Ceramics Co Ltd
Current assignee: Changsha County Xinguang Special Ceramics Co Ltd
Priority date: 2018-11-09
Filing date: 2018-11-09
Publication date: 2019-02-15

Abstract

本发明公开了一种耐火浇注料，按照重量份数，包括：3mm～6mm粒径的板状刚玉29份至31份，1mm～3mm粒径的板状刚玉16份至18份，0.5～1mm粒径的板状刚玉9份到11份，0.045mm～0.5mm粒径的板状刚玉11份至13份，0.0～0.045mm粒径的板状刚玉8份至9份，镁砂0.4份至0.6份，煅烧氧化铝粉3至4份，粘结剂18至19份，其中，所述粘结剂包括如下重量百分比的组分：Al₂O₃含量为78％～81％，MgO含量为19％～21％，添加剂含量为0.1％～0.2％。本发明提供的该耐火浇注料具体组配时，在经过110℃烘烤之后，产品能达到极高的密度及抗折强度，具有远远高于常规浇注料产品的抗渣侵蚀能力，可使钢包的使用寿命提高40％以上。

Description

一种耐火浇注料

技术领域

本发明涉及耐火材料领域，更具体地说，特别涉及一种耐火浇注料。

背景技术

钢包是炼钢厂或铸造厂中经常使用的，用于平炉、电炉、转炉前承接钢水、进行浇注作业的设备。钢包使用过程中，由于其内部所承接钢水的温度常常达到1000多摄氏度的高温，因此，钢包内衬往往设置有专门的耐火层。

随着现代材料学的发展，现代钢包内衬耐火层制作中，耐火浇注料逐渐开始应用起来。耐火浇注料是一种由耐火物料加入一定量粘结1剂制成的粒状和粉状材料，耐火浇注料具有较高流动性，适用于以浇注方式成型的不定形耐火材料，同其他不定形耐火材料相比，耐火浇注料流动性较好，而且可以根据使用条件对所用耐火物料材质和粘结剂分别选择，既可直接浇注成衬体使用，又可用浇注或震实方法制成预制块使用，因此应用范围非常广泛。

目前而言，虽然现有技术中也出现了很多类型的耐火浇注料，但是，由于现有技术耐火浇注料配方设计的局限性，现有的耐火浇注料往往密度都比较低，如此，现有耐火浇注料使用在钢包等类似产品内时，往往无法有效抵抗钢渣的侵蚀，从而极大影响了产品的使用寿命。

发明内容

本发明要解决的技术问题为提供一种耐火浇注料，该耐火浇注料通过其结构设计，能有效提高产品的抗钢渣侵蚀能力，有效提高产品的使用寿命。

一种耐火浇注料，按照重量份数，包括：3mm～6mm粒径的板状刚玉 29份至31份，1mm～3mm粒径的板状刚玉16份至18份，0.5～1mm粒径的板状刚玉9份到11份，0.045mm～0.5mm粒径的板状刚玉11份至13份， 0.0～0.045mm粒径的板状刚玉8份至9份，镁砂0.4份至0.6份，煅烧氧化铝粉3至4份，粘结剂18至19份，其中，所述粘结剂包括如下重量百分比的组分：Al₂O₃含量为78％～81％，MgO含量为19％～21％，添加剂含量为 0.1％～0.2％。

优选地，所述耐火浇注料按照重量份数，包括：3mm～6mm粒径的板状刚玉30份，1mm～3mm粒径的板状刚玉17份，0.5～1mm粒径的板状刚玉10份，0.045mm～0.5mm粒径的板状刚玉12份，0.0～0.045mm粒径的板状刚玉8.45份，镁砂0.5份，煅烧氧化铝粉3.25份，粘结剂18.8份。

优选的，所述耐火浇注料每100g掺水4g至5g。

优选地，所述煅烧氧化铝粉中Al₂O₃的含量不小于99％。

优选的，所述煅烧氧化铝粉中Al₂O₃的主晶相为α-Al₂O₃，且所述α-Al₂O₃的含量大于98％。

优选的，所述煅烧氧化铝粉的中位粒径为4.5至5.5微米，真比重为3.85 至3.95g/cm³，原晶尺寸为2.5至3.5微米。

优选的，所述粘结剂包括如下重量百分比的组分：Al₂O₃含量为79.5％， MgO含量为20％。

优选的，所述添加剂为柠檬酸或酒石酸或碳酸锂。

本发明的有益效果是：本发明提供的该耐火浇注料具体组配时，在经过 110℃烘烤之后，产品能达到极高的密度及抗折强度，具有远远高于常规浇注料产品的抗渣侵蚀能力，可使钢包的使用寿命提高40％以上。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。

本发明提供了一种新型的耐火浇注料配方，通过该配方制作而成的耐火浇注料产品具有高强的密度与良好的流动性，该耐火浇注料配方既可以适应于浇注料、喷补料、自流料等无定形耐火材料，又可以适应于耐火预制件等定形耐火材料。

本实施例提供的该耐火浇注料的配方按照重量份数，包括：3mm～6mm 粒径的板状刚玉29份至31份，1mm～3mm粒径的板状刚玉16份至18份， 0.5～1mm粒径的板状刚玉9份到11份，0.045mm～0.5mm粒径的板状刚玉 11份至13份，0.0～0.045mm粒径的板状刚玉8份至9份，镁砂0.4份至0.6 份，煅烧氧化铝粉3至4份，粘结剂18至19份，其中，所述粘结剂包括如下重量百分比的组分：Al₂O₃含量为78％～81％，MgO含量为19％～21％，添加剂含量为0.1％～0.2％。其中，所述添加剂为柠檬酸或酒石酸或碳酸锂。

具体地，本方案中所用的粘结剂包括如下重量百分比的组分：Al₂O₃含量为79.5％，MgO含量为20％。实际操作中，申请人发现，传统以CaO-Al₂O₃系的铝酸钙水泥为粘结剂形成的耐火浇注料很容易因钢水或炉渣中的氧化铁而形成低熔物，而耐火层的损耗或侵蚀往往首先就从粘结剂的部分开始进行，存在着不能充分发挥耐火骨料成分所具有的本来的耐用性的问题，极大影响耐火浇注料的耐火性能。鉴于此，本发明设计了上述这种专门的适用于耐火浇注料的新型粘结剂。

对于上述粘结剂中选用的Al₂O₃而言，考虑到Al₂O₃实际生产中往往不能做到100％纯正，Al₂O₃中往往会夹杂原矿中引入的氧化钠、氧化钙、氧化硅等杂质，粘结剂配置中，一般需保证Al₂O₃中氧化钠的含量低于0.3％，氧化钙的含量低于0.3％，氧化硅的含量低于0.05％，从而以进一步确保该种粘结剂的效果。

本发明中，为进一步确保耐火浇注料可以达到理想的耐火耐高温耐侵蚀效果，耐火浇注料具体组配时，各组分以密集堆积的结构形式进行配料，这种结构形式是指在占据材料大部空间的粗骨料与中骨料之间的空隙中填充细骨料，从而提高产品的致密度，本方案中，粗骨料选用3mm～6mm粒径的板状刚玉与1mm～3mm粒径的板状刚玉，中骨料选用0.5mm～1mm粒径的板状刚玉，细骨料选用0.045mm～0.5mm粒径的板状刚玉以及0.0～0.045mm 粒径的板状刚玉。具体实施过程中，本方案提供的耐火浇注料每100g掺水 4.4g。

具体地，本方案中所用的板状刚玉为纯净且不添加MgO、B₂O₃等任何添加剂而烧成收缩彻底的烧结刚玉，该板状刚玉具有结晶粗大、发育良好的α- Al₂O₃晶体结构，Al₂O₃的含量在99％以上。

具体地，本方案中所用的镁砂主要化学成分为MgO，密度3.56～ 3.65g/cm，莫氏硬度为5.5，熔点2800℃，在1800～2400℃显著挥发。本方案选用镁砂可以极大提升耐火浇注料的抗水化性和抗渣侵蚀性。

具体地，本方案中所用的煅烧氧化铝粉中Al₂O₃的含量不小于99％。具体地，本实施例选用的煅烧氧化铝粉包括如下重量百分比的化学组分：Al₂O₃含量为99.6％，SiO₂含量为0.03％，Fe₂O₃含量为0.03％，Na₂O含量为0.3％。优选的，所述煅烧氧化铝粉中Al₂O₃的主晶相为α-Al₂O₃，且所述α-Al₂O₃的含量大于98％。优选的，所述煅烧氧化铝粉的中位粒径为4.5至5.5微米，真比重为3.85至3.95g/cm³，原晶尺寸为2.5至3.5微米。

下面，具体就本方案提供的耐火浇注料的配置过程进行举例说明：

首先，选用耐火浇注料配置所需的材料，粗骨料选用3mm～6mm粒径的板状刚玉30.0Kg与1mm～3mm粒径的板状刚玉17.0Kg，中骨料选用 0.5mm～1mm粒径的板状刚玉10.0Kg，细骨料选用0.045mm～0.5mm粒径的板状刚玉12.0Kg以及0.0～0.045mm粒径的板状刚玉8.45Kg，镁砂选用0.5Kg，煅烧氧化铝粉选用3.25Kg，粘结剂选用18.8Kg。其中，选用的粘结剂中Al₂O₃含量为79.5％，MgO含量为20％，添加剂含量为0.1％至0.2％，粘结剂中其他杂质含量不超过1％；

其次，将上述材料进行加水搅拌，加水的多少按照每100g材料掺水4.4g 的标准进行添加，直至获得流动性良好的浆料；

再次，将上述浆料按照规定的形状进行构形并进行凝结、固化与热处理，从而获得最终的产品。

经现场试验，本发明提供的该耐火浇注料具体调配产品时，利用上述材料组配形成的耐火浇注料在60分钟后仍旧具有良好的流动性，经过110℃ 烘烤之后，材料的抗折强度可以达到22MPa，密度为3.16g/cm³，实际使用过程中，这种浇注料具有远远高于同类耐火浇注料产品的抗钢渣侵蚀能力，可使钢包使用寿命提高40％以上。

以上对本发明所提供的一种耐火浇注料进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims

1.一种耐火浇注料，按照重量份数，其特征在于，包括：3mm～6mm粒径的板状刚玉29份至31份，1mm～3mm粒径的板状刚玉16份至18份，0.5～1mm粒径的板状刚玉9份到11份，0.045mm～0.5mm粒径的板状刚玉11份至13份，0.0～0.045mm粒径的板状刚玉8份至9份，镁砂0.4份至0.6份，煅烧氧化铝粉3至4份，粘结剂18至19份，其中，所述粘结剂包括如下重量百分比的组分：Al₂O₃含量为78％～81％，MgO含量为19％～21％，添加剂含量为0.1％～0.2％。

2.根据权利要求1所述的耐火浇注料，其特征在于，所述耐火浇注料按照重量份数，包括：3mm～6mm粒径的板状刚玉30份，1mm～3mm粒径的板状刚玉17份，0.5～1mm粒径的板状刚玉10份，0.045mm～0.5mm粒径的板状刚玉12份，0.0～0.045mm粒径的板状刚玉8.45份，镁砂0.5份，煅烧氧化铝粉3.25份，粘结剂18.8份。

3.根据权利要求1所述的耐火浇注料，其特征在于，所述耐火浇注料每100g掺水4g至5g。

4.根据权利要求1所述的耐火浇注料，其特征在于，所述煅烧氧化铝粉中Al₂O₃的含量不小于99％。

5.根据权利要求4所述的耐火浇注料，其特征在于，所述煅烧氧化铝粉中Al₂O₃的主晶相为α-Al₂O₃，且所述α-Al₂O₃的含量大于98％。

6.根据权利要求4所述的耐火浇注料，其特征在于，所述煅烧氧化铝粉的中位粒径为4.5至5.5微米，真比重为3.85至3.95g/cm³，原晶尺寸为2.5至3.5微米。

7.根据权利要求1所述的耐火浇注料，其特征在于，所述粘结剂包括如下重量百分比的组分：Al₂O₃含量为79.5％，MgO含量为20％。

8.根据权利要求1所述的耐火浇注料，其特征在于，所述添加剂为柠檬酸或酒石酸或碳酸锂。