專利名稱：：鋼包沿澆注料及鋼包沿制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及耐火材料領(lǐng)域，尤其涉及一種鋼包沿澆注料及利用該澆注料制備鋼包沿的方法。
背景技術(shù)：
：隨著連鑄和爐外精煉技術(shù)的發(fā)展，部分精煉過(guò)程從煉鋼爐轉(zhuǎn)移到鋼包中進(jìn)行。鋼包不僅是儲(chǔ)存鋼液的高溫容器，還要在真空中進(jìn)行鋼液精煉，成為具有特色的冶金設(shè)備。為提高鋼包壽命，降低耐材消耗，鋼包用耐材已從定形向不定形耐材為主演變，并向全不定形化發(fā)展。從經(jīng)濟(jì)、省力、環(huán)境等方面考慮，澆注施工成為鋼包施工的有效方法，澆注施工的種種優(yōu)點(diǎn)也促進(jìn)了鋼包用澆注料的發(fā)展。我國(guó)20世紀(jì)80年代初開(kāi)發(fā)了水玻璃結(jié)合的鋁鎂澆注料，而后開(kāi)發(fā)了第二代無(wú)水玻璃的鋁鎂澆注料，但仍不能滿足鋼水溫度上升及連鑄鋼包包襯的要求，之后又開(kāi)展了尖晶石質(zhì)澆注料的開(kāi)發(fā)，如礬土尖晶石澆注料、鎂鋁尖晶石質(zhì)澆注料、鋁尖晶石澆注料等。多年的應(yīng)用實(shí)踐表明，鋼包最經(jīng)濟(jì)的使用方法是根據(jù)各部位不同的使用要求，合理進(jìn)行材料的匹配，使鋼包各部位的壽命同步，減少修補(bǔ)次數(shù)。目前鋼包材料壽命的"瓶頸"一般是上下渣線、包底沖擊區(qū)以及透氣磚、座磚等功能材料。鋼包在使用過(guò)程中，鋼包罐沿部位一般不接觸鋼水(渣)，但有時(shí)因出鋼量發(fā)生波動(dòng)，出鋼量多時(shí)鋼水又直接接觸罐沿部位。因此要求該部位的耐火材料具有良好的中、高溫強(qiáng)度，并具有一定的抵抗鋼水、熔渣侵蝕的能力。目前，我國(guó)耐火材料的年消耗量在900萬(wàn)t以上，用后廢棄的耐火材料在400萬(wàn)t以上。這些被作為垃圾廢棄的耐火材料不但數(shù)量巨大，而且極難處理，只有4少量得到再利用，大部分無(wú)法處理的廢料堆積廠內(nèi)外，對(duì)這些廢料的典型處理方式是掩埋或降級(jí)使用。不但企業(yè)需要買地堆積或掩埋這些日益增多的廢料，增加生產(chǎn)成本，而且造成了可用資源的極大浪費(fèi)和環(huán)境污染，也給環(huán)境保護(hù)增加了巨大壓力。目前對(duì)耐火材料廢料的再利用研究主要是將其作為輔助原料降級(jí)使用，以很小的比例摻入到耐火制品、水泥、陶瓷或玻璃等產(chǎn)品里，而且是以降低產(chǎn)品質(zhì)量為代價(jià)的，因此對(duì)耐火材料廢料經(jīng)濟(jì)有效的再利用研究是一個(gè)亟待解決的問(wèn)題。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種以廢棄的鋼包內(nèi)襯料為主要原料而制成的鋼包沿澆注料，以此料澆注的鋼包沿具有良好的中、高溫強(qiáng)度，并具有一定的抵抗鋼水、熔渣侵蝕的能力。為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是一種用鋼包沿澆注料，所述澆注料含有如下原料成分原料粒度分布重量百分比鋼包襯廢料18腿6082%高鋁礬土0.0441咖1020%二氧化硅超細(xì)粉《0.02nm210%氧化鎂細(xì)粉0.0440.088mm5100/0多聚磷酸鈉0.011%所述澆注料含有如下原料成分:原料鋼包襯廢料高鋁砜土高鋁砜土二氧化硅超細(xì)粉粒度分布18mrn0.0440.2咖0.2lmm《0.02um重量百分比6082%48%612%210%5氧化鎂細(xì)粉0.0440.088mm510%多聚磷酸鈉0.011%所述澆注料含有如下原料成分原料粒度分布重量百分比鋼包襯廢料18咖6070%高鋁礬土0.0440.2咖68%高鋁礬土0.21腿912%二氧化硅超細(xì)粉《0.02nm610%氧化鎂細(xì)粉0.0440.088咖710%多聚磷酸鈉0.11%虔注料含有如下原料成分原料粒度分布重量百分比鋼包襯廢料18mm7082%高鋁礬土0.0440.2咖46%高鋁礬土0.2l醒69%二氧化硅超細(xì)粉《0.02um27%氧化鎂細(xì)粉0.0440.088mm57%多聚磷酸鈉0.011%所述鋼包襯廢料為鋁鎂質(zhì)澆注料。上述鋁鎂質(zhì)澆注料是由下述原料制成以重量百分比計(jì)，粒度0.0888mm的高鋁礬土6590%，高純P-氧化鋁微粉l10y。，二氧化硅超細(xì)粉110%，六偏磷酸鈉或/和三偏磷酸鈉0.010.3%，10.044ran氧化鎂細(xì)粉315%。所述多聚磷酸鈉為三聚磷酸鈉、六偏磷酸鈉中的至少一種。一種利用上述鋼包沿澆注料制備鋼包沿的方法，包括以下步驟1)對(duì)回收鋼包襯廢料進(jìn)行人工揀選，剔除粘附的鋼渣和變質(zhì)部分；2)用人工或鄂式破碎機(jī)把揀選后的料塊破碎成粒度18mm的顆粒料；3)按權(quán)利要求l所述的配比例將鋼包襯廢料、高鋁礬土、二氧化硅超細(xì)粉、氧化鎂細(xì)粉、多聚磷酸鈉混合后置入強(qiáng)制式攪拌機(jī)進(jìn)行混練，先干混25分鐘，再按總原料重量的58%加水?dāng)嚢杌靹?在保證澆注料和易性的條件下，盡量減少用水量；當(dāng)加水量過(guò)大時(shí)，加熱后水分揮發(fā)逸出，留下的空隙增多，結(jié)構(gòu)疏松，導(dǎo)致澆注料施工體強(qiáng)度下降，耐磨性變差)；4)將攪拌好的澆注料注入鋼包沿模具中，邊加料邊振動(dòng)，使?jié)沧⒘暇鶆蛱畛湔麄€(gè)模具，加完料后再振動(dòng)至無(wú)大量氣泡排出時(shí)為止；5)常溫靜置48小時(shí)以后脫模，烘烤2448小時(shí)后即成。本發(fā)明具有積極有益的效果1.節(jié)能環(huán)保效益回收利用用后鋼包澆注料不但減少了部分工業(yè)廢棄物的對(duì)環(huán)境的污染，有利于環(huán)境的保護(hù)，實(shí)現(xiàn)了能源資源的二次利用，還可降低了高鋁礬土礦物的消耗量，節(jié)約礦物資源；2.經(jīng)濟(jì)效益用后鋼包澆注料是廉價(jià)的再生資源，循環(huán)利用此類資源可顯著降低耐火材料生產(chǎn)成本及煉鋼成本，能顯著提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，應(yīng)用本發(fā)明，可把一個(gè)鋼包產(chǎn)生的鋼包襯廢料的80%回收用于該鋼包的砌筑。3.以本發(fā)明澆注料澆注成的鋼包沿，不僅具有良好的高溫體積穩(wěn)定性，而且具有足夠的常、中、高溫強(qiáng)度，耐渣蝕沖刷能力強(qiáng)，可以滿足鋼包正常運(yùn)轉(zhuǎn)的需要，有關(guān)技術(shù)指標(biāo)見(jiàn)表l。表l本發(fā)明的鋼包沿澆注料的主要技術(shù)性能指標(biāo)項(xiàng)目^"^^^^理化指標(biāo)化學(xué)成分(％)A1203》75體積密度(g/cm3)110。CX24h2.707<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>具體實(shí)施例方式實(shí)施例l一種用鋼包沿澆注料，由如下原料成分組成(以重量百分比計(jì)，下同)粒度18咖鋁鎂質(zhì)鋼包襯廢料70%、0.0440.2腿高鋁砜土(Al203》70%)7%、0.21咖高鋁礬土8%、二氧化硅超細(xì)粉(《0.02nm)6%、0.0440.088咖氧化鎂細(xì)粉8.9%、三聚磷酸鈉0.1%。上述鋁鎂質(zhì)鋼包襯廢料原由下述原料制成粒度0.0888mra的高鋁礬土75。/。，高純P--氧化鋁微粉7%，二氧化硅超細(xì)粉8%，六偏磷酸鈉或/和三偏磷酸鈉0.2%，10.044mm氧化鎂細(xì)粉9.8%。利用上述鋼包沿澆注料制備鋼包沿的方法，步驟如下1)對(duì)回收鋼包襯廢料進(jìn)行人工揀選，剔除粘附的鋼渣和變質(zhì)部分；2)用人工或鄂式破碎機(jī)把揀選后的料塊破碎成粒度18mm的顆粒料-,3)按權(quán)利要求1所述的配比例將鋼包襯廢料、高鋁礬土、二氧化硅超細(xì)粉、氧化鎂細(xì)粉、多聚磷酸鈉混合后置入強(qiáng)制式攪拌機(jī)進(jìn)行混練，先干混45分鐘，再按總原料重量的6%加水?dāng)嚢杌靹颍?)將攪拌好的澆注料注入鋼包沿模具中，邊加料邊振動(dòng)，使?jié)沧⒘暇鶆蛱畛湔麄€(gè)模具，加完料后再振動(dòng)至無(wú)大量氣泡排出時(shí)為止；5)常溫下靜置8小時(shí)以后脫模，烘烤48小時(shí)后即成(烘烤初期的升溫速度應(yīng)緩慢，通過(guò)調(diào)節(jié)烘烤器的煤氣量及空氣量調(diào)整烘烤溫度，以便使烘烤產(chǎn)生的溫度梯度控制在合理的范圍內(nèi))，其性能指標(biāo)見(jiàn)表l，下同。實(shí)施例2—種用鋼包沿澆注料，由如下原料成分組成粒度18mm鋁鎂質(zhì)鋼包襯廢料60%、0.0440.2mm高鋁砜土8%、0.2lmm高鋁礬土12%、二氧化硅超細(xì)粉(《0.02pm)10%、0.0440.088mm氧化鎂細(xì)粉9.98%、三聚磷酸鈉0.02%。上述鋁鎂質(zhì)鋼包襯廢料原由下述原料制成粒度0.0888mm的高鋁礬土90%，高純p-氧化鋁微粉3%，二氧化硅超細(xì)粉3.9%，六偏磷酸鈉或/和三偏磷酸鈉0.1%，10.044mm氧化鎂細(xì)粉3%。利用上述鋼包沿澆注料制備鋼包沿的方法與實(shí)施例1相同。實(shí)施例3—種用鋼包沿澆注料，由如下原料成分組成粒度18聽(tīng)鋁鎂質(zhì)鋼包襯廢料82%、0.0440.2mm高鋁磯土4%、0.2lram高鋁礬土6%、二氧化硅超細(xì)粉(《0.02um)2%、0.0440.088mm氧化鎂細(xì)粉5%、六聚磷酸鈉0.5%、三聚磷酸鈉0.5%。上述鋁鎂質(zhì)鋼包襯廢料原由下述原料制成粒度0.0888mm的高鋁砜土65%,高純p-氧化鋁微粉10%，二氧化硅超細(xì)粉10%,六偏磷酸鈉或/和三偏磷酸鈉0.3%，10.044mm氧化鎂細(xì)粉14.7%。利用上述鋼包沿澆注料制備鋼包沿的方法與實(shí)施例1基本相同。實(shí)施例4一種用鋼包沿澆注料，由如下原料成分組成粒度18mm鋁鎂質(zhì)鋼包襯廢料65%、0.0440.2訓(xùn)高鋁砜土6%、0.2lmm高鋁礬土6%、二氧化硅超細(xì)粉(《0.02um)4.95%、0.0440.088mm氧化鎂細(xì)粉8%、三聚磷酸鈉0.05%。上述鋁鎂質(zhì)鋼包襯廢料原由下述原料制成粒度0.0888咖的高鋁礬土70%，高純p-氧化鋁微粉9。/。，二氧化硅超細(xì)粉9%，六偏磷酸鈉或/和三偏磷酸鈉0.01%，10.044mm氧化鎂細(xì)粉11.99%。利用上述鋼包沿澆注料制備鋼包沿的方法與實(shí)施例1基本相同。實(shí)施例5—種用鋼包沿澆注料，由如下原料成分組成粒度18mm鋁鎂質(zhì)鋼包襯廢料75%、0.0440.2mra高鋁砜土4%、0.2lmm高鋁礬土6%、二氧化硅超細(xì)粉(《0.02um)9.92%、0.0440.088,氧化鎂細(xì)9粉5%、三聚磷酸鈉O.O挑。上述鋁鎂質(zhì)鋼包襯廢料原由下述原料制成粒度0.0888mm的高鋁礬土80%，高純p-氧化鋁微粉5%，二氧化硅超細(xì)粉2.8%，六偏磷酸鈉或/和三偏磷酸鈉0.2%,10.044ram氧化鎂細(xì)粉12%。利用上述鋼包沿澆注料制備鋼包沿的方法與實(shí)施例1基本相同。實(shí)施例6—種用鋼包沿澆注料，由如下原料成分組成粒度18mm鋁鎂質(zhì)鋼包襯廢料80%、0.0440.2mm高鋁磯土4%、0.2lmm高鋁砜土6%、二氧化硅超細(xì)粉(《0.02um)3.97%、0.0440.088mm氧化鎂細(xì)粉6%、三聚磷酸鈉0.03%。上述鋁鎂質(zhì)鋼包襯廢料原由下述原料制成粒度0.0888mm的高鋁礬土6590%，高純P-氧化鋁微粉110%，二氧化硅超細(xì)粉110%，六偏磷酸鈉或/和三偏磷酸鈉0.010.3%，10.044,氧化鎂細(xì)粉315%。利用上述鋼包沿澆注料制備鋼包沿的方法與實(shí)施例1基本相同。實(shí)施例7—種用鋼包沿澆注料，由如下原料成分組成粒度18mm鋁鎂質(zhì)鋼包襯廢料62%、0.0440.2mm高鋁砜土挑、0.21,高鋁礬土11%、二氧化硅超細(xì)粉(《0.02um)9%、0.0440.088mm氧化鎂細(xì)粉9%、三聚磷酸鈉1%。上述鋁鎂質(zhì)鋼包襯廢料原由下述原料制成粒度0.0888咖的高鋁礬土88%，高純P-氧化鋁微粉2M，二氧化硅超細(xì)粉3.8%，六偏磷酸鈉或/和三偏磷酸鈉0.2%，10.044mm氧化鎂細(xì)粉6%。利用上述鋼包沿澆注料制備鋼包沿的方法與實(shí)施例1基本相同。實(shí)施例8—種用鋼包沿澆注料，由如下原料成分組成粒度18mm鋁鎂質(zhì)鋼包襯廢料78%、0.0440.2mm高鋁磯土5%、0.2lmm高鋁礬土7%、二氧化硅超細(xì)粉(《0.02um)3.97%、0.0440.088mm氧化鎂細(xì)粉6%、三聚磷酸鈉0.03%。上述鋁鎂質(zhì)鋼包襯廢料原由下述原料制成粒度0.0888mm的高鋁礬土78%，高純P-氧化鋁微粉3%，二氧化硅超細(xì)粉7%，六偏磷酸鈉或/和三偏磷酸鈉0.05%,10.044咖氧化鎂細(xì)粉11.95%。10利用上述鋼包沿澆注料制備鋼包沿的方法與實(shí)施例1基本相同。實(shí)施例9一種用鋼包沿澆注料，由如下原料成分粒度18mm鋁鎂質(zhì)鋼包襯廢料68%、0.0440.2mm高鋁砜土7%、0.2lmm高鋁礬土10%、二氧化硅超細(xì)粉(《0.02ixm)7.5%、0.0440.088mm氧化鎂細(xì)粉7%、三聚磷酸鈉0.5%。利用上述鋼包沿澆注料制備鋼包沿的方法與實(shí)施例1基本相同。實(shí)施例IO—種用鋼包沿澆注料，由如下原料成分粒度18畫(huà)鋁鎂質(zhì)鋼包襯廢料72%、0.0440.2腿高鋁帆土6%、0.2lmm高鋁礬土12%、二氧化硅超細(xì)粉(《0.02um)4%、0.0440.088mm氧化鎂細(xì)粉5.96%、三聚磷酸鈉0.04%。上述鋁鎂質(zhì)鋼包襯廢料原由下述原料制成粒度0.0888mm的高鋁礬土89%,高純p-氧化鋁微粉1%，二氧化硅超細(xì)粉5.8%，六偏磷酸鈉或/和三偏磷酸鈉0.2%，10.044mm氧化鎂細(xì)粉4%。利用上述鋼包沿澆注料制備鋼包沿的方法與實(shí)施例1基本相同。實(shí)施例ll一種用鋼包沿澆注料，由如下原料成分組成粒度18mm鋁鎂質(zhì)鋼包襯廢料66%、0.044lmm高鋁磯土14%、二氧化硅超細(xì)粉(《0.02"m)9.9%、0.0440.088鵬氧化鎂細(xì)粉10%、三聚磷酸鈉0.1%。上述鋁鎂質(zhì)鋼包襯廢料原由下述原料制成粒度0.0888mm的高鋁礬土67%，高純P_氧化鋁微粉9%,二氧化硅超細(xì)粉8%，六偏磷酸鈉或/和三偏磷酸鈉0.04%，10.044mm氧化鎂細(xì)粉12.96%。利用上述鋼包沿澆注料制備鋼包沿的方法與實(shí)施例1基本相同。實(shí)施例12—種用鋼包沿澆注料，由如下原料成分組成粒度18腿鋁鎂質(zhì)鋼包襯廢料81%、0.044lmm高鋁砜土9%、二氧化硅超細(xì)粉(《0.02um)3.1%、0.0440.088mra氧化鎂細(xì)粉6%、三聚磷酸鈉0.9%。利用上述鋼包沿澆注料制備鋼包沿的方法與實(shí)施例1基本相同。權(quán)利要求1.一種用鋼包沿澆注料，其特征在于，所述澆注料含有如下原料成分原料粒度分布重量百分比鋼包襯廢料1～8mm60～82％高鋁礬土0.044～1mm10～20％二氧化硅超細(xì)粉≤0.02μm2～10％氧化鎂細(xì)粉0.044～0.088mm5～10％多聚磷酸鈉0.01～1％2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋼包沿澆注料，其特征在于，所述澆注料含有如下原料成分粒度分布18mm0.0440.2咖0.21鵬《0.02um0.0440.088咖原料鋼包襯廢料高鋁礬土高鋁礬土二氧化硅超細(xì)粉氧化鎂細(xì)粉多聚磷酸鈉重量百分比6082%48%612%210%510%0.011%3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋼包沿澆注料，其特征在于，所述澆注料含有如下原料成分粒度分布18mm0.0440，2mm0.2lmm《0.02tim0.0440.088,原料鋼包襯廢料高鋁礬土高鋁礬土二氧化硅超細(xì)粉氧化鎂細(xì)粉重量百分比6070%6挑912%610%710%2多聚磷酸鈉0.11%4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋼包沿澆注料，其特征在于，所述澆注料含有如下原料成分原料粒度分布重量百分比鋼包襯廢料高鋁礬土高鋁礬土二氧化硅超細(xì)粉氧化鎂細(xì)粉多聚磷酸鈉18mm0.0440.2咖0.21咖《0.02ym0.0440.088mm7082%46%69%27%57%0.011%5.根據(jù)權(quán)利要求14任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的鋼包沿澆注料，其特征在于，所述鋼包襯廢料為鋁鎂質(zhì)澆注料。6.根據(jù)權(quán)利要求14任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的鋼包沿澆注料，其特征在于，所述多聚磷酸鈉為三聚磷酸鈉、六偏磷酸鈉中的至少一種。7.—種利用權(quán)利要求1所述的鋼包沿澆注料制備鋼包沿的方法，包括以下步驟1)對(duì)回收鋼包襯廢料進(jìn)行人工揀選，剔除粘附的鋼渣和變質(zhì)部分；2)用人工或鄂式破碎機(jī)把揀選后的料塊破碎成18mm的顆粒料；3)按權(quán)利要求1所述的原料配比例將鋼包襯廢料、高鋁礬土、二氧化硅超細(xì)粉、氧化鎂細(xì)粉、多聚磷酸鈉混合后置入強(qiáng)制式攪拌機(jī)進(jìn)行混練，先干混25分鐘，再按總原料重量的58%加水?dāng)嚢杌靹颍?)將攪拌好的澆注料注入鋼包沿模具中，邊加料邊振動(dòng)，使?jié)沧⒘暇鶆蛱畛湔麄€(gè)模具，加完料后再振動(dòng)至無(wú)大量氣泡排出時(shí)為止；5)常溫靜置48小時(shí)以后脫模，烘烤2448小時(shí)后即成。全文摘要本發(fā)明涉及一種鋼包沿澆注料及利用該澆注料制備鋼包沿的方法。該澆注料含粒度1～8mm鋼包襯廢料60～82％、0.044～1mm高鋁礬土10～20％、二氧化硅超細(xì)粉(≤0.02μm)2～10％、0.044～0.088mm氧化鎂細(xì)粉5～10％、多聚磷酸鈉0.01～1％。以上述澆注料制備鋼包沿包括鋼包襯廢料揀選、破碎、混勻加水?dāng)嚢?、澆注、養(yǎng)護(hù)烘烤等步驟。本發(fā)明回收利用廢舊鋼包澆注料，既能顯著降低耐火材料生產(chǎn)成本及煉鋼成本，提高經(jīng)濟(jì)效益，而且還具有環(huán)保節(jié)能的社會(huì)意義；以該澆注料制備成的鋼包沿不僅具有良好的高溫體積穩(wěn)定性，而且具有足夠的常、中、高溫強(qiáng)度，耐渣蝕沖刷能力強(qiáng)，可以滿足鋼包正常運(yùn)轉(zhuǎn)的需要。文檔編號(hào)C04B35/66GK101580398SQ20091006529公開(kāi)日2009年11月18日申請(qǐng)日期2009年6月29日優(yōu)先權(quán)日2009年6月29日發(fā)明者張光普,張順慶,徐德亭,浦李剛,凱石,波胡申請(qǐng)人:河南省耕生耐火材料有限公司