一種連鑄中間包再生料工作襯及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于鋼鐵冶金連鑄中間包工藝技術(shù)領(lǐng)域，設(shè)及一種連鑄中間包再生料工作 襯及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 連鑄中間包內(nèi)襯一般由永久襯、工作襯組成，永久襯一般采用誘注料整體誘注而 成，工作襯一般采用儀質(zhì)涂抹料或干式料施工而成。近年來，隨著連鑄機的大型化、高效化 連鑄技術(shù)進(jìn)步，連鑄中間包干式料工作襯得到快速推廣應(yīng)用?，F(xiàn)有技術(shù)制備的連鑄中間包 工作襯存在的主要問題：W儀砂為主要原料生產(chǎn)的干式料工作襯耐火材料成本高、沖擊區(qū) 局部侵蝕重；W廢儀碳磚為原料開發(fā)的再生干式料，廢儀碳磚顆粒料配加量少、添加劑多， 生產(chǎn)成本較高。當(dāng)前鋼鐵行業(yè)進(jìn)入微利生存時代，研發(fā)低成本高壽命中間包再生料工作襯 技術(shù)成為當(dāng)前鋼鐵企業(yè)降本增效的研究課題之一。
[0003] 中國專利文獻(xiàn)CN102133632B公開了一種連鑄中間包綜合工作襯及制備工藝，根據(jù) 中間包工作襯各部位的損毀機理不同，選用不同材質(zhì)的耐火材料，其烙池部位，即包底和渣 線W下的包壁，研制應(yīng)用中檔儀質(zhì)干式振動料，渣線部位研制應(yīng)用高檔儀質(zhì)干式振動料，其 溢流口上部的包沿部位研制應(yīng)用低檔儀質(zhì)涂抹料。該發(fā)明的不足：中間包綜合工作襯沖擊 區(qū)局部侵蝕重、耐火材料成本較高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的發(fā)明目的是，針對現(xiàn)有連鑄中間包工作襯技術(shù)存在的問題，提供一種連 鑄中間包再生料工作襯及其制備方法，運種中間包工作襯是W廢儀碳磚和除塵灰為主要原 材料，制備直接利用的廢儀碳磚和再生利用的再生涂抹料、再生干式料，用于連鑄中間包工 作襯的不同部位，創(chuàng)造性地解決了現(xiàn)有連鑄中間包工作襯沖擊區(qū)局部侵蝕重、工作襯耐火 材料成本高等問題，本發(fā)明用于異形巧連鑄中間包的使用壽命達(dá)到33~38小時，再生料工 作襯的耐火材料成本同比降低60%W上，實現(xiàn)了連鑄中間包工作襯的低成本、高壽命。
[0005] 術(shù)語說明
[0006] 1、廢儀碳磚，本發(fā)明所述的廢儀碳磚，是指用于煉鋼轉(zhuǎn)爐、電爐、精煉爐工作襯用 后的廢儀碳磚，MgO含量>65wt%。
[0007] 2、除塵灰，本發(fā)明所述的除塵灰，是指在電烙儀砂、高純儀砂、中檔儀砂、尖晶石等 顆粒料破碎、球磨生產(chǎn)現(xiàn)場除塵器收集的除塵灰，粒度^0.047mm,MgO含量含70wt%。
[000引發(fā)明詳述：
[0009] -種連鑄中間包再生料工作襯，依據(jù)部位不同分為沖擊區(qū)工作襯（1)和非沖擊區(qū) 工作襯，均內(nèi)貼于永久襯(8);沖擊區(qū)工作襯(1)位于中間包沖擊區(qū)與非沖擊區(qū)界面(C-C)的 一側(cè)，并與溢流口工作襯(7)連接;非沖擊區(qū)工作襯位于中間包沖擊區(qū)與非沖擊區(qū)界面(C-C)的另一側(cè)，非沖擊區(qū)工作襯自上而下依次為包沿工作襯(6)、包壁工作襯(5)、包底工作襯 (4 )，其特征在于，包沿工作襯(6)的下沿標(biāo)高在中間包溢流口工作襯(7)之上，且與溢流口 工作襯(7)連接，端流控制器(3)和中間包的縱向中屯、線重合，且內(nèi)貼于永久襯(8)的中間包 沖擊區(qū)端部，端流控制器(3)的上表面與沖擊區(qū)工作襯(1)的端部連接。
[0010] 優(yōu)選的，沖擊區(qū)工作襯（1)采用廢儀碳磚和制備的再生涂抹料泥料濕法擱筑，包壁 工作襯(5)和包底工作襯(4)采用再生干式料，溢流口工作襯(7)和包沿工作襯(6)采用再生 涂抹料，端流控制器(3)兩側(cè)與包壁永久襯(5)之間的空間（10)外側(cè)為堵墻（11)，采用加工 后的廢儀碳磚和制備的再生涂抹料泥料濕法擱筑，空間（10)采用廢料填實，且與端流控制 器(3)的上表面水平高度相同，并在廢儀碳磚外表面、廢料外表面和端流控制器的上表面涂 抹一層再生涂抹料層(2)。
[0011] 根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選的，沖擊區(qū)工作襯（1)厚度X為50~80mm，再生涂抹料層(2)厚度y 為15~30mm。
[0012] 優(yōu)選的，包沿工作襯(6)與包壁工作襯(5)的厚度自上而下呈線性減小，包沿工作 襯(6)的上部厚度b為60~90mm，包壁工作襯(5)的下部厚度C為40~60mm。
[0013] 根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選的，包底工作襯(4)厚度a為40~60mm。
[0014] 根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選的，溢流口工作襯(7)厚度Z為30~50mm。
[00巧]根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選的，堵墻（11)厚度k為50~80mm。
[0016] 優(yōu)選的，所述用于填充空間（10)的廢料，是指連鑄中間包工作襯使用后拆除的廢 干式料、廢涂抹料、精煉爐工作襯使用后拆除的廢誘注料中的一種。
[0017] 所述直接用于擱筑沖擊區(qū)工作襯（1)和堵墻（11)的廢儀碳磚的加工方法:清理掉 廢儀碳磚表面殘留的殘鋼、鋼渣，再用切磚機把廢儀碳磚與鋼水接觸的變質(zhì)層切掉10~ 15mm，煉選出表觀質(zhì)量好、且殘厚含50mm的廢儀碳磚，進(jìn)行噴淋水化處理，自然干燥1~2天 后，再裝入加熱爐內(nèi)烘烤:①從常溫開始W9~irCA升溫速度升溫至120~150°C;②在120 ~150°C保溫4~化;③再從120~150°CW9~11°CA升溫速度升溫至235~265°C;④在235 ~265°C保溫4~化;⑤?；鹱匀焕鋮s，冷卻時間12~16h，將沒有發(fā)生膨脹裂紋、粉化、表觀 質(zhì)量好的廢儀碳磚檢出，至此用于擱筑沖擊區(qū)工作襯（1)和堵墻（11)的廢儀碳磚的加工完 成。
[0018] 所述用于再生涂抹料層(2)、中間包溢流口工作襯(7)及包沿工作襯(6)的再生涂 抹料，按重量百分比由下述材料組成：Imm^粒度<3mm的廢儀碳磚顆粒料31~35 %，粒度< Imm的廢儀碳磚顆粒料30~35%，粒度^0.074mm的燒結(jié)儀砂細(xì)粉10~13%，粒度^0.047mm 的除塵灰15~19%，軟質(zhì)黏±2.0~3.0%，娃微粉2.0~3.0%，S聚憐酸鋼0.5~0.7%，木 質(zhì)素橫酸巧0.3~0.5%，均為重量百分比。
[0019] 所述用于包壁工作襯(5)和包底工作襯(4)的再生干式料，按重量百分比由下述材 料組成:3mm^粒度巧mm的廢儀碳磚顆粒料30~35% 粒度<3mm的廢儀碳磚顆粒料15 ~20%，粒度<lmm的廢儀碳磚顆粒料13~18%，粒度^0.074mm的燒結(jié)儀砂細(xì)粉14~20%， 粒度. 047mm的侶儀尖晶石3~5%，粒度^0.047mm的除塵灰3~5%，粒度^0.083mm的金 屬娃2.0~2.5 %，粒度^ 0.083mm的碳化娃3.0~4.0 %，粒度^ 0.083mm的固體酪醒樹脂3.5 ~4.0%，均為重量百分比。
[0020] 本發(fā)明還提供所述用于制備再生涂抹料、再生干式料的廢儀碳磚顆粒料加工方 法，包括W下步驟：
[0021] ①水化處理:將煉選后、殘厚<50mm的廢儀碳磚進(jìn)行噴淋水化處理、困料、自然風(fēng) 干，作用是:使廢儀碳磚中骨料與基質(zhì)料在破碎中容易分離，減少假顆粒的數(shù)量，去除廢儀 碳磚中A14C3;
[0022] ②把水化處理后的廢儀碳磚采用飄式破機進(jìn)行粗破，粗破后的顆粒料通過輸送帶 輸送到對漉機進(jìn)行細(xì)破，在輸送帶的末端為磁漉，對廢儀碳磚顆粒料進(jìn)行初次磁選；
[0023] ③對漉機細(xì)破、初次磁選后的廢儀碳磚顆粒料，再通過輸送帶輸送到振動篩進(jìn)行 篩分，同樣在輸送帶的末端有磁漉，對廢儀碳磚顆粒料進(jìn)行第二次磁選；
[0024] ④振動篩把廢儀碳磚顆粒料篩分，得到=種顆粒級別的廢儀碳磚顆粒料:3mm^粒 度<5mm，Imm^粒度<3mm，粒度<lmm，分類包裝；
[0025] ⑤> 5mm的廢儀碳磚顆粒料送回飄破機，重復(fù)上述步驟②、③、④進(jìn)行重新破碎、磁 選、篩分。
[0026] 優(yōu)選的，所述用于再生涂抹料層(2)、中間包溢流口工作襯(7)及包沿工作襯(6)的 再生涂抹料，按重量百分比由下述材料組成：Imm^粒度<3mm的廢儀碳磚顆粒料31 %，粒度< Imm的廢儀碳磚顆粒料35%，粒度^0.074mm的燒結(jié)儀砂細(xì)粉10%，粒度^0.047mm的除塵灰 19 %，軟質(zhì)黏±2.0 %，娃微粉2.0 %，S聚憐酸鋼0.5 %，木質(zhì)素橫酸巧0.5%，均為重量百分 比。
[0027]根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選的，所述用于包壁工作襯(5)和包底工作襯(4)的再生干式料，按 重量百分比由下述材料組成：3mm^粒度巧mm的廢儀碳磚顆粒料35%，Imm^粒度<3mm的廢 儀碳磚顆粒料15%，粒度<Imm的廢儀碳磚顆粒料13%，粒度^0.074mm的燒結(jié)儀砂細(xì)粉 20 %，粒度^ 0.047mm的侶儀尖晶石3 %，粒度^ 0.047mm的除塵灰5 %，粒度^0.083mm的金 屬娃2.5 %，粒度^ 0.083mm的碳化娃3.0 %，粒度^ 0.083mm的固體酪醒樹脂3.5 %，均為重 量百分比。
[0028] 所述燒結(jié)儀砂，是WMgO含量為95wt%的輕燒氧化儀為原料，經(jīng)壓球、高溫豎害般 燒等工藝生產(chǎn)而成，MgO含量百分比94~95wt%，顆粒體積密度^ 3.1g/cm3。
[0029] 所述軟質(zhì)粘±，是指具有可塑性的耐火粘±，可塑性指數(shù)^ 3.0，組成礦物主要是 高嶺石，Al2〇3百分比含量為28~30wt%，Si〇2百分比含量為50~55wt%，耐火度1630~1670 °C，進(jìn)一步優(yōu)選廣西粘±。
[0030] 所述娃微粉，是生產(chǎn)金屬娃或娃鐵合金的副產(chǎn)品；娃灰中Si化含量含92wt%，粒度 全部小于如m，且粒度小于2皿的占80~85%。
[0031] 所述木質(zhì)素橫酸巧，簡稱木巧，木質(zhì)素含量^ 50~65%，水不溶物^ 0.5~1.5%， PH4.-6，水份含8%，水不溶物。.0%，還原物7~13%，用于耐火材料分散劑和粘合劑。
[00創(chuàng)所述侶儀尖晶石為MgO含量百分比為41.6wt%、Al20洽量百分比為56.5wt%的燒 結(jié)尖晶石。
[0033] 所述金屬娃，是在電爐中由碳還原二氧化娃而制得，娃的含量為97~98%，其余雜 質(zhì)為鐵、侶、巧等。
[0034] 所述碳化娃，俗稱金剛砂，SiC含量百分比> 94wt%。
[0035] 經(jīng)過大量試驗和研究，我們發(fā)現(xiàn)，儀碳磚在高溫使用過程中，磚中的金屬侶粉和娃 粉就會和碳發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成A14C3和SiC,使用后的廢儀碳磚中的AUC3易與水發(fā)