一種鐵水包用澆注料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于澆注料技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種用于大型預處理用鐵水包含有碳化硅回收 物的澆注料，具體涉及一種鐵水包用澆注料及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 為了提高鋼的質(zhì)量，改善轉(zhuǎn)爐的生產(chǎn)條件，從而降低煉鋼生產(chǎn)成本，提高生產(chǎn)率。 目前國內(nèi)外鋼鐵企業(yè)都在使用鐵水預處理工藝對鐵水進行"三脫"處理，其中機械攪拌法 (KR)配合機械臂扒渣是進行"三脫"處理中最具代表性、最有效的方式。機械攪拌法（KR) 使鐵水在鐵包中的翻騰對傳統(tǒng)磚砌鐵水包具有的強烈沖刷、侵蝕，使砌層磚縫逐步加大，容 易造成穿包事故。而且在使用過程中包口結(jié)渣需使用破碎錘進行清渣處理，強大的機械沖 擊力更是造成磚層的松動、脫落而損壞整個鐵水包，造成浪費。磚砌鐵水包從耐火材料企業(yè) 的制作到鋼鐵企業(yè)使用上的砌筑，人工投入生產(chǎn)、施工的比重非常大，生產(chǎn)效率低下，成本 高。尤其是大型鐵包的砌筑，用耐火磚數(shù)量大、砌筑層數(shù)多，對工人砌筑技術(shù)經(jīng)驗要求性高、 依賴性強，人工勞動強度大，不利于機械化施工，且不能確保砌筑的一致性。如有一塊砌筑 不到位極有可能造成整體使用效果不佳，造成嚴重的穿漏事故。
[0003] 目前，鋁-碳、鋁-碳化硅-碳質(zhì)為主的耐火磚被廣泛使用在大型預處理鐵水包 上。其中所含的高純度、全新的碳化硅是高耗能、高污染的產(chǎn)物。價格高昂導致耐火材料生 產(chǎn)成本升高。磚砌包整體性差，在鐵水渣較多且粘性較大的工作環(huán)境中，在機械除渣過程中 極易造成磚塊破碎脫落，造成局部特別是鐵包嘴部需重新大修或整體砌筑體報廢致使成本 上升、生產(chǎn)緊張、工人勞動強度增大等嚴重問題的出現(xiàn)。磨具磨料行業(yè)大量使用高檔次碳化 硅作為原料加工產(chǎn)品時，產(chǎn)出很大一部分超細碳化硅廢料，自身不能回收利用，不僅造成環(huán) 境污染，同時造成天然材料的浪費。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的是提供一種鐵水包用澆注料。該澆注料用碳化硅為磨具磨料行業(yè)中 回收再用的碳化硅，減少了環(huán)境污染、降低了生產(chǎn)成本；以此料澆注的大型預處理鐵水包用 澆注料具有易施工、整體性好，中、高溫強度高，抗機械沖擊、抵抗鐵水、熔渣侵蝕力強。
[0005] 本發(fā)明的另一目的是提供一種鐵水包用澆注料的制備方法。
[0006] 為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是： 一種鐵水包用澆注料，所述澆注料含有原料成分的重量百分比為： 粒徑為5~10_的高鋁礬土 18~25%， 粒徑為3~5_的高鋁礬土 15~20%， 粒徑為l~3mm的高錯研^土 13~18%， 粒徑為〇~lmm的高錯研^土 10~15%， 粒徑為200目的高鋁礬土 15~20%， 粒徑< 〇? 02um的二氧化娃微粉 3~6°/〇， 碳化硅細粉 5~8%， 水泥 3~7%， 外加占上述原料總量〇. 06~0. 15%的多聚磷酸鈉及占上述原料總量0. 05~0. 1%的防爆 纖維。
[0007] 所述的鐵水包用饒注料，所述粒徑為5~10mm、粒徑為3~5mm、粒徑為l~3mm、粒徑為 0~lmm、粒徑為200目的高鋁礬土中A1203的重量百分比均為85~88%。
[0008] -種鐵水包用澆注料，所述澆注料含有原料成分的重量百分比為： 粒徑為1〇~25_的高鋁礬土 10~16%， 粒徑為5~10_高鋁礬土 17~20%， 粒徑為3~5_高錯研^土 15~18%， 粒徑為l~3mm的高錯研^土 10~15%， 粒徑為〇~lmm的高錯研^土 10~14%， 粒徑為200目的高鋁礬土 11~14%， 粒徑< 〇? 02um的二氧化娃微粉 3~6°/〇， 碳化硅細粉 5~10%， 水泥 5~8%， 外加，占上述原料總量0. 07~0. 16%的多聚磷酸鈉及占上述原料總量0. 05~0. 1%的防爆 纖維。
[0009] 所述的鐵水包用饒注料，所述粒徑為10~25mm、粒徑為5~10mm、粒徑為3~5mm、粒徑 為l~3mm、粒徑為0~lmm、粒徑為200目的高鋁礬土中A1203的重量百分比均為80~88%。
[0010] 所述的鐵水包用饒注料，所述粒徑為10~25mm、粒徑為5~10mm、粒徑為3~5mm、粒徑 為l~3mm、粒徑為0~lmm的高鋁礬土A1203的重量百分比為80~85% ;所述粒徑為200目的高 鋁礬土中A1203的重量百分比為85~88%。
[0011] 所述的鐵水包用澆注料，所述的碳化硅細粉為磨具磨料行業(yè)加工的廢棄物回收再 用，碳化硅粒徑為500~700目、硬度為莫氏9. 0、比重為3. 2g/cm3。取廢棄物分析其碳化硅 含量，將含有不同量碳化硅的廢棄物混合使碳化硅含量為70~90%，用于生產(chǎn)上述澆注料。
[0012] 所述的鐵水包用澆注料，所述水泥為賽卡71水泥或925水泥；所述的多聚磷酸鈉 為三聚磷酸鈉和六偏磷酸鈉的混合物；所述的防爆纖維為聚丙烯防爆纖維和水溶性纖維的 混合物。
[0013] 所述的鐵水包用澆注料，所述的聚丙烯防爆纖維的軟化點為120 ± 10°C，所述的 水溶性纖維的溶化點為80 ± 10°C。
[0014] 一種制備以上所述鐵水包用澆注料的方法，制備步驟如下： (1) 按以上所述的任一種配比將所有材料置入攪拌機(強制式攪拌機）內(nèi)，干混3~6分 鐘，然后加入占上述原料總重量5~8%的水，攪拌均勻； (2) 將步驟（1)所述攪拌均勻的澆注料注入已設(shè)置好的制備鐵水包的模具內(nèi)，邊加料邊 振動，使?jié)沧⒘暇鶆蛱畛湔麄€鐵包，加完料再振動至無氣泡排出為止，常溫下靜置6~8小時 后脫豐吳； (3) 將步驟（2)所述的脫模后的澆注料，采用烘烤器，在55~76h內(nèi)由室溫開始升溫烘烤 至900~1100°C，即可使用。
[0015] 所述的制備鐵水包用澆注料的方法，所述的升溫烘烤為：將脫模澆注料以 20~25°C/h的升溫速率從室溫升至200°C，保溫16~20小時；然后以35~40°C/h的升溫 速率由200°C升溫至500°C，保溫12~16h;繼續(xù)以60~70°C/h的升溫速率由500°C升溫至 900~1KKTC，保溫 8~12h。
[0016] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下積極效果： (1)本發(fā)明的澆注料回收利用了磨具磨料行業(yè)加工時產(chǎn)生的細度較細的碳化硅回收 粉，減少了環(huán)境污染，降低了原材料成本。與磚砌包相比生產(chǎn)的澆注料在現(xiàn)場易于機械化施 工，大大降低了工人的勞動強度。
[0017] (2)本產(chǎn)品配合其它材料易燒結(jié)反應形成致密層，強度更高，線變化率更低，具有 整體性好，不脫落，耐侵蝕，中、高溫強度高，抗機械、高溫鐵水沖擊力強。
[0018] (3)本發(fā)明的澆注料使用安全系數(shù)高，在100噸以上KR法鐵水預處理包上使用壽 命大于800次；直接轉(zhuǎn)送鐵水時其使用壽命超過2000次。實現(xiàn)了安全、低成本及材料回收 再利用的目的。
[0019] (4)本產(chǎn)品同添加全新碳化硅產(chǎn)品比較原材料成本下降150元/噸以上(全新碳化 娃市場價5千以上，回收粉2千元左右)。以年產(chǎn)鋼500萬噸的鋼企為例，使用裝入量為100 噸的鐵水包，年使用5萬爐次，每個包平均使用1000次。每年需澆注50個鐵包，每個包用 料40噸，則每年用料2000噸，節(jié)約2000*150元/噸30萬元，以我國目前年產(chǎn)鋼7億噸計 算，降本效益是非常明顯的。
[0020] 且本發(fā)明使用的添加回收碳化硅粉的澆注料與添加全新碳化硅的相比，各項實測 指標均不低于添加全新碳化硅的澆注料，如表1所示：

【具體實施方式】： 本發(fā)明利用不同粒徑的高鋁礬土、粒徑彡〇. 〇2um的二氧化硅微粉、粒徑為600目的碳 化硅細粉、水泥以及外加料多聚磷酸鈉、防爆纖維、水制備鐵水預處理用鐵水包，其中碳化 硅為磨具磨料行業(yè)中回收再用的碳化硅，利用該回收料制備的澆注料具有全新碳化硅制備 澆注料能夠達到的性能。因此本發(fā)明制備澆注料的過程中減少了環(huán)境污染、降低了生產(chǎn)成 本，并且得到了性能較好的產(chǎn)品。下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明做進一步的詳細說明，但不 限制本發(fā)明的內(nèi)容。
[0021] 實施例1 一種鐵水包用澆注料，按重量百分比計，由以下原料組成： 粒徑為5~10mm的高錯研^土 20%， 粒徑為3~5mm的高錯研^土 20%， 粒徑為l~3mm的高錯研^土 18%， 粒徑為〇~lmm的高錯研^土 10% 粒徑為200目的高鋁礬土 20% 粒徑< 0. 02um的二氧化