一种添加氮化硅铁的中间包干式料、中间包工作衬及其制备方法技术

本发明专利技术提供一种添加氮化硅铁的中间包干式料、中间包工作衬及其制备方法，中间包干式料的制备原料包括以下质量百分比的组分：再生镁质料60%

【技术实现步骤摘要】
一种添加氮化硅铁的中间包干式料、中间包工作衬及其制备方法


[0001]本专利技术属于耐火材料
，具体涉及一种添加氮化硅铁的中间包干式料、中间包工作衬及其制备方法。

技术介绍

[0002]由于干式料具有寿命长、工艺简单、作业效率高等特点，近些年已被普遍用于中间包的工作衬。现用干式料主要以碱性镁质料为主，经震动、烘烤形成工作层，抵抗钢水和钢渣侵蚀、冲刷、渗透。
[0003]中间包工作衬镁质干式料骨料常采用镁砂，镁砂成本较高。而目前，大量的镁碳砖在钢包使用过后被直接丢弃，造成了严重的资源浪费，废弃的镁碳砖在经过破碎、筛分后即可获得抗酸性钢渣侵蚀性能优异的再生镁质料，无需过多人工处理，可大规模生产，从而降低镁质干式料的生产成本。但再生镁质料中氧化镁含量低于镁砂，采用再生镁质料作为骨料时如何进一步保证干式料具有优异的抗冲刷、侵蚀性能，保证其使用寿命，是目前所面临的问题。
[0004]为了提高干式料的抗侵蚀性能，保证其使用寿命，通常需要加入一些添加剂，如氮化硅、金属铝粉、金属硅等，但是，氮化硅、金属铝粉的售价较高，而金属硅的价格波动极大，因此，使干式料成本大大提高。
[0005]综上，如何降低中间包工作衬镁质干式料的成本，并保证其具有优异的抗冲刷、侵蚀性能，可用于中间包工作衬的渣线部位，保证中间包的整体寿命，是目前需要解决的问题。

技术实现思路

[0006]本专利技术解决的技术问题是提供一种添加氮化硅铁的中间包干式料、中间包工作衬及其制备方法，采用了再生镁质料作为骨料，实现了资源的回收利用，降低了中间包干式料的成本，并且以价格较低的氮化硅铁替代氮化硅、金属铝粉、金属硅作为添加剂，进一步降低了中间包干式料的成本，还通过进一步调配干式料中其他添加剂保证干式料的整体性能，使其具有优异的抗冲刷、侵蚀性能，用于渣线部位能显著提高中间包的整体寿命。
[0007]为了解决上述问题，本专利技术提供一种添加氮化硅铁的中间包干式料，其制备原料包括以下质量百分比的组分：再生镁质料60%
‑
80%，镁砂10%
‑
30%，结合剂3%
‑
5%，添加剂1%
‑
5%，烧结剂1%
‑
3%；其中，所述添加剂包括第一添加剂，所述第一添加剂为氮化硅铁。
[0008]其中，再生镁质料指钢包使用过的镁碳砖经过破碎、筛分后获得的抗酸性钢渣侵蚀性能优异的镁质料。氮化硅铁以Si3N4为主要成分,伴随游离铁，其主要用于高炉堵口炮泥及铁沟料中，氮化硅铁具有优秀的抗氧化性能，其售价远低于氮化硅、金属铝粉，金属硅价格与氮化硅铁相近但价格波动极大，因此，采用氮化硅铁替代氮化硅、金属铝粉、金属硅可
显著降低中间包干式料的生产成本。并且，氮化硅铁中含有一定量的氧化铁，与其他添加剂在一定比例下复配使用，有利于产品的烧结。
[0009]本专利技术的添加氮化硅铁的中间包干式料采用了来源广泛且价格低廉的再生镁质料作为骨料，既实现了废弃镁碳砖的回收再利用，又能以远低于高品位镁砂的价格用于渣线干式料。还以抗氧化性能优异且价格显著更低的氮化硅铁替代氮化硅、金属铝粉、金属硅作为添加剂，进一步降低了中间包干式料的成本。
[0010]优选地，所述添加氮化硅铁的中间包干式料，其制备原料包括以下质量百分比的组分：再生镁质料60%
‑
80%，镁砂15%
‑
25%，结合剂3%
‑
5%，添加剂1%
‑
5%，烧结剂1%
‑
3%。
[0011]优选地，所述添加剂还包括第二添加剂，所述第二添加剂为有机纤维。
[0012]优选地，所述添加剂还包括第三添加剂，所述第三添加剂为硼玻璃粉、玻璃粉、石英中的一种或几种的组合。
[0013]氮化硅铁具有很好的抗氧化性能，替代氮化硅、金属铝粉、金属硅用于干式料可降低干式料的生产成本，但其用于干式料易产生膨胀，导致产品烘烤后开裂，因此，需要合理的调配添加剂以控制其导致的膨胀，并通过与适当的其他添加剂相互作用，进一步改善烧结层状态。第二添加剂有机纤维加热后分解，留下微小气孔，可控制干式料的体积密度及气孔率，因而可控制其热膨胀性能；第三添加剂中，各组分能在400
‑
900℃开始熔化，进一步升温后烧结，从而产生一定强度，同时能改善烧结层状态，提升材料整体的抗侵蚀、抗渗透性能。
[0014]优选地，所述第一添加剂、所述第二添加剂、所述第三添加剂的质量比为（3
‑
7）：1：（8
‑
12）。
[0015]进一步优选地，所述第一添加剂、所述第二添加剂、所述第三添加剂的质量比为5:1:10。
[0016]优选地，所述氮化硅铁中Si3N4质量百分含量≥90%，Fe2O3质量百分含量≤10%。
[0017]优选地，所述再生镁质料中MgO的含量≥55wt%，Al2O3的含量≤10wt%；所述再生镁质料由粒径为3mm
‑
5mm的颗粒、粒径为1mm
‑
3mm的颗粒、粒径为200目
‑
1mm的颗粒以（5
‑
20）：（10
‑
30）：（15
‑
30）的质量比混合组成。
[0018]优选地，所述镁砂中MgO的含量≥80wt%；所述镁砂的粒径小于200目。
[0019]优选地，所述烧结剂为硫酸镁、硼砂、硼酸、红黏土中的一种或几种的组合；所述结合剂为酚醛树脂。
[0020]本专利技术的另一目的是提供一种制备上述的添加氮化硅铁的中间包干式料的方法，包括以下步骤：按照选定质量百分比将所述添加氮化硅铁的中间包干式料的制备原料混合，得到所述添加氮化硅铁的中间包干式料。
[0021]本专利技术的再一目的是提供一种中间包工作衬，采用上述的添加氮化硅铁的中间包干式料制备得到。
[0022]本专利技术与现有技术相比，具有以下有益效果：本专利技术的添加氮化硅铁的中间包干式料采用了来源广泛且价格低廉的再生镁质
料作为骨料，既实现了废弃镁碳砖的回收再利用，又能以远低于高品位镁砂的价格用于渣线干式料。还以抗氧化性能优异且价格显著更低的氮化硅铁替代氮化硅、金属铝粉、金属硅作为添加剂，进一步降低了中间包干式料的成本。氮化硅铁具有很好的抗氧化性能，替代氮化硅、金属铝粉、金属硅用于干式料可降低干式料的生产成本，但其用于干式料易产生膨胀，导致产品烘烤后开裂，因此，需要合理的调配添加剂以控制其导致的膨胀，并通过与适当的其他添加剂相互作用，进一步改善烧结层状态。第二添加剂有机纤维加热后分解，留下微小气孔，可控制干式料的体积密度及气孔率，因而可控制其热膨胀性能；第三添加剂中，各组分能在400
‑
900℃开始熔化，进一步升温后烧结，从而产生一定强度，同时能改善烧结层状态，提升材料整体的抗侵蚀、抗渗透性能。
具体实施方式
[0023]下面将结合本专利技术的实施例，对本专利技术的技术方案进本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种添加氮化硅铁的中间包干式料，其特征在于，其制备原料包括以下质量百分比的组分：再生镁质料60%
‑
80%，镁砂10%
‑
30%，结合剂3%
‑
5%，添加剂1%
‑
5%，烧结剂1%
‑
3%；其中，所述添加剂包括第一添加剂，所述第一添加剂为氮化硅铁。2.根据权利要求1所述的添加氮化硅铁的中间包干式料，其特征在于：所述添加剂还包括第二添加剂，所述第二添加剂为有机纤维。3.根据权利要求2所述的添加氮化硅铁的中间包干式料，其特征在于：所述添加剂还包括第三添加剂，所述第三添加剂为硼玻璃粉、玻璃粉、石英中的一种或几种的组合。4.根据权利要求3所述的添加氮化硅铁的中间包干式料，其特征在于：所述第一添加剂、所述第二添加剂、所述第三添加剂的质量比为（3
‑
7）：1：（8
‑
12）。5.根据权利要求1所述的添加氮化硅铁的中间包干式料，其特征在于：所述氮化硅铁中Si3N4质量百分含量≥90%，Fe2O3质量百分含量≤10%。6.根据权利要求1所述的添加氮化硅铁的中间包干式料，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：周轲，徐浩然，胡玲军，赵伟，任林，刘靖轩，
申请(专利权)人：北京利尔高温材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：