一种高寿命连铸中间包干式料及其制备方法技术

本发明专利技术涉及中间包干式料，更具体地，本发明专利技术涉及一种高寿命连铸中间包干式料及其制备方法。所述中间包干式料的制备原料按重量份计，包括镁砂、结合剂、结合促进剂、抗氧剂。本发明专利技术通过使用硅类结合剂和糖类结合剂共同作用，尤其是含水的偏硅酸盐和蔗糖共同作为结合剂，在避免污染，提高环境保护的同时，还促进了成型脱模的稳定，避免糊模等问题。通过使用本发明专利技术提供的镁砂、结合剂、结合促进剂、抗氧剂共同作用，可提高抗蚀性和加工性能，促进中间包使用寿命提高的同时，也有利于避免糖类结合剂残碳等带来的对钢水增碳和增钢的现象，形成的钢材表面光滑，没有孔洞等问题，可用于低碳钢等的加工。的加工。

【技术实现步骤摘要】
一种高寿命连铸中间包干式料及其制备方法


[0001]本专利技术涉及中间包干式料，更具体地，本专利技术涉及一种高寿命连铸中间包干式料及其制备方法。

技术介绍

[0002]中间包干式料作为钢铁连铸工业中重要的中间包工作衬用耐火材料，对于制备高性能和质量的钢材具有重要影响。其中中间包在使用过程中，会受到钢水的持续冲刷，以及钢渣的冲击，会对中间包干式料的使用寿命产生影响，从而影响连铸工业的进行。
[0003]CN108178641A提供一种中间包干式料及其制备方法，通过镁砂粉料、方铁矿粉料、碳质结合剂、添加剂获得中间包干式料，具有生产成本低，产品的烧结活性高，使用寿命长等优势。
[0004]但是因为碳质结合剂，尤其是糖类结合剂在较低温度就会发生分解等问题，会使得在制备过程中可能发生糊模等问题，且影响中温的耐蚀性和使用寿命，故需提供一种新的中间包干式料，来提高加工和使用性能。

技术实现思路

[0005]为了解决上述问题，本专利技术第一个方面提供了一种高寿命连铸中间包干式料，所述中间包干式料的制备原料按重量份计，包括镁砂90～95份、结合剂5～10份、结合促进剂5～10份、抗氧剂1～3份。
[0006]镁砂
[0007]在一种实施方式中，本专利技术所述镁砂为电熔镁砂和/或烧结镁砂。所述镁砂的粒径为0.05～5mm。本专利技术所述镁砂的粒径在0.05～5mm内，不对具体粒径分布做具体限定。
[0008]结合剂
[0009]在一种实施方式中，本专利技术所述结合剂包括糖类结合剂，所述糖类结合剂选自蔗糖、果糖、乳糖、半乳糖中的一种或多种。
[0010]优选地，本专利技术所述结合剂还包括硅类结合剂，所述硅类结合剂包括偏硅酸盐、硅酸镁铝、硅酸盐中的一种或多种。
[0011]更优选地，本专利技术所述糖类结合剂和硅类结合剂的重量比为1：(0.5～1.5)。
[0012]进一步优选地，本专利技术所述偏硅酸盐选自无水偏硅酸盐、五水偏硅酸盐、九水偏硅酸盐中的一种或多种。如偏硅酸钠。
[0013]糖类结合剂作为环保结合剂，可避免中间包制备和使用过程中的环境污染，但专利技术人发现，在使用糖类结合剂制备过程中，尤其是蔗糖等时，在低温烧结成型时，容易形成焦糖甚至进一步碳化，造成糊模等问题。
[0014]而专利技术人意外发现，通过使用硅类结合剂和糖类结合剂共同作用，尤其是含水的偏硅酸盐和蔗糖共同作为结合剂，在避免污染，提高环境保护的同时，还促进了成型脱模的稳定，避免糊模等问题。
[0015]这可能是因为通过使用含水的偏硅酸盐，一方面在水的作用下偏硅酸盐和蔗糖共同作用，形成凝胶体系，另一方面随着水的挥发和焦糖或其他碳化物的形成，偏硅酸盐和凝胶体系结构发生收缩，使得焦糖等物质周围覆盖有偏硅酸盐，避免了和模具的作用，从而促进了成型脱模的稳定。
[0016]此外，专利技术人发现，相对于五水偏硅酸盐的结构，九水偏硅酸盐更容易促进成型和脱模的稳定，这可能是因为较多的结合谁促进了更均匀凝胶体系的形成以及偏硅酸盐的覆盖。
[0017]结合促进剂
[0018]在一种实施方式中，本专利技术所述结合促进剂选自粘土、硅藻土、高岭土中的一种或多种。
[0019]优选地，本专利技术所述高岭土的粒径为100～300μm。本专利技术所述高岭土的粒径在100～300μm之间，不对具体粒径分布做具体限定。
[0020]更优选地，本专利技术所述高岭土包括硬质高岭土和软质高岭土，重量比为1：(3～4)。
[0021]专利技术人发现，含水偏硅酸盐的添加虽然有利于脱模成型，但较多水分的挥发也使得中温使用过程中结构疏松，容易造成钢渣的侵蚀，而专利技术人意外发现，通过使用高岭土，尤其是硬质高岭土和软质高岭土共同作用，可促进抗蚀性能的提高，尤其是长期抗蚀性能，提高使用寿命。
[0022]专利技术人发现，这可能是因为一方面高岭土层状结构，尤其是较多的软质高岭土的疏松多孔的结晶结构，限定了水挥发的路径，减少了气孔的数目和大小，降低了显气孔率，另一方面较少的无定型、致密的硬质高岭土吸附在软质高岭土的周围，支撑软质高岭土的结构，甚至因为其较致密的质地，进入软质高岭土以及偏硅酸盐内部，进一步调整中间包的表层的致密结构，避免钢渣的渗透和进一步侵蚀。
[0023]此外，专利技术人发现，需要控制软质高岭土和硬质高岭土的用量，当硬质高岭土较高时，难以限定和引导气孔的数目和大小，使得中间包表层结构更加疏散，对抗蚀产生不利影响。
[0024]抗氧剂
[0025]在一种实施方式中，本专利技术所述抗氧剂选自硅粉、镁粉、铝粉中的一种或多种。
[0026]优选地，本专利技术所述抗氧剂为纳米抗氧剂。
[0027]专利技术人发现，较多的软质高岭土虽然改善了抗蚀，但是因为其本身多孔的结构，也会影响中温煅烧过程中体积密度的提高，难以形成高致密的中间包，影响耐压和抗折性能，而专利技术人意外发现，通过使用纳米抗氧剂，尤其是纳米铝粉，有利于促进抗蚀性能的进一步提高，以及更致密结构的得到。
[0028]这可能是因为通过使用纳米氧化铝，利用其纳米铝粉的表面性能和小粒径，在成型过程中，有利于进入高岭土，尤其是多孔软质高岭土内部，这时随着中温煅烧和氧化，纳米铝粉发生体积膨胀形成氧化铝等，可部分填补高岭土的空隙，且可以和高岭土的硅氧四面体和铝氢氧八面的晶体结构发生作用，使得软质高岭土的晶体结构发生重排，进一步促进高岭土的致密性，且随着中温的进行，镁砂中镁等氧化物进一步和结合剂、抗氧剂和结合促进剂固溶结合，促进体积密度和耐蚀性的提高。
[0029]此外，专利技术人发现，需要控制抗氧剂的用量，当抗氧剂较多时，容易影响高岭土对
气孔结构和数目的限定，从而对抗蚀性造成不利影响。
[0030]本专利技术第二个方面提供一种如上所述的高寿命连铸中间包干式料的制备方法，包括：将镁砂、结合剂、结合促进剂、抗氧剂共混、烧结、脱模，得到所述中间包干式料。
[0031]专利技术人发现，通过使用本专利技术提供的镁砂、结合剂、结合促进剂、抗氧剂共同作用，可提高抗蚀性和加工性能，促进中间包使用寿命提高的同时，也有利于避免糖类结合剂残碳等带来的对钢水增碳和增钢的现象，形成的钢材表面光滑，没有孔洞等问题，可用于低碳钢等的加工。
[0032]本专利技术与现有技术相比具有以下有益效果：
[0033](1)本专利技术通过使用硅类结合剂和糖类结合剂共同作用，尤其是含水的偏硅酸盐和蔗糖共同作为结合剂，在避免污染，提高环境保护的同时，还促进了成型脱模的稳定，避免糊模等问题。
[0034](2)专利技术人发现，通过使用高岭土，尤其是硬质高岭土和软质高岭土共同作用，可促进抗蚀性能的提高，尤其是长期抗蚀性能，提高使用寿命。
[0035](3)专利技术人发现，通过使用纳米抗氧剂，尤其是纳米铝粉，有利于促进抗蚀性能的进一步提高，以及更致密结构的得到。
[0036](4)通过使用本专利技术提供的镁砂、结合剂、结合促进剂、抗氧剂共同作用，可提高抗蚀性和加工性能，促进中间包使用寿命提高的同时，也有利于本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高寿命连铸中间包干式料，其特征在于，所述中间包干式料的制备原料按重量份计，包括镁砂90～95份、结合剂5～10份、结合促进剂5～10份、抗氧剂1～3份。2.根据权利要求1所述的高寿命连铸中间包干式料，其特征在于，所述结合剂包括糖类结合剂，所述糖类结合剂选自蔗糖、果糖、乳糖、半乳糖中的一种或多种。3.根据权利要求2所述的高寿命连铸中间包干式料，其特征在于，所述结合剂还包括硅类结合剂，所述硅类结合剂包括偏硅酸盐、硅酸镁铝、硅酸盐中的一种或多种。4.根据权利要求3所述的高寿命连铸中间包干式料，其特征在于，所述糖类结合剂和硅类结合剂的重量比为1：(0.5～1.5)。5.根据权利要求3所述的高寿命连铸中间包干式料，其特征在于，所述偏硅酸盐选自无水偏硅酸盐、五水偏...

【专利技术属性】
技术研发人员：阳黎明，刘朝阳，吴一方，
申请(专利权)人：张家港市恒乐阳方高温材料有限公司，
类型：发明
国别省市：