一种用于中包内衬的高抗侵蚀性涂料制造技术

一种用于中包内衬的高抗侵蚀性涂料，其原料组成及wt％为：电熔镁砂：50～65％，氧化镁细粉：10～20％、金属铝粉：3～9％，结合黏土：2～5％，ρ

【技术实现步骤摘要】
一种用于中包内衬的高抗侵蚀性涂料


[0001]本专利技术涉及一种炼钢设备用涂料，具体属于一种炼钢中间包内衬用涂料。

技术介绍

[0002]中间包是一个连续反应器，中间包工作衬质量的好坏，直接决定着钢水的质量，中间包受钢温度在1550℃左右，此温度决定着钢水的凝固点，中间包要装入比1550℃高数十摄氏度的钢水，为防止钢水表面氧化以及减少散热，加入了保护渣，保护渣受钢水加热后会在钢液面形成氧化物熔融体，直至浇铸终止一直保持这种状态。中包涂料是与钢水直接接触的耐材工作层，必须要经受1510
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1580℃钢水长时间的浸泡及冲刷、中间包熔渣的侵蚀作用。因此，中包涂料的性能决定了中包的使用寿命，特别是中包渣线部位，由于长期与保护渣形成的熔融体接触，更需要具备较高的抗侵蚀性能。目前使用的部分中包涂料施工加水多，气孔率较大，钢水钢渣容易沿气孔渗透，最终导致涂料剥落，导致中包寿命不高。
[0003]经检索：
[0004]中国专利公开号为CN103833394A的文献，公开了一种《中间包涂料》，其以镁砂为主要原料，采用木质素磺酸钙与三聚磷酸钠作为结合剂，该专利技术虽具有保温性能良好的优点，但磷元素的引入对钢水质量有一定的影响，并且会由于保温效果好而导致气孔率大，从而使抗侵蚀性能差耐侵蚀性也较差的不足。
[0005]中国专利公开号为CN104446565A的文献，公开了一种《无磷环保中间包涂料》，其以烧结镁砂、镁橄榄石、纸纤维以及液体水玻璃或固体粉状水玻璃为原料，该专利技术虽然具有不含磷和耐侵蚀的优点，但加入水玻璃过多，水玻璃中含有Na2O容易形成低熔物，降低涂料的使用温度。
[0006]中国专利公开号为CN 106518113 A，公开了《一种具有良好净化性能的连铸中间包涂料及其制备方法》，其通过加入苛化白泥渣，减少了传统的涂料配方中水玻璃、防爆纤维以及高铝水泥的加入量，从而降低了成本5
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10％,加入微纳米级的镁铝水滑石，对钢水净化作用强；同时通过对涂料制备过程中的加入顺序的控制，保证了涂料的使用性能和使用寿命。
[0007]另有文献，公开了一种《添加镁橄榄石颗粒对镁质中间包涂料性能的影响》，其通过添加20％(w)的烧结或不烧镁橄榄石颗粒(3～1mm)制成含镁橄榄石的镁质中间包涂料，研究了含镁橄榄石颗粒的镁质中间包涂料的常温物理性能、抗渣侵蚀性能和显微结构。结果表明：添加烧结镁橄榄石颗粒的中间包涂料的体积密度高于不添加镁橄榄石颗粒的，且显气孔率降低，常温抗折强度和耐压强度较不加镁橄榄石颗粒的略有降低；添加不烧镁橄榄石颗粒的涂料的体积密度和强度略低于不加镁橄榄石颗粒的；静态抗渣试验显示，无论是否含有镁橄榄石颗粒，三种中间包涂料均以渗透侵蚀为主，其抗渣侵蚀能力基本相当。
[0008]金属铝粉可以增加耐火材料的密度、硬度等，一般用于镁碳砖、镁尖晶石砖里，可在耐材中氧化成氧化铝，或与碳反应生成碳化铝，或氮化后生成氮化铝，这几种物质均属于高温相，强度高，也可堵塞气孔，降低气孔率，提高材料的致密度，但一般加入的铝粉较少，
主要是铝粉过多后与材料中的氧化镁原位生成的尖晶石过多，导致材料过于膨胀，容易产生较大裂纹和气孔。但在本专利技术中，由于涂料的施工工艺中加入大量的水，烘烤后水挥发会留下较多空隙，此时加入适量的铝粉不会导致材料过于膨胀，反而能填补空隙，使涂料致密。
[0009]ρ
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Al2O3是高纯度的结合剂，一般用于高纯度的不定形耐火材料的结合剂，如刚玉质、氧化铝
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尖晶石质、铝
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镁质、莫来石质等浇注料的结合剂，这些浇注料的骨料大部分都是以氧化铝为主相，如此，ρ
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Al2O3高温下转化晶相后不会引入其他元素。本专利技术中骨料主要是氧化镁，ρ
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Al2O3高温下会和氧化镁生成尖晶石，控制好金属铝粉和ρ
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Al2O3的加入量，从而控制涂料中尖晶石的含量。

技术实现思路

[0010]本专利技术在于克服现有技术存在的不足，提供一种在保证常温抗折强度不低于12.5MPa下，使气孔率降低到不高于19.6％，1500℃线变化率在
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0.72～
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1.0％，体积密度在2.30g/cm
‑3，使中间包的使用周期能较原来至少提高10％的用于中包内衬的高抗侵蚀性涂料。
[0011]实现上述目的的措施：
[0012]一种用于中包内衬的高抗侵蚀性涂料，其原料组成及重量百分比含量为：
[0013]粒度0.1＜至≤3mm电熔镁砂：50～65％，粒度≤0.088mm的氧化镁细粉：10～20％、金属铝粉：3～9％，粒度≤0.088m结合黏土：2～5％，ρ
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Al2O3：3～8％，木质素磺酸钠：2～5％，粒度≤0.015mmSiO2：1～4％；
[0014]在所述粒度0.1＜至≤3mm电熔镁砂中，粒度1＜至≤3mm占30～70％，粒度
[0015]0.1＜至≤1mm占30～70％。
[0016]其在于：所述ρ
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Al2O3中ρ
‑
Al2O3％含量不低于80％，比表面积不低于220m2g
‑1。
[0017]优选地：金属铝粉重量百分比含量为3.5～8.5％。
[0018]优选地：ρ
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Al2O3重量百分比含量为3.5～6.5％。
[0019]本专利技术中各原料及主要工艺的作用及机理
[0020]本专利技术之所以加入金属铝粉，并控制在1～10％，优选地含量为3.5～8.5％，是由于金属铝粉具有氧化生成氧化铝、以及在高温下与氧化镁原位生成镁铝尖晶石的特性，其特性经充分利用后，其产生：一是中包涂料在施工过程中加入大量的水，烘烤时水挥发后在涂料内部形成空隙，而金属铝粉的熔点为660℃左右，在中包烘烤过程可以成液相，氧化生成氧化铝，进一步与镁砂反应生成尖晶石，这两种反应均有一定的体积膨胀，能有效填充烘烤时水挥发形成的空隙，促进涂料的致密化，从而减少裂纹的形成；二是生成的镁铝尖晶石能加强涂料的抗侵蚀性能。
[0021]本专利技术采用ρ
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Al2O3做结合剂，木质素磺酸钠作为分散剂，加入结合黏土可以起到增塑和助结合的作用，加入SiO2微粉是增强涂料的中温强度(ρ
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Al2O3与水反应生成三羟铝石和勃姆石凝胶产生结合作用，但温度低于5℃时反应较慢，加入木质素磺酸钠作为分散剂可以加快水化反应，此外，ρ
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Al2O3中温时脱水，在1000℃时转化为α
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Al2O3，涂料的中温强度会下降，此时加入的SiO2微粉和结合黏土可以增加涂料的中温强度，高温下ρ
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Al2O3还能和SiO2形成莫来石，或者与镁砂形成镁尖晶石，从而增强涂料的热态强度。
[0022]本专利技术采用的金属铝粉和ρ
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Al2O3结合剂，最终都能与原料中的镁砂形本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于中包内衬的高抗侵蚀性涂料，其原料组成及重量百分比含量为：粒度0.1＜至≤3mm电熔镁砂：50～65％，粒度≤0.088mm的氧化镁细粉：10～20％，、金属铝粉：3～9％，粒度≤0.088m结合黏土：2～5％，ρ
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Al2O3：3～8％，木质素磺酸钠：2～5％，粒度≤0.015mmSiO2：1～4％；在所述粒度0.1＜至≤3mm电熔镁砂中，粒度1＜至≤3mm占30～70％，粒度0.1＜至≤1mm占30～70％。2.如权利要求1所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：邹龙，刘孟，张昌宁，杨文清，白静，叶途明，
申请(专利权)人：武汉钢铁有限公司，
类型：发明
国别省市：