一種連鑄中間包再生料工作襯的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型屬于鋼鐵冶金連鑄中間包工藝技術(shù)領(lǐng)域，涉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，永久襯一般采用澆注料整體澆注而 成，工作襯一般采用鎂質(zhì)涂抹料或干式料施工而成。近年來，隨著連鑄機(jī)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：以鎂砂為主要原料生產(chǎn)的干式料工作襯耐火材料成本高、沖擊區(qū) 局部侵蝕重；以廢鎂碳磚為原料開發(fā)的再生干式料，廢鎂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(jī)理不同，選用不同材質(zhì)的耐火材料，其熔池部位，即包底和渣 線以下的包壁，研制應(yīng)用中檔鎂質(zhì)干式振動料，渣線部位研制應(yīng)用高檔鎂質(zhì)干式振動料，其 溢流口上部的包沿部位研制應(yīng)用低檔鎂質(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] 本實(shí)用新型的實(shí)用新型目的是，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，這種中間包工作襯是以廢鎂碳磚和除塵灰 為主要原材料，制備直接利用的廢鎂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，本實(shí)用新型用于異形坯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%以上，實(shí)現(xiàn)了連鑄中間包工作襯的低成本、 尚壽命。
[0005] 術(shù)語說明
[0006] 1、廢鎂碳磚，本實(shí)用新型所述的廢鎂碳磚，是指用于煉鋼轉(zhuǎn)爐、電爐、精煉爐工作 襯用后的廢鎂碳磚，MgO含量2 65wt%。
[0007] 2、除塵灰，本實(shí)用新型所述的除塵灰，是指在電熔鎂砂、高純鎂砂、中檔鎂砂、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< 〇 .〇47mm，MgO含量2 70wt%。 實(shí)用新型詳述：
[0008] -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，湍流控制器(3)和中間包的縱向中心線重合，且內(nèi)貼于永久襯(8)的中間包 沖擊區(qū)端部，湍流控制器(3)的上表面與沖擊區(qū)工作襯(1)的端部連接。
[0009] 優(yōu)選的，沖擊區(qū)工作襯（1)采用廢鎂碳磚和制備的再生涂抹料泥料濕法砌筑，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，湍流控制器(3)兩側(cè)與包壁永久襯(8)之間的空間（10)外側(cè)為堵墻（11)，采用加工 后的廢鎂碳磚和制備的再生涂抹料泥料濕法砌筑，空間（10)采用廢料填實(shí)，且與湍流控制 器(3)的上表面水平高度相同，并在廢鎂碳磚外表面、廢料外表面和湍流控制器的上表面涂 抹一層再生涂抹料層(2)。
[0010] 根據(jù)本實(shí)用新型優(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。
[0011]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。
[0012]根據(jù)本實(shí)用新型優(yōu)選的，包底工作襯(4)厚度a為40~60mm。
[0013]根據(jù)本實(shí)用新型優(yōu)選的，溢流口工作襯(7)厚度z為30~50mm。
[0014]根據(jù)本實(shí)用新型優(yōu)選的，堵墻（11)厚度k為50~80mm。
[0015]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澆注料中的一種。
[0016]所述直接用于砌筑沖擊區(qū)工作襯（1)和堵墻（11)的廢鎂碳磚的加工方法:清理掉 廢鎂碳磚表面殘留的殘鋼、鋼渣，再用切磚機(jī)把廢鎂碳磚與鋼水接觸的變質(zhì)層切掉10~ 15mm，揀選出表觀質(zhì)量好、且殘厚2 50mm的廢鎂碳磚，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從常溫開始以9~11°C /h升溫速度升溫至120~150 °C ;②在120 ~150°C保溫4~8h;③再從120~150°C以9~ll°C/h升溫速度升溫至235~265°C;④在235 ~265 °C保溫4~8h;⑤停火自然冷卻，冷卻時間12~16h，將沒有發(fā)生膨脹裂紋、粉化、表觀 質(zhì)量好的廢鎂碳磚檢出，至此用于砌筑沖擊區(qū)工作襯（1)和堵墻（11)的廢鎂碳磚的加工完 成。
[0017]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：1mm <粒度<3mm的廢鎂碳磚顆粒料31~35 %，粒度〈 1mm的廢鎂碳磚顆粒料30~35%，粒度< 0.074mm的燒結(jié)鎂砂細(xì)粉10~13%，粒度< 0.047mm 的除塵灰15~19%，軟質(zhì)黏土 2.0~3.0%，硅微粉2.0~3.0%，三聚磷酸鈉0.5~0.7%，木 質(zhì)素磺酸鈣〇. 3~0.5%，均為重量百分比。
[0018] 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<5mm的廢鎂碳磚顆粒料30~35 %，1mm <粒度<3mm的廢鎂碳磚顆粒料15 ~20%，粒度〈1mm的廢鎂碳磚顆粒料13~18%，粒度< 0.074mm的燒結(jié)鎂砂細(xì)粉14~20%， 粒度< 0.047mm的鋁鎂尖晶石3~5 %，粒度< 0.047mm的除塵灰3~5 %，粒度< 0.083mm的金 屬硅2 ? 0~2 ? 5 %，粒度< 0 ? 083mm的碳化硅3 ? 0~4 ? 0 %，粒度< 0 ? 083mm的固體酚醛樹脂3 ? 5 ~4.0%，均為重量百分比。
[0019] 本實(shí)用新型還提供一種連鑄中間包再生料工作襯的的施工胎膜(12):在現(xiàn)有技術(shù) 制備的連鑄中間包再生料工作襯的的施工胎膜(12)上增設(shè)兩個擋板（13)，兩個擋板分別位 于中間包沖擊區(qū)與非沖擊區(qū)界面C-C處，擋板（13)的寬度與對應(yīng)的包沿工作襯(6)與包壁工 作襯(5)厚度相同，即上部厚度b為70~90mm，下部厚度c為40~60mm。擋板（13)的作用是:在 使用工作襯干式料施工胎模（12)進(jìn)行中間包包壁工作襯(5)的干式料施工時，成為干式料 的左右擋板，左右擋板（13)之間不填料，從而在工作襯沖擊區(qū)（1)砌筑廢鎂碳磚的部位預(yù)留 空間。
[0020] 本實(shí)用新型的有益效果是：
[0021] 1)本實(shí)用新型通過結(jié)構(gòu)的改進(jìn)和廢鎂碳磚和除塵灰的使用，實(shí)現(xiàn)了廢鎂碳磚和除 塵灰的短流程高效利用，既節(jié)約了礦物資源、減少了環(huán)境污染，又降低了煉鋼成本，對鋼鐵 企業(yè)打造低成本競爭優(yōu)勢，建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型企業(yè)具有重要的戰(zhàn)略意義。
[0022] 2)本實(shí)用新型用于連鑄中間包再生料工作襯的再生涂抹料、再生干式料中配加適 量的粒度< 0.047mm的除塵灰，取得了意想不到的效果:除塵灰具有超微粉的作用，顆粒間 的空隙被除塵灰填充，提高了體積密度，又使得再生涂抹料的拌合用水量由13~15%同比 降低到9~11%，烘烤后水分排除留下的氣孔也減少，由此降低了再生涂抹料的顯氣孔率， 且除塵灰替代了鎂砂細(xì)粉，進(jìn)一步降低了再生干式料、再生涂抹料的生產(chǎn)成本。
[0023] 3)本實(shí)用新型用于連鑄中間包再生料工作襯的再生涂抹料、再生干式料中配加適 量的粒度〈1mm的廢鎂碳磚顆粒料，取得了意想不到的效果:粒度〈1mm的廢鎂碳磚顆粒料中 碳含量較高(C( % )>20)，本實(shí)用新型以此作為"碳"源，通過碳結(jié)合提高再生干式料的高溫 強(qiáng)度，解決了現(xiàn)有技術(shù)生產(chǎn)的鎂質(zhì)干式料工作襯高溫烘烤過程中因強(qiáng)度低導(dǎo)致的塌料問 題，而再生涂抹料借助碳氧化后形成均勻的微小開口氣孔實(shí)現(xiàn)烘烤過程中水分的快速排 除，解決再生涂抹料工作襯因水分排除不暢導(dǎo)致的烘爆問題，本實(shí)用新型所述再生涂抹料、 再生干式料的物料組成中廢鎂碳磚顆粒料配加量分別達(dá)到63%、65%以上，進(jìn)一步降低了 再生干式料、再生涂抹料的生產(chǎn)成本。
[0024] 4)本實(shí)用新型連鑄中間包再生料工作襯，以廢鎂碳磚和除塵灰為主要原材料，制 備直接利用的廢鎂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，本實(shí)用新型使得異形坯連鑄中間包使用壽命達(dá)到33~38小時，再生料工作襯 的耐火材料成本同比降低60%以上，實(shí)現(xiàn)了連鑄中間包工作襯的低成本、高壽命。
【附圖說明】
[0025] 圖1為本實(shí)用新型連鑄中間包再生料工作襯結(jié)構(gòu)俯視圖；
[0026] 圖2為本實(shí)用新型連鑄中間包再生料工作襯沖擊區(qū)A-A剖視圖；
[0027] 圖3為本實(shí)用新型連鑄中間包再生料工作襯沖擊區(qū)B-B剖視圖；
[0028] 圖4為本實(shí)用新型連鑄中間包再生料工作襯干式料施工胎膜及擋料板示意圖。
[0029] 其中，1-沖擊區(qū)工作襯，2-再生涂抹料層(有2處，分別位于沖擊區(qū)工作襯1的外表 面、湍流控制器兩側(cè)與包壁永久襯之間的空間10的外表面），3-湍流控制器，4-包底工作 襯，5-包壁工作襯，6-包沿工作襯，7-溢流口工作襯，8-永久襯，9-上水口，10-湍流控制