一种铁水包用浇注料及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于浇注料技术领域，涉及一种用于大型预处理用铁水包含有碳化硅回收 物的浇注料，具体涉及一种铁水包用浇注料及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 为了提高钢的质量，改善转炉的生产条件，从而降低炼钢生产成本，提高生产率。 目前国内外钢铁企业都在使用铁水预处理工艺对铁水进行"三脱"处理，其中机械搅拌法 (KR)配合机械臂扒渣是进行"三脱"处理中最具代表性、最有效的方式。机械搅拌法（KR) 使铁水在铁包中的翻腾对传统砖砌铁水包具有的强烈冲刷、侵蚀，使砌层砖缝逐步加大，容 易造成穿包事故。而且在使用过程中包口结渣需使用破碎锤进行清渣处理，强大的机械冲 击力更是造成砖层的松动、脱落而损坏整个铁水包，造成浪费。砖砌铁水包从耐火材料企业 的制作到钢铁企业使用上的砌筑，人工投入生产、施工的比重非常大，生产效率低下，成本 高。尤其是大型铁包的砌筑，用耐火砖数量大、砌筑层数多，对工人砌筑技术经验要求性高、 依赖性强，人工劳动强度大，不利于机械化施工，且不能确保砌筑的一致性。如有一块砌筑 不到位极有可能造成整体使用效果不佳，造成严重的穿漏事故。
[0003] 目前，铝-碳、铝-碳化硅-碳质为主的耐火砖被广泛使用在大型预处理铁水包 上。其中所含的高纯度、全新的碳化硅是高耗能、高污染的产物。价格高昂导致耐火材料生 产成本升高。砖砌包整体性差，在铁水渣较多且粘性较大的工作环境中，在机械除渣过程中 极易造成砖块破碎脱落，造成局部特别是铁包嘴部需重新大修或整体砌筑体报废致使成本 上升、生产紧张、工人劳动强度增大等严重问题的出现。磨具磨料行业大量使用高档次碳化 硅作为原料加工产品时，产出很大一部分超细碳化硅废料，自身不能回收利用，不仅造成环 境污染，同时造成天然材料的浪费。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的是提供一种铁水包用浇注料。该浇注料用碳化硅为磨具磨料行业中 回收再用的碳化硅，减少了环境污染、降低了生产成本；以此料浇注的大型预处理铁水包用 浇注料具有易施工、整体性好，中、高温强度高，抗机械冲击、抵抗铁水、熔渣侵蚀力强。
[0005] 本发明的另一目的是提供一种铁水包用浇注料的制备方法。
[0006] 为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是： 一种铁水包用浇注料，所述浇注料含有原料成分的重量百分比为： 粒径为5~10_的高铝矾土 18~25%， 粒径为3~5_的高铝矾土 15~20%， 粒径为l~3mm的高错研^土 13~18%， 粒径为〇~lmm的高错研^土 10~15%， 粒径为200目的高铝矾土 15~20%， 粒径< 〇? 02um的二氧化娃微粉 3~6°/〇， 碳化硅细粉 5~8%， 水泥 3~7%， 外加占上述原料总量〇. 06~0. 15%的多聚磷酸钠及占上述原料总量0. 05~0. 1%的防爆 纤维。
[0007] 所述的铁水包用饶注料，所述粒径为5~10mm、粒径为3~5mm、粒径为l~3mm、粒径为 0~lmm、粒径为200目的高铝矾土中A1203的重量百分比均为85~88%。
[0008] -种铁水包用浇注料，所述浇注料含有原料成分的重量百分比为： 粒径为1〇~25_的高铝矾土 10~16%， 粒径为5~10_高铝矾土 17~20%， 粒径为3~5_高错研^土 15~18%， 粒径为l~3mm的高错研^土 10~15%， 粒径为〇~lmm的高错研^土 10~14%， 粒径为200目的高铝矾土 11~14%， 粒径< 〇? 02um的二氧化娃微粉 3~6°/〇， 碳化硅细粉 5~10%， 水泥 5~8%， 外加，占上述原料总量0. 07~0. 16%的多聚磷酸钠及占上述原料总量0. 05~0. 1%的防爆 纤维。
[0009] 所述的铁水包用饶注料，所述粒径为10~25mm、粒径为5~10mm、粒径为3~5mm、粒径 为l~3mm、粒径为0~lmm、粒径为200目的高铝矾土中A1203的重量百分比均为80~88%。
[0010] 所述的铁水包用饶注料，所述粒径为10~25mm、粒径为5~10mm、粒径为3~5mm、粒径 为l~3mm、粒径为0~lmm的高铝矾土A1203的重量百分比为80~85% ;所述粒径为200目的高 铝矾土中A1203的重量百分比为85~88%。
[0011] 所述的铁水包用浇注料，所述的碳化硅细粉为磨具磨料行业加工的废弃物回收再 用，碳化硅粒径为500~700目、硬度为莫氏9. 0、比重为3. 2g/cm3。取废弃物分析其碳化硅 含量，将含有不同量碳化硅的废弃物混合使碳化硅含量为70~90%，用于生产上述浇注料。
[0012] 所述的铁水包用浇注料，所述水泥为赛卡71水泥或925水泥；所述的多聚磷酸钠 为三聚磷酸钠和六偏磷酸钠的混合物；所述的防爆纤维为聚丙烯防爆纤维和水溶性纤维的 混合物。
[0013] 所述的铁水包用浇注料，所述的聚丙烯防爆纤维的软化点为120 ± 10°C，所述的 水溶性纤维的溶化点为80 ± 10°C。
[0014] 一种制备以上所述铁水包用浇注料的方法，制备步骤如下： (1) 按以上所述的任一种配比将所有材料置入搅拌机(强制式搅拌机）内，干混3~6分 钟，然后加入占上述原料总重量5~8%的水，搅拌均匀； (2) 将步骤（1)所述搅拌均匀的浇注料注入已设置好的制备铁水包的模具内，边加料边 振动，使浇注料均匀填充整个铁包，加完料再振动至无气泡排出为止，常温下静置6~8小时 后脱丰吴； (3) 将步骤（2)所述的脱模后的浇注料，采用烘烤器，在55~76h内由室温开始升温烘烤 至900~1100°C，即可使用。
[0015] 所述的制备铁水包用浇注料的方法，所述的升温烘烤为：将脱模浇注料以 20~25°C/h的升温速率从室温升至200°C，保温16~20小时；然后以35~40°C/h的升温 速率由200°C升温至500°C，保温12~16h;继续以60~70°C/h的升温速率由500°C升温至 900~1KKTC，保温 8~12h。
[0016] 与现有技术相比，本发明具有以下积极效果： (1)本发明的浇注料回收利用了磨具磨料行业加工时产生的细度较细的碳化硅回收 粉，减少了环境污染，降低了原材料成本。与砖砌包相比生产的浇注料在现场易于机械化施 工，大大降低了工人的劳动强度。
[0017] (2)本产品配合其它材料易烧结反应形成致密层，强度更高，线变化率更低，具有 整体性好，不脱落，耐侵蚀，中、高温强度高，抗机械、高温铁水冲击力强。
[0018] (3)本发明的浇注料使用安全系数高，在100吨以上KR法铁水预处理包上使用寿 命大于800次；直接转送铁水时其使用寿命超过2000次。实现了安全、低成本及材料回收 再利用的目的。
[0019] (4)本产品同添加全新碳化硅产品比较原材料成本下降150元/吨以上(全新碳化 娃市场价5千以上，回收粉2千元左右)。以年产钢500万吨的钢企为例，使用装入量为100 吨的铁水包，年使用5万炉次，每个包平均使用1000次。每年需浇注50个铁包，每个包用 料40吨，则每年用料2000吨，节约2000*150元/吨30万元，以我国目前年产钢7亿吨计 算，降本效益是非常明显的。
[0020] 且本发明使用的添加回收碳化硅粉的浇注料与添加全新碳化硅的相比，各项实测 指标均不低于添加全新碳化硅的浇注料，如表1所示：
【具体实施方式】： 本发明利用不同粒径的高铝矾土、粒径彡〇. 〇2um的二氧化硅微粉、粒径为600目的碳 化硅细粉、水泥以及外加料多聚磷酸钠、防爆纤维、水制备铁水预处理用铁水包，其中碳化 硅为磨具磨料行业中回收再用的碳化硅，利用该回收料制备的浇注料具有全新碳化硅制备 浇注料能够达到的性能。因此本发明制备浇注料的过程中减少了环境污染、降低了生产成 本，并且得到了性能较好的产品。下面结合具体实施例对本发明做进一步的详细说明，但不 限制本发明的内容。
[0021] 实施例1 一种铁水包用浇注料，按重量百分比计，由以下原料组成： 粒径为5~10mm的高错研^土 20%， 粒径为3~5mm的高错研^土 20%， 粒径为l~3mm的高错研^土 18%， 粒径为〇~lmm的高错研^土 10% 粒径为200目的高铝矾土 20% 粒径< 0. 02um的二氧化