一种新型环保型中间包工作衬及其成型方法技术

本发明专利技术提供了一种新型环保型中间包工作衬及其成型方法，该新型环保型中间包工作衬采用了新的环保型干式料，其包括镁砂、硅微粉、凝胶粉、羧甲基纤维素和保水剂；其中所述镁砂、硅微粉、凝胶粉、羧甲基纤维素和保水剂的重量份数比为80～93：2～5：2～4：0.05～0.3：0.4～0.7。本发明专利技术的环保型干式料采用铝硅凝胶材料作结合剂，避免了目前市场上无机盐结合环保干式料采用大量的低熔点物质而影响了产品的使用寿命。铝硅凝胶材料在少量水存在的情况下，可以使采用本发明专利技术的环保型干式料的环保型中间包工作衬的抗折强度(110℃×24h)保持在6MPa以上,耐压强度(110℃×24h)大于10MPa。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及铸造领域，具体涉及一种环保型干式料以及使用该环保型干式料的新 型环保型中间包工作衬及其成型方法。
技术介绍
为了适应高效连铸的发展。国内莱钢炼钢厂率先开发了连铸中间包定径水口快速 更换与中包长寿技术，由此中间包对其工作衬使用寿命提出了更高的要求，干式料于20世 纪90年代末应运而生，现正逐步取代涂料。干式料一出现就显示出了强大的优势，它把绝 热板和涂料的优点结合起来，相对绝热板和涂料有以下优点：由于它属非水系材料。采用机 械振动施工，施工方便；施工完后即可上线使用，加快了中间包的周转；使用寿命长（寿命 是涂料2?4倍），降低吨钢耐火材料成本；残衬解体性好，脱包容易；工作衬在浇钢过程中 逐步烧结且烧结层薄，永久衬不会挂钢挂渣，利于永久衬寿命的提高。干式料具有上述优越 的性能，其使用实现了以下目标：连浇时间延长，永久衬寿命延长；中间包热效率提高；中 间包周转加快；渣壳清除率提高；中间包容量稳定；能耗需求量减少；出钢温度降低。钢材 质量提高；设备维护少、复杂程度降低。但传统干式料由于使用酚醛树脂作为结合剂，施工、 烘工和使用过程中产生有毒烟雾，在使用过程中钢水发生增碳现象。 专利CN200910095277. 6提供了一种环保型干式料，该环保型干式料采用无机盐 结合或天然有机物，不引入碳，因此不会引起钢水增碳，有利于高级品种钢的冶炼，且环境 友好，所以受到用户好评，市场上已逐步推广开来。但是只采用无机盐的干式料强度低，且 其引入一定量的低熔点物，因此使用寿命不会高。而无机盐结合或天然有机物复合的环保 型干式料，虽说有毒烟雾不产生，但产生烟排放还是明显的，同时浪费很多糖类等天然有机 物资源。
技术实现思路
鉴于上述不足，本专利技术的目的是提供一种新的环保型干式料和新型环保型中间包 工作衬及其成型方法。 本专利技术的技术方案如下： -种环保型干式料，包括镁砂、硅微粉、凝胶粉、羧甲基纤维素和保水剂；其中所 述镁砂、硅微粉、凝胶粉、羧甲基纤维素和保水剂的重量份数比为80?93 :2?5 :2?4 : 0. 05 ?0. 3 :0. 4 ?0. 7。 其中，所述环保型干式料还包括抗爆裂剂，所述抗爆裂剂与所述镁砂的重量份数 比为0· 4?0· 7 :80?93。 其中，所述镁砂、硅微粉、凝胶粉、羧甲基纤维素、保水剂和抗爆裂剂的重量份数比 为 84 ?92 :3 ?5 :2· 5 ?3. 5 :0· 05 ?0· 2 :0· 4 ?0· 6 :0· 4 ?0· 6。 其中，所述镁砂、硅微粉、凝胶粉、羧甲基纤维素、保水剂和抗爆裂剂的重量份数比 为 91. 9:4:3:0. 1:0. 5:0. 5。 其中，所述凝胶粉为α - A1203或铝硅凝胶粉的一种或两种的混合物。 其中，所述抗爆裂剂为铝粉或防爆纤维中的一种或两种的混合物。 其中，所述镁砂由多种不同粒径的镁砂组成。 其中，所述保水剂为甘油或吐温-80。 本专利技术还提供一种新型环保型中间包工作衬，由上述的环保型干式料制备而成。 其中，所述新型环保型中间包工作衬的表面覆盖一层水玻璃涂层。 上述新型环保型中间包工作衬的成型方法，包括如下步骤： (1)按上述配比配制所述环保型干式料； (2)在步骤（1)得到的环保型干式料中加入一定量的水并搅拌均匀得到半湿料； 加入的水量为所述环保型干式料的重量的3%?6% ; (3)将步骤（2)得到的半湿料在中间包的包底平铺一层，然后对平铺在包底的所 述半湿料进行捣打处理； (4)放置中间包胎膜，然后继续添加步骤（2)中得到的半湿料并对所述半湿料进 行振动处理和捣打处理；直至所述半湿料的高度与所述中间包的上端面平齐，得到第一成 型物； (5)对所述第一成型物进行补料和捣打处理直至半湿料的高度与所述中间包的高 度完全平齐得到第二成型物； (6)对所述第二成型物进行脱模处理即可得到所述新型环保型中间包工作衬。 其中，在所述脱模处理之后还包括加固处理，所述加固处理是采用所述环保型干 式料和水的混合物对所述新型环保型中间包工作衬上的残缺部位进行修补。 其中，在所述脱模处理或所述加固处理之后还包括喷涂处理，所述喷涂处理是在 所述新型环保型中间包工作衬的表面喷涂一层水玻璃溶液。 本专利技术的有益效果是： (1)本专利技术的环保型干式料采用铝硅凝胶材料作结合剂。避免了目前市场上无机 盐结合环保干式料采用大量的低熔点物质而影响了产品的使用寿命。铝硅凝胶材料在少 量水存在的情况下，可以使采用本专利技术的环保型干式料的环保型中间包工作衬的抗折强度 (110°C X24h)保持在6MPa以上，耐压强度（110°C X24h)大于lOMPa。 (2)本专利技术的新型环保型中间包工作衬的成型方法采用半干法振动捣打的工艺设 计，拓宽了镁质干式料的结合剂材料的选择范围。在传统干式料中，酚醛树脂和糖类等天然 有机物的结合原理为加热软化，加热分解聚合硬化产生强度，而含结晶水的无机盐则是加 热脱水再胶结硬化产生强度。传统干法成型中，以往的超微粉、水泥、凝胶等结合体系由于 需要水作介质均无法运用。本专利技术的成型方法采用了无机结合体系，无需运用有机类结合 剂。 (3)本专利技术的新型环保型干式料中含有少量的高效有机上浆剂CMC，实现了半干 式料层振动捣打成型后即刻脱模。CMC的用水量少，但产生的湿态粘性强度却比较大，因此 脱模后、吊运至烘烤平台前的过程中料层不会发生塌落现象。 (4)本专利技术从材料和施工方法两方面入手来解决环保型干式料的使用寿命问题。 本专利技术选择凝胶材料作为结合剂同时结合半干法成型的成型方式，本专利技术所采用的结合剂 的强度高，再者本专利技术没有使用低熔点物质，提高了干式料耐火度等高温性能指标，干式料 的使用寿命长。同时由于成型过程中烘干挥发物只是辅助凝胶材料结合的水，真正做到无 烟无味，并且本专利技术的环保型干式料中不含碳，不会发生增碳现象。 【具体实施方式】 为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，对本 专利技术进行进一步详细说明。 需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相 互组合。 本专利技术提供了一种环保型干式料，其包括镁砂、硅微粉、凝胶粉、羧甲基纤维素 (CMC)和保水剂；其中所述镁砂、硅微粉、凝胶粉、羧甲基纤维素和保水剂的重量份数比为 80 ?93 :2 ?5 :2 ?4 :0. 05 ?0. 3 :0. 4 ?0. 7。 硅微粉是一种无毒、无味、无污染的无机非金属材料，是由天然石英或熔融石英经 破碎、球磨、浮选、酸洗提纯、高纯水处理等多道工艺加工而成的微粉，或者硅微粉的另一来 源是大工业冶炼中的副产物，一般的铁合金在冶炼硅铁和工业硅（金属硅）时，矿热电炉内 产生出大量挥发性很强的Si0 2和Si气体，气体排放后与空气迅速氧化冷凝沉淀而成。凝胶 粉是白色或类白色细腻粉末，其由动物皮、骨熬煮后加酸抽胶，浓缩，干燥而成，其成份80% 左右为蛋白质，不含碳水化合物和脂肪。凝胶粉能够填充到镁砂的骨料间隙以及大颗粒粉 体粒子之间所残留的空隙中，并且其在大颗粒之间起润滑剂的作用，可本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种环保型干式料，其特征在于，包括镁砂 、硅微粉、凝胶粉、羧甲基纤维素和保水剂；其中所述镁砂、硅微粉、凝胶粉、羧甲基纤维素和保水剂的重量份数比为80~93：2~5：2~4：0.05~0.3：0.4~0.7。

【技术特征摘要】
1. 一种环保型干式料，其特征在于，包括镁砂、硅微粉、凝胶粉、羧甲基纤维素和保水 齐|J ;其中所述镁砂、硅微粉、凝胶粉、羧甲基纤维素和保水剂的重量份数比为8(Γ93 :2飞： 2?4 :0· 05?0· 3 :0· 4?0· 7。2. 根据权利要求1所述的环保型干式料，其特征在于，所述环保型干式料还包括抗爆 裂剂，所述抗爆裂剂与所述镁砂的重量份数比为0. 4~0. 7 :80~93。3. 根据权利要求2所述的环保型干式料，其特征在于，所述镁砂、硅微粉、凝胶粉、羧 甲基纤维素、保水剂和抗爆裂剂的重量份数比为84?92 :3?5 :2. 5?3. 5 :0. 05?0. 2 :0. 4?0. 6 : 0· 4?0· 6。4. 根据权利要求3所述的环保型干式料，其特征在于，所述镁砂、硅微粉、凝胶粉、羧甲 基纤维素、保水剂和抗爆裂剂的重量份数比为91. 9:4:3:0. 1:0. 5:0. 5。5. 根据权利要求1至4任意一项所述的环保型干式料，其特征在于，所述凝胶粉为 α - A1203或铝硅凝胶粉的一种或两种的混合物。6. 根据权利要求5所述的环保型干式料，其特征在于，所述抗爆裂剂为铝粉或防爆纤 维中的一种或两种的混合物。7. 根据权利要求5所述的环保型干式料，其特征在于，所述镁砂由多种不同粒径的镁 砂组成。8. 根据权利要求5所述的环保型干式料，其特征在于，所述保水剂为甘油或吐温-80。9. 一种新型环保型中间包工作衬，其特征在于，由权利要求1至...

【专利技术属性】
技术研发人员：严培忠，费国荣，叶小星，翁小燕，虞畅，陈臻，汪强，
申请(专利权)人：浙江铭德新材科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33