用于钢包工作衬包壁的过渡砖层制造技术

本发明专利技术涉及一种用于钢包工作衬包壁的过渡砖层，所述包壁从上至下依次包括渣线部（1）和工作层（2），所述渣线部为镁碳砖材料，所述工作层为刚玉尖晶石材料；所述过渡砖层（3）砌筑在渣线部（1）和工作层（2）之间，过渡砖层（3）为Al2O3‑

【技术实现步骤摘要】
用于钢包工作衬包壁的过渡砖层


[0001]本专利技术涉及钢包工作衬，特别涉及一种用于钢包工作衬包壁的过渡砖层。

技术介绍

[0002]钢包在炼钢生产中起着越来越重要的作用，随着许多品种钢的冶炼，在钢包内要进行RH、LF和CAS等各种精炼，所以钢包是炉外精炼十分重要的高温容器。某些品种钢（如IF钢），其转炉出钢温度较高，钢包需承受长时间高温。另外，为满足纯净钢冶炼要求，还需尽可能减少钢包所用耐火材料对钢水的污染。
[0003]钢包通常包括钢壳和由耐火材料制成的衬体，钢壳内设置衬体，衬体由外向内依次包括隔热衬、永久衬和工作衬，工作衬直接接触高温钢水和熔渣，其重要性更加凸显。一般而言，工作衬包括包壁和包底，其中，包壁从上至下依次为渣线部和工作层。目前，大型钢包的渣线部大多采用镁碳砖，同时为了满足纯净钢冶炼，工作层则采用无碳耐火材料，多为高档刚玉尖晶石预制块或整体浇注料，或无碳铝镁不烧砖。使用过程中，钢包衬体因温度反复升降发生膨胀和收缩，渣线部和工作层因耐火材料不同导致膨胀收缩不一致，使得两者衔接位置的砖缝变大，钢水容易从砖缝渗入，直接影响钢包使用安全。例如，现有钢包工作衬包壁上，渣线部砌筑镁碳砖，渣线部以下砌筑刚玉尖晶石预制块作为工作层，由于镁碳砖的热膨胀系数为(11.0~11.5)
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/℃，而刚玉尖晶石的热膨胀系数(8.2~8.5)
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/℃，两者的热膨胀系数差别较大，在长期冷热变化的使用过程中导致膨胀收缩不一致，造成渣线部和工作衬的衔接位置的砖缝增大，钢水容易渗入，渗钢严重情况下钢包只好提前下线，降低了钢包使用寿命。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种用于钢包工作衬包壁的过渡砖层，该过渡砖层砌筑在钢包工作衬包壁的渣线部和工作层之间，过渡砖层的热膨胀系数介于渣线部和工作层之间，降低了包壁膨胀收缩不一致的程度，从而控制砖缝扩大，减少钢水渗入。
[0005]本专利技术是这样实现的：一种用于钢包工作衬包壁的过渡砖层，所述包壁从上至下依次包括渣线部和工作层，所述渣线部为镁碳砖材料，所述工作层为刚玉尖晶石材料；所述过渡砖层砌筑在渣线部和工作层之间，过渡砖层为Al2O
3-MgO-CaO质材料，其化学组分按重量百分比为：Al2O3：88.0~93.0%、MgO：5.0~9.0%、CaO：1.5~3.0%，其余为微量杂质。
[0006]所述过渡砖层的热膨胀系数为(9.5~10.0)
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/℃。
[0007]所述过渡砖层的组成原料包括刚玉、尖晶石、纯铝酸钙水泥和氧化铝粉，其中，纯铝酸钙水泥和氧化铝粉的混合比例为：1份纯铝酸钙水泥对应于2~3份氧化铝粉。
[0008]所述氧化铝粉包括刚玉细粉和氧化铝超微粉。。
[0009]本专利技术在原有的包壁的渣线部和工作层之间砌筑过渡砖层，渣线部为热膨胀系数较大的镁碳砖，工作层为热膨胀系数较小的刚玉尖晶石预制块，增设的过渡砖层的热膨胀
系数介于渣线部和工作层之间，从而使得相邻的渣线部和过渡砖层、过渡砖层和工作层之间的热膨胀系数数值差异较小，减少了包壁不同耐火材料之间膨胀收缩不一致的程度，使衔接部位的砖缝得到控制，提高了钢包使用寿命。同时，过渡砖层以刚玉（Al2O3）、尖晶石（Al2O
3-MgO）为主要原料，加入一定比例的纯铝酸钙水泥（CaO）和氧化铝粉（Al2O3），并在高温下反应形成六铝酸钙，产生的热膨胀可控，从而在一定程度上提高了刚玉尖晶石的热膨胀系数，同时也避免了在包壁耐火材料中引入过多其他杂质，满足纯净钢冶炼的要求。
[0010]本专利技术与现有技术相比，具有如下有益效果：能有效控制渣线部和工作层之间的砖缝扩大，减少钢水渗入，提高钢包使用寿命。
附图说明
[0011]图1为本专利技术用于钢包工作衬包壁的过渡砖层的钢包结构示意图；图中，1渣线部，2工作衬，3过渡砖层，4钢壳，5隔热衬，6永久衬，7包底。
具体实施方式
[0012]下面结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步说明。
[0013]参见图1，一种用于钢包工作衬包壁的过渡砖层，所述钢包包括钢壳4和由耐火材料制成的衬体，钢壳4内设置衬体，衬体由外向内依次包括隔热衬5、永久衬6和工作衬，工作衬包括包壁和包底7，其中，包壁从上至下依次为渣线部1、过渡砖层3和工作层2。
[0014]渣线部1采用镁碳砖材料，其热膨胀系数为(11.0~11.5)
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/℃。工作层2采用刚玉尖晶石预制块，其热膨胀系数为(8.2~8.5)
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10-6
/℃。
[0015]过渡砖层3砌筑在渣线部1和工作层2之间，过渡砖层3为Al2O
3-MgO-CaO质材料，其化学组分按重量百分比为：Al2O3：88.0~93.0%、MgO：5.0~9.0%、CaO：1.5~3.0%，其余为微量杂质。过渡砖层3的组成原料包括刚玉（Al2O3）、尖晶石（Al2O
3-MgO），并加入纯铝酸钙水泥（CaO）和氧化铝粉（Al2O3）作为浇注料得到预制块，其中，纯铝酸钙水泥和氧化铝粉的原料混合比例为：1份纯铝酸钙水泥对应于2~3份氧化铝粉。氧化铝粉包括刚玉细粉和氧化铝超微粉，刚玉细粉的粒度小于0.088mm，氧化铝超微粉的粒度为1-5
µ
m，氧化铝超微粉能有效改善浇注料的流动性。
[0016]通过调整纯铝酸钙水泥和氧化铝粉的混合比例，在高温下反应形成一定含量的六铝酸钙，产生热膨胀，从而将用于过渡砖层的预制块的热膨胀系数提高到(9.5~10.0)
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/℃，并介于渣线部镁碳砖材料和工作层刚玉尖晶石材料的热膨胀系数之间。相比之下，在刚玉尖晶石中加入MgO以提高热膨胀系数的方法，在高温下发生生成尖晶石反应，其热膨胀较大，不容易控制，而按一定比例加入的纯铝酸钙水泥和氧化铝粉能更好地控制热膨胀。
[0017]表1列出了实施例1~3的过渡砖层的原料配比和主要化学组分的重量百分比（wt%），并列出了各实施例的砖缝变化结果，如下所示：
由表1可以看出，实施例1~3中在渣线部和工作层之间添加了过渡砖层，过渡砖层由刚玉、尖晶石、纯铝酸钙水泥和氧化铝粉得到，使得过渡砖层的热膨胀系数介于渣线部和工作层的热膨胀系数之间，能较好地控制砖缝扩大。
[0018]本专利技术用于钢包工作衬包壁的过渡砖层，设置在包壁渣线部和工作层之间，使得两者在衔接位置多了一层过渡区域，热膨胀系数差异变缓，减少了膨胀收缩不一致的程度，能有效控制砖缝扩大，避免钢水渗入。
[0019]以上仅为本专利技术的较佳实施例而已，并非用于限定本专利技术的保护范围，因此，凡在本专利技术的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本专利技术的保护范围之内。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于钢包工作衬包壁的过渡砖层，所述包壁从上至下依次包括渣线部（1）和工作层（2），所述渣线部（1）为镁碳砖材料，所述工作层（2）为刚玉尖晶石材料；其特征在于：所述过渡砖层（3）砌筑在渣线部（1）和工作层（2）之间，过渡砖层（3）为Al2O
3-MgO-CaO质材料，其化学组分按重量百分比为：Al2O3：88.0~93.0%、MgO：5.0~9.0%、CaO：1.5~3.0%，其余为微量杂质。2.根据权利要求1所述的用于钢包工作衬包壁的过渡砖层...

【专利技术属性】
技术研发人员：姚金甫，王涛，蒋鹏，
申请(专利权)人：宝山钢铁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：