【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于耐火材料领域，涉及一种新型无碳钢包浇注料产品及工艺。
技术介绍
1、随着连铸和炉外精炼技术的发展，部分精炼过程从炼钢炉转移到钢包中进行，钢包不仅是储存钢液的高温容器，还要具备在真空中进行对钢液精炼的作用，成为具有特色的冶金设备，而钢包用耐火浇注料的质量直接影响了钢水的品质和冶炼效率。
2、电炉钢包有着苛刻的使用工况：出钢温度高(1640℃-1690℃)，钢种多，渣系碱度范围大，精炼时间长等等。现役主流钢包内衬用耐火材料虽然满足了当下精炼技术的使用要求，但在自身结构、高温抗折、抗热震、抗侵蚀以及对钢中夹杂物无害化处理方面仍存在较多问题。常见的镁碳砖，其高温抗折、抗热震以及抗侵蚀性能十分良好，但内部的碳元素容易渗进钢水，造成钢水增碳，对生产高品位钢种不具备显著优势。
3、现有的刚玉尖晶石体系的无碳钢包浇注料不会对钢水增碳，其主要采用镁铝尖晶石，电熔镁砂，刚玉作为主要原料，采用先进的微粉结合技术并加入一定量添加剂结合组成，具有比高铝耐火浇注料和莫来石耐火浇注料更高的机械强度和抗磨蚀等性能，但其高温性能劣于镁碳砖。
技术实现思路
1、本专利技术提供了一种新型无碳钢包浇注料产品及工艺，解决了现有技术的缺陷，有效增强了钢包浇注料的高温服役性能。
2、为达到以上技术效果，本专利技术采用以下技术方案：
3、本专利技术提供一种新型无碳钢包浇注料产品，各原料的质量百分含量为：刚玉颗粒60-70wt％，镁铝尖晶石颗粒1-5wt％，α-氧化铝微
4、优选的，所述刚玉颗粒为板状刚玉、白刚玉的一种或多种；所述板状刚玉和白刚玉颗粒的粒径为1-0mm、3-1mm、6-3mm。板状刚玉和白刚玉颗粒的粒径包括3种：1-0mm、3-1mm、6-3mm。
5、优选的，所述镁铝尖晶石颗粒的粒径为1-0mm。
6、优选的，所述α-氧化铝微粉的粒径小于1μm。
7、优选的，所述刚玉微粉包括板状刚玉微粉和白刚玉微粉的一种或多种，粒径小于0.045mm。
8、优选的，所述电熔镁砂微粉的粒径小于0.075mm，所述镁铝尖晶石微粉的粒径小于0.075mm。
9、优选的，所述复合促烧结剂为纳米级碳酸钙和活性氧化镁,纳米级碳酸钙和活性氧化镁的比例为1：1。
10、优选的，所述复合防爆剂为改性防爆纤维。
11、优选的，所述减水剂为三聚磷酸钠、六偏磷酸钠和偶聚羧酸型高聚物的一种或多种；所述结合剂为高纯铝酸钙水泥。
12、一种新型钢包浇注料产品的制作工艺，包括以下步骤：
13、1)共磨：将配备好的α-氧化铝微粉，刚玉微粉，电熔镁砂微粉，镁铝尖晶石微粉，复合促烧结剂，复合防爆剂，结合剂，减水剂，在行星式球磨机中干混；
14、2)混料：将刚玉原料在搅拌机中搅拌均匀后，加入混合粉后再干混1-2min，然后加水搅拌2-3min；
15、3)成型：将试模固定在振动台上，边振动边填料，振动时长不超过3min；
16、4)养护：将试样带模置于湿度不小于90％，温度20℃±1℃条件下，养护24h后脱模；
17、5)烘干：将生坯试样置于110℃条件下干燥24h；
18、6)烧成：干燥后的试样在1600℃高温炉中保温3h。
19、优选的，所述步骤1)中干混时间为30min；所述步骤2)中搅拌时间为30s。
20、本专利技术的有益效果为：
21、本专利技术解决了现有技术中钢包浇注料高温服役性能不足的问题，通过选择刚玉、镁铝尖晶石、α-氧化铝微粉、复合促烧结剂等原料，并进行一定的组分分配，在钢包浇注料中原位生成铝镁钙固溶体，提高钢包浇注料基质的抗侵蚀性能，同时加入复合防爆剂，有效增强了浇注料在高温工况下的服役性能。
22、本专利技术与现有技术相比的优点在于：1)本专利技术所提供的钢包浇注料的制备工艺中，增加了共磨工艺，将基质部分置于行星式球磨机中混合球磨，降低基质中的α-氧化铝微粉和电熔镁砂的粒径，提高了基质的分布均匀性，增强基质间的反应能力，使基质部分在高温作用下原位反应生成铝镁钙固溶体，即ca2mg2al28o46与camg2al16o27，有效提高浇注料的常温物理性能和高温物理性能，增强材料的高温抗折性能以及抗侵蚀能力。2)本专利技术向材料中添加了复合促烧结剂，主要由纳米级碳酸钙和活性氧化镁组成，通过调控复合促烧结剂内的纳米级碳酸钙和活性氧化镁的比例，使浇注料基质部分中的钙镁铝三种元素比例接近7：5：88，该比例为铝镁钙固溶体物相的理论比例，合适的比例促进浇注料基质部分充分反应生成铝镁钙固溶体，提高无碳钢包浇注料的抗侵蚀能力。3)向材料中加入复合防爆剂，相较于常见的防爆纤维，本专利技术提供的改性防爆纤维表面具有5-15μm厚的硅烷偶联剂涂层，因增加了纤维自重，能够显著改善纤维在浇注料中的分散问题；此外，有机纤维在高温下会被烧去形成孔隙，改性防爆纤维表面的涂层在受热时，硅烷偶联剂高温下裂解提供硅源，与有机纤维的碳在孔隙内部形成碳化硅或硅碳氧晶核，其逐渐生长填充孔隙，提高浇注料的抗热震能力，以及浇注料的抗侵蚀性。
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1.一种新型无碳钢包浇注料产品，其特征在于，各原料的质量百分含量为：刚玉颗粒60-70wt％，镁铝尖晶石颗粒1-5wt％，α-氧化铝微粉2-15wt％，刚玉微粉5-10wt％，电熔镁砂微粉1-6wt％，镁铝尖晶石微粉1-5wt％，复合促烧结剂0.1-5wt％，复合防爆剂0.05-0.2wt％，结合剂1-10wt％，减水剂0.05-0.25wt％。
2.根据权利要求1所述的一种新型无碳钢包浇注料产品，其特征在于，所述刚玉颗粒为板状刚玉、白刚玉的一种或多种；所述板状刚玉和白刚玉颗粒的粒径为1-0mm、3-1mm、6-3mm。
3.根据权利要求1所述的一种新型无碳钢包浇注料产品，其特征在于，所述镁铝尖晶石颗粒的粒径为1-0mm。
4.根据权利要求1所述的一种利新型无碳钢包浇注料产品，其特征在于，所述α-氧化铝微粉的粒径小于1μm。
5.根据权利要求1所述的一种利新型无碳钢包浇注料产品，其特征在于，所述刚玉微粉包括板状刚玉微粉和白刚玉微粉的一种或多种，粒径小于0.045mm。
6.根据权利要求1所述的一种利新型无碳钢包浇注料产品
7.根据权利要求1所述的一种新型无碳钢包浇注料产品，其特征在于，所述复合促烧结剂为纳米级碳酸钙和活性氧化镁,纳米级碳酸钙和活性氧化镁的比例为1：1。
8.据权利要求1所述的一种新型无碳钢包浇注料产品，其特征在于，所述复合防爆剂为改性防爆纤维。
9.根据权利要求1所述的一种新型无碳钢包浇注料产品，其特征在于，所述减水剂为三聚磷酸钠、六偏磷酸钠和偶聚羧酸型高聚物的一种或多种；所述结合剂为高纯铝酸钙水泥。
10.根据权利要求1所述的新型钢包浇注料产品的制作工艺，其特征在于，包括以下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种新型无碳钢包浇注料产品，其特征在于，各原料的质量百分含量为：刚玉颗粒60-70wt％，镁铝尖晶石颗粒1-5wt％，α-氧化铝微粉2-15wt％，刚玉微粉5-10wt％，电熔镁砂微粉1-6wt％，镁铝尖晶石微粉1-5wt％，复合促烧结剂0.1-5wt％，复合防爆剂0.05-0.2wt％，结合剂1-10wt％，减水剂0.05-0.25wt％。
2.根据权利要求1所述的一种新型无碳钢包浇注料产品，其特征在于，所述刚玉颗粒为板状刚玉、白刚玉的一种或多种；所述板状刚玉和白刚玉颗粒的粒径为1-0mm、3-1mm、6-3mm。
3.根据权利要求1所述的一种新型无碳钢包浇注料产品，其特征在于，所述镁铝尖晶石颗粒的粒径为1-0mm。
4.根据权利要求1所述的一种利新型无碳钢包浇注料产品，其特征在于，所述α-氧化铝微粉的粒径小于1μm。
5.根据权利要求1所述的一种利新...
【专利技术属性】
技术研发人员：侯新梅，夏波，徐恩霞，王恩会，刘新红，赵飞，
申请(专利权)人：郑州大学，
类型：发明
国别省市：
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