一种中间包内衬耐火材料及其制造工艺技术领域
本发明涉及钢铁冶炼技术领域，尤其涉及一种中间包内衬耐火材料。
背景技术
中间包是短流程炼钢中用到的一个耐火材料容器，首先接受从钢包浇下来的钢
水，然后再由中间包水口分配到各个结晶器中去。中间包是炼钢生产流程的中间环节，而且
是由间歇操作转向连续操作的衔接点。中间包作为冶金反应器是提高钢产量和质量的重要
一环。
随着转炉出钢温度提高，各种钢包精炼技术的应用，以及中包连浇炉数和连浇时
间的不断提高，中包内衬受到的压力不断增大，工作环境变得更加恶劣。考虑到中包的作用
(减压、稳流、去夹杂、贮存和分流钢水)，必须对中包内衬进行优化设计，合理选择耐火材
料。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提供一种中间包内衬耐
火材料及其制造工艺。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：
依据本发明的一个方面，提供了一种中间包内衬耐火材料，包括工作层、浇注层、
保温层和隔热保温涂料层，所述隔热保温涂料层涂覆在中间包的内壁上，所述保温层敷设
在所述隔热保温涂料层表面，所述浇注层浇注在所述保温层上，且所述浇注层经过高温烘
烤凝结在所述保温层表面，所述工作层涂覆在所述浇注层上，且所述工作层经过高温烘烤
凝结在所述浇注层表面。
依据本发明的另一个方面，提供了一种中间包内衬耐火材料制造工艺，包括如下
步骤：
步骤1：将中间包的内壁进行洁净处理，在洁净后的所述中间包的内壁涂覆一层隔
热保温涂料层，并晾干；
步骤2：在所述隔热保温涂料层表面敷设一层保温层，再在所述保温层表面浇注一
层浇注层，并对所述浇注层进行第一次烘烤处理；
步骤3：在经过第一次烘干处理的所述浇注层表面涂覆一层工作层，并对所述工作
层进行第二次烘烤处理。
本发明的有益效果是：本发明的一种中间包内衬耐火材料及其制造工艺，具有较
高的强度和较强的耐腐蚀性，整体性较好，具有较好的耐热性和保温性，起到隔热效果，减
小热量散发，更加节能环保，大大延长了中间包的使用寿命，提高了生产的安全性。
附图说明
图1为本发明的一种中间包内衬耐火材料结构示意图；
图2为本发明的一种中间包内衬耐火材料制造工艺流程图；
图3为本发明的第一次烘烤处理的温度变化曲线示意图；
图4为本发明的第二次烘烤处理的温度变化曲线示意图；
图5为本发明的第三次烘烤处理的温度变化曲线示意图。
附图中，各标号所代表的部件列表如下：
1、工作层，2、浇注层，3、保温层，4、隔热保温涂料层，5、中间包，6、修补层。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并
非用于限定本发明的范围。
实施例一、一种中间包内衬耐火材料，下面将结合附图1对本实施例的一种中间包
内衬耐火材料进行详细介绍。
如图1所示，一种中间包内衬耐火材料，包括工作层1、浇注层2、保温层3和隔热保
温涂料层4，所述隔热保温涂料层4涂覆在中间包5的内壁上，所述保温层3敷设在所述隔热
保温涂料层4上，所述浇注层2浇注在所述保温层3上，且所述浇注层2经过高温烘烤凝结在
所述保温层3表面，所述工作层1涂覆在所述浇注层2，且所述工作层1并经过高温烘烤凝结
在所述浇注层2表面。
本实施例中，所述工作层1的主要成分为纳米空心微珠和二氧化钛，且所述工作层
1的厚度为22-25mm。通过设置所述工作层1可以承受中间包内注入的高温钢水，并且中空陶
瓷粉末和氧化钇在较高温度下可以保持稳定的性能，不会被氧化。
本实施例中，所述浇注层2的主要成分为硅石和安山岩，且所述浇注层2厚度为50-
55mm，所述保温层3的其厚度为17-23mm。通过所述浇注层2可以增强整个耐火层的强度，整
体性好，避免在生产中由于中间包的外壳由于高温而软化，影响其整体成形，提高生产的安
全性。
本实施例中，所述隔热保温涂料层4的主要成分为中空陶瓷粉末和氧化钇，且所述
隔热保温涂料层4的厚度为10-15mm。通过所述隔热保温涂料层4一方面，可以使得所述保温
层3可以与中间包的外壳内壁之间较好的结合，使得保温层3起到较好的保温效果，另一方
面可以通过所述隔热保温涂料层4自身实现隔热的效果，进一步地有效防止热量的散发。
优选地，所述浇注层2与所述工作层1之间还设有修补层6，所述修补层6的主要成
分为氧化镁和氧化铝，且其厚度为5-10mm。通过所述修补层6可以使得所述浇注层2表面更
加平整，方便在所述浇注层2表面涂覆所述工作层1，使得所述工作层1与所述浇注层2更好
的结合，也可提高所述工作层1的整体一致性，使其在高温下可以较好的保持性能稳定。
实施例二、一种中间包内衬耐火材料，下面将结合附图2对本实施例的 一种中间
包内衬耐火材料进行详细介绍。
如图1所示，一种中间包内衬耐火材料制造工艺，包括如下步骤：
步骤1：将中间包5的内壁进行洁净处理，在洁净后的所述中间包5的内壁涂覆一层
隔热保温涂料层4，并晾干；
步骤2：在所述隔热保温涂料层4表面敷设一层保温层3，再在所述保温层3表面浇
注一层浇注层2，并对所述浇注层2进行第一次烘烤处理；
步骤3：在经过第一次烘干处理的所述浇注层2表面涂覆一层工作层1，并对所述工
作层1进行第二次烘烤处理。
本实施例中，所述步骤1中，所述隔热保温涂料层4的主要成分为中空陶瓷粉末和
氧化钇，且中空陶瓷粉末的重量百分数大于等于60％，氧化钇的重量百分数大于等于15％。
通过控制所述隔热保温涂料层4的厚度，一方面可以避免所述隔热保温涂料层4过厚而占用
中间包内部过大的空间，影响中间包的容量，另一方面避免由于所述隔热保温涂料层4过薄
使得所述保温层3不能很好的与中间包内壁结合。另外，由于所述隔热保温涂料层4还可以
增强外壳的强度。
本实施例中，所述步骤2中，所述保温层3采用硅酸铝纤维毡，其密度范围为0.09-
0.12g/m3，所述浇注层2的主要成分为硅石和安山岩，且硅石的重量百分数大于等于60％，
安山岩的重量百分数大于等于25％，且所述浇注层2的体积密度大于等于2.45g/m3。对所述
浇注层2的第一次烘烤处理采用如图3所示的加热过程。通过上述方式可以使得所述浇注层
2外整个耐火层提供较好的强度支撑，所述保温层3可以有效减小中间包内壁与外部的热交
换，尽可能减小能像损失，通过如图1所示的加热过程可以使得所述浇注层2较好的凝固，同
时与所述保温层3和工作层1更好的结合。
如图3所示，先将烘烤温度均匀升至100摄氏度，然后进行第一阶段的恒温烘烤，持
续20小时，再将烘烤温度均匀升至400摄氏度，进行第二阶 段的恒温烘烤，持续16小时，再
将烘烤温度均匀升至700摄氏度，然后进行第三阶段的恒温烘烤，持续8小时，最后将烘烤温
度均匀升至1200摄氏度，进行第四阶段的恒温烘烤，持续4小时，完成后冷却，结束第一次烘
烤。
本实施例中，所述步骤3中，所述工作层1的主要成分为纳米空心微珠和二氧化钛，
纳米空心微珠的重量百分数大于等于78％，二氧化钛的重量百分数大于等于10％，所述工
作层1的体积密度大于等于1.8g/m3。对所述工作层的第二次烘烤如图4所示。通过控制所述
工作层1的厚度，可以在保证所述工作层1的工作寿命的前提下，尽可能的减小所述工作层1
占用中间包的内部空间，避免所述工作层1过薄更容易破损，同时避免所述工作层1过厚影
响中间包的内部空间。
如图4所示，先将烘烤温度均匀升至150摄氏度，然后进行第一阶段的恒温烘烤，持
续3小时，再将烘烤温度均匀升至400摄氏度，进行第二阶段的恒温烘烤，持续3小时，最后将
烘烤温度均匀升至700摄氏度，然后进行第三阶段的恒温烘烤，持续2小时，完成后冷却，结
束第二次烘烤。
优选地，在所述步骤3之前，还进行如下步骤处理：
在所述浇注层2表面涂覆一层修补层6，并对所述修补层6进行第三次烘烤处理，再
在所述修补层6表面涂覆一层所述工作层1；其中，所述修补层6主要成分为氧化镁和氧化
铝，其中氧化镁的重量百分数大于等于25％，氧化铝的重量百分数大于等于45％，且所述修
补层6的体积密度大于等于2.2g/m3。对所述修补层的第三次烘烤如图5所示。通过所述修补
层6可以使得所述浇注层2表面更加平整，方便在所述浇注层2表面涂覆所述工作层1，使得
所述工作层1与所述浇注层2更好的结合，也可提高所述工作层1的整体一致性，使其在高温
下可以较好的保持性能稳定。
如图5所示，先将烘烤温度均匀升至150摄氏度，然后进行第一阶段的恒温烘烤，持
续5小时，再将烘烤温度均匀升至400摄氏度，进行第二阶段 的恒温烘烤，持续4小时，最后
将烘烤温度均匀升至700摄氏度，然后进行第三阶段的恒温烘烤，持续2小时，完成后冷却，
结束第三次烘烤。
本发明的一种中间包内衬耐火材料及其制造工艺，具有较高的强度和较强的耐腐
蚀性，整体性较好，具有较好的耐热性和保温性，起到隔热效果，减小热量散发，更加节能环
保，大大延长了中间包的使用寿命，提高了生产的安全性。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和
原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。