复合中间包干式料及其制备方法.pdf

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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202010165495.9 (22)申请日 2020.03.11 (71)申请人 唐山市国亮特殊耐火材料有限公司 地址 063021 河北省唐山市开平区赵庄村 东侧 (72)发明人 张连进杨松于凌月赵忠轩 王义龙杨强王伟强杨连弟 张俊梅 (74)专利代理机构 石家庄德皓专利代理事务所 (普通合伙) 13129 代理人 刘磊娜 (51)Int.Cl. C04B 35/043(2006.01) B22D 41/02(2006.01) (54)发明名称 一种复合中间包干式料及其制备方。

2、法 (57)摘要 本发明涉及一种新型复合中间包干式料， 包 括如下重量百分比含量的原料制成， 橄榄石颗粒 45-50%， 烧结镁砂细粉45-50%， 硅微粉1-2%， 树脂 粉3-5%， 碳素材料0.2-0.5%， 本发明所提供的复 合中间包干式料， 大大降低了生产成本， 有效提 高了产品的使用寿命， 并且能够满足不污染钢水 等要求。 权利要求书1页 说明书5页 CN 111170725 A 2020.05.19 CN 111170725 A 1.一种复合中间包干式料， 其特征在于， 其由包括如下重量百分比含量的原料制成： 原料A： 镁橄榄石颗粒45-50 %， 镁砂45 -50%， 硅微粉1。

3、-2%， 树脂粉3-5%； 原料B： 碳素材料， 所述碳素材料的加入量为原料A的0.2-0.5%， 所述碳素材料为石墨和 炭黑的组合物。 2.根据权利要求1所述的一种复合中间包干式料， 其特征在于， 所述石墨和炭黑的比例 为1:0.5-1.5。 3.根据权利要求1所述的一种复合中间包干式料， 其特征在于， 所述橄榄石颗粒的化学 组成为： MgO+SiO287wt%， Al2O32.0%， CaO1.0%， Fe2O310%； 粒径分布如下： 5-3mm： 3- 1mm为4:5。 4.根据权利要求1所述的一种复合中间包干式料， 其特征在于， 所述镁砂细粉为MgO 95wt%的烧结镁砂和/或电熔镁。

4、砂， 粒度1mm。 5.根据权利要求1所述的一种复合中间包干式料， 其特征在于， 所述硅微粉中SiO2含量 92wt%， 粒度0.1 m。 6.根据权利要求1所述的一种复合中间包干式料， 其特征在于， 所述石墨中C含量 94wt%， 粒度0.074mm。 7.根据权利要求1所述的一种复合中间包干式料， 其特征在于， 所述炭黑中C含量9 0wt%， 粒度0.074mm。 8.一种如权利要求1-7任一项所述的复合中间包干式料的制备方法， 其特征在于， 其包 括如下步骤： （1） 将镁砂细粉、 树脂粉、 硅微粉在搅拌机内预混合， 混合均匀后得到预混合粉； （2） 将骨料加入搅拌机混合均匀， 先加入石。

5、墨搅拌均匀后， 再加入炭黑充分搅拌， 使骨 料表面均匀的包裹一层碳素材料， 得到预处理骨料； （3） 在步骤 （2） 得到的预处理骨料中加入步骤 （1） 的带的预混合粉， 混合均匀， 从而获得 干式料。 9.根据权利要求8所述的复合中间包干式料的制备方法， 其特征在于， 所述步骤 （1） 中 预混合时间为15-20min。 权利要求书 1/1 页 2 CN 111170725 A 2 一种复合中间包干式料及其制备方法 技术领域 0001 本发明属于耐火材料领域， 具体涉及一种复合中间包干式料及其制备方法。 背景技术 0002 自从连铸中间包诞生以来， 中间包就发挥着不可代替的作用， 而干式料是。

6、保护其 正常安全运行的基础。 干式料具有施工方便、 升温速度快、 长寿和容易脱包等优点。 目前， 随 着钢铁行业形势的发展， 中间包使用寿命不断提升， 耐火材料企业只能使用更好的原材料 和增加工作层的厚度， 成本不断的提升， 使用寿命却没有明显提升。 中间包干式料的主要原 材料为镁砂， 但是随着我国镁资源的减少， 镁质原材料价格不断上升， 耐火材料企业生产成 本压力越来越严峻， 而钢厂对中间包使用要求越来越高、 考核越来越重， 不断压缩耐火材料 企业的生存空间， 因此寻求中间包干式料的性价比是耐火材料企业面临的共同问题， 在干 式料中引入复合添加剂、 改变生产工艺是行业关注的焦点。 发明内容 。

7、0003 本发明的目的在于解决现有技术中存在的问题， 提供一种成本低、 寿命长的复合 中间包干式料， 并同时提供其制备方法。 0004 为实现上述目的， 本发明所采取的技术方案是： 本发明一方面提供了一种复合中间包干式料， 其由包括如下重量百分比含量的原料制 成： 原料A： 镁橄榄石颗粒45-50%， 镁砂细粉20-25%， 硅微粉1-2%， 树脂粉3-5%； 原料B： 碳素材料,所述碳素材料的加入量为原料A的0.2-0.5%， 所述碳素材料为石墨和 炭黑的组合物。 0005 作为本发明的一些实施方案， 所述石墨和炭黑的比例为1:0.5-1.5。 0006 作为本发明的一些实施方案， 所述橄榄。

8、石颗粒的化学组成为： MgO+SiO287wt%， Al2O32.0%， CaO1.0%， Fe2O310%； 粒径分布如下： 5-3mm： 3-1mm为4:5。 0007 作为本发明的一些实施方案， 所述镁砂细粉为MgO95wt%的烧结镁砂和/或电熔 镁砂， 粒度1mm。 0008 作为本发明的一些实施方案， 所述硅微粉中SiO2含量92wt%， 粒度0.1 m。 0009 作为本发明的一些实施方案， 所述石墨中C含量94wt%， 粒度0.074mm。 0010 作为本发明的一些实施方案， 所述炭黑中C含量90wt%， 粒度0.074mm。 0011 作为本发明的一些实施方案， 所述镁橄榄石。

9、微粉的化学组成为： MgO+SiO297%， Fe2O31.0%； 粒径5 mm。 0012 本发明另一方面提供了一种上述复合中间包干式料的制备方法， 其包括如下步 骤： （1） 将镁砂细粉、 树脂粉、 硅微粉在搅拌机内预混合， 混合均匀后得到预混合粉； （2） 将骨料加入搅拌机混合均匀， 先加入石墨搅拌均匀后， 再加入炭黑充分搅拌， 使骨 说明书 1/5 页 3 CN 111170725 A 3 料表面均匀的包裹一层碳素材料， 得到预处理骨料； （3） 在步骤 （2） 得到的预处理骨料中加入步骤 （1） 的带的预混合粉， 混合均匀， 从而获得 干式料。 0013 作为本发明的一些实施方案， 。

10、所述步骤 （1） 中预混合时间为15-20min。 0014 采用上述技术方案所产生的有益效果在于： 本发明选择贮量丰富、 价格低廉的碱性耐火材料镁橄榄石为主要原料， 镁橄榄石抗碱 性渣能力强， 不水化， 并且不污染钢水。 在基质中配入适量的镁砂细粉， 有效保证产品在高 温下的强度； 在基质中加入适量的石墨和炭黑， 提高了产品的致密性， 为了确保基质中反应 形成以镁橄榄石为主的结合相， 添加少量超细镁砂微粉作为晶种。 0015 本发明所提供的复合中间包干式料， 大大降低了生产成本， 有效提高了产品的使 用寿命， 并且能够满足不污染钢水等要求。 具体实施方式 0016 为使本发明的目的、 技术方。

11、案和优点更加清楚， 下面结合具体实施例对发明进行 清楚、 完整的描述。 0017 实施例1 原料重量配比： 原料A： 镁橄榄石53mm： 20%； 31mm： 25%； 95中档镁砂10mm： 30%； 粒度小于1mm的95 中档镁砂细粉： 20%； 树脂粉： 4%； 92硅微粉： 1%。 0018 原料B： 相当于原料A重量的0.2%的-194石墨； 当于原料A重量的0.3%的炭黑N220。 0019 其中， 镁橄榄石颗粒的化学组成为MgO+SiO287wt%， Al2O32.0%， CaO1.0%， Fe2O310%； 所述石墨细粉中C94wt%， 粒度0.074mm； 所述炭黑中C90w。

12、t%， 粒度 0.074mm； 所述镁砂细粉的化学组成为MgO+SiO295%， Fe2O31.0%， 粒度1mm。 0020 制备方法： （1） 将镁砂细粉、 树脂粉、 硅微粉在搅拌机内预混合15-20分钟， 混合均匀后得到预混合 粉； （2） 先将骨料加入搅拌机混合均匀， 然后加入适量的石墨搅拌均匀， 再加入炭黑充分搅 拌， 使骨料表面均匀的包裹一层碳； （3） 在混合均匀的骨料中加入预混合粉， 混合均匀从而获得干式料。 0021 按照上述生产的干式料， 经过振动施工和200烘烤后， 体积密度2.38g/cm， 显气 孔率20.54%， 常温抗折耐压为25.8MPa， 在某钢厂使用寿命达到。

13、30小时以上， 残余厚度30mm 左右， 能满足钢厂的使用需求。 0022 实施例2 原料重量配比： 原料A： 镁橄榄石53mm： 20%； 31mm： 25%； 95中档镁砂10mm： 30%； 粒度小于1mm的95 中档镁砂细粉： 20%； 树脂粉： 4%； 92硅微粉： 1%。 0023 原料B： 相当于原料A重量的0.3%的-194石墨； 当于原料A重量的0.2%的炭黑N220。 0024 其中， 镁橄榄石颗粒的化学组成为MgO+SiO287wt%， Al2O32.0%， CaO1.0%， Fe2O310%； 所述石墨细粉中C94wt%， 粒度0.074mm； 所述炭黑中C90wt%，。

14、 粒度 说明书 2/5 页 4 CN 111170725 A 4 0.074mm； 所述镁砂细粉的化学组成为MgO+SiO295%， Fe2O31.0%， 粒度1mm。 0025 制备方法： （1） 将镁砂细粉、 树脂粉、 硅微粉在搅拌机内预混合15-20分钟， 混合均匀后得到预混合 粉； （2） 先将骨料加入搅拌机混合均匀， 然后加入适量的石墨搅拌均匀， 再加入炭黑充分搅 拌， 使骨料表面均匀的包裹一层碳； （3） 在混合均匀的骨料中加入预混合粉， 混合均匀从而获得干式料。 0026 按照上述生产的干式料， 经过振动施工和200烘烤后， 体积密度2.34g/cm， 显气 孔率20.63%， 。

15、常温抗折耐压为25.2MPa， 在实施例1的钢厂中间包使用寿命能达到28小时以 上， 残余厚度25mm。 0027 实施例3 原料重量配比： 原料A： 镁橄榄石53mm： 20%； 31mm： 25%； 95中档镁砂10mm： 30%； 粒度小于1mm的95 中档镁砂细粉： 20%； 树脂粉： 4%； 92硅微粉： 1%。 0028 原料B： 相当于原料A重量的0.4%的-196石墨； 当于原料A重量的0.1%的炭黑N220。 0029 其中， 镁橄榄石颗粒的化学组成为MgO+SiO287wt%， Al2O32.0%， CaO1.0%， Fe2O310%； 所述石墨中C95wt%， 粒度0.0。

16、74mm； 所述炭黑中C90wt%， 粒度0.074mm； 所述镁砂细粉的化学组成为MgO+SiO297%， Fe2O31.0%， 粒度1mm。 0030 制备方法： （1） 将镁砂细粉、 树脂粉、 硅微粉在搅拌机内预混合15-20分钟， 混合均匀后得到预混合 粉； （2） 先将骨料加入搅拌机混合均匀， 然后加入适量的石墨搅拌均匀， 再加入炭黑充分搅 拌， 使骨料表面均匀的包裹一层碳； （3） 在混合均匀的骨料中加入预混合粉， 混合均匀从而获得干式料。 0031 按照上述生产的干式料， 经过振动施工和200烘烤后， 体积密度2.32g/cm， 显气 孔率20.68%， 常温抗折耐压为24.5M。

17、Pa， 在实施例1的钢厂中间包使用寿命25小时， 残余厚度 20mm。 0032 实施例4 原料重量配比： 原料A： 镁橄榄石53mm： 20%； 31mm： 25%； 95中档镁砂10mm： 30%； 粒度小于0.088mm 的95中档镁砂细粉： 20%； 树脂粉： 4%； 92硅微粉： 1%。 0033 原料B： 相当于原料A重量的0.1%的-194石墨； 当于原料A重量的0.4%的炭黑N220。 0034 其中， 镁橄榄石颗粒的化学组成为MgO+SiO287wt%， Al2O32.0%， CaO1.0%， Fe2O310%； 所述石墨细粉中C94wt%， 粒度0.074mm； 所述炭黑中。

18、C90wt%， 粒度 0.074mm； 所述镁砂细粉的化学组成为MgO+SiO297%， Fe2O31.0%， 粒度1mm。 0035 制备方法： （1） 将镁砂细粉、 树脂粉、 硅微粉在搅拌机内预混合15-20分钟， 混合均匀后得到预混合 粉； （2） 先将骨料加入搅拌机混合均匀， 然后加入适量的石墨搅拌均匀， 再加入炭黑充分搅 说明书 3/5 页 5 CN 111170725 A 5 拌， 使骨料表面均匀的包裹一层碳； （3） 在混合均匀的骨料中加入预混合粉， 混合均匀从而获得干式料。 0036 按照上述生产的干式料， 经过振动施工和200烘烤后， 体积密度2.32g/cm， 显气 孔率2。

19、0.71%， 常温抗折耐压为24.8MPa， 在实施例1的钢厂中间包中使用寿命25小时， 残余厚 度20mm。 0037 实施例5 原料重量配比： 原料A： 镁橄榄石53mm： 20%； 31mm： 25%； 95中档镁砂10mm： 30%； 粒度小于1mm的95 中档镁砂： 20%； 树脂粉： 4%； 92硅微粉： 1%。 0038 原料B： 相当于原料A重量的0.1%的-194石墨； 当于原料A重量的0.1%的炭黑N220。 0039 其中， 镁橄榄石颗粒的化学组成为MgO+SiO287wt%， Al2O32.0%， CaO1.0%， Fe2O310%； 所述石墨细粉中C94wt%， 粒度。

20、0.074mm； 所述炭黑中C80wt%， 粒度 0.074mm； 所述镁砂细粉的化学组成为MgO+SiO297%， Fe2O31.0%， 粒度1mm。 0040 制备方法： （1） 将镁砂细粉、 树脂粉、 硅微粉在搅拌机内预混合15-20分钟， 混合均匀后得到预混合 粉； （2） 先将骨料加入搅拌机混合均匀， 然后加入适量的石墨搅拌均匀， 再加入炭黑充分搅 拌， 使骨料表面均匀的包裹一层碳； （3） 在混合均匀的骨料中加入预混合粉， 混合均匀从而获得干式料。 0041 按照上述生产的干式料， 经过振动施工和200烘烤后， 体积密度2.31g/cm， 显气 孔率20.61%， 常温抗折耐压为2。

21、5.1MPa， 在实施例1的钢厂中间包中使用寿命28小时， 残余厚 度为30mm。 0042 对比例1 原料重量配比： 原料A： 镁橄榄石53mm： 20%； 31mm： 25%； 95中档镁砂10mm： 30%； 粒度小于1mm的95 中档镁砂： 25%； 树脂粉： 4%； 92硅微粉： 1%。 0043 原料B： 相当于原料A重量的0.3%的炭黑N220。 0044 其中， 镁橄榄石颗粒的化学组成为MgO+SiO287wt%， Al2O32.0%， CaO1.0%， Fe2O310%； 所述石墨细粉中C94wt%， 粒度0.074mm； 所述炭黑中C90wt%， 粒度 0.074mm； 所。

22、述镁砂细粉的化学组成为MgO+SiO297%， Fe2O31.0%， 粒度1mm。 0045 制备方法： （1） 将镁砂细粉、 树脂粉、 硅微粉在搅拌机内预混合15-20分钟， 混合均匀后得到预混合 粉； （2） 先将骨料加入搅拌机混合均匀， 然后加入适量的石墨搅拌均匀， 再加入炭黑充分搅 拌， 使骨料表面均匀的包裹一层碳； （3） 在混合均匀的骨料中加入预混合粉， 混合均匀从而获得干式料。 0046 按照上述生产的干式料， 经过振动施工和200烘烤后， 体积密度2.31g/cm， 显气 孔率20.88%， 常温抗折耐压为23.5MPa， 在实施例1的钢厂中间包使用寿命25小时， 残余厚度 1。

23、5mm。 说明书 4/5 页 6 CN 111170725 A 6 0047 对比例2 原料重量配比： 原料A： 镁橄榄石53mm： 20%； 31mm： 25%； 95中档镁砂10mm： 30%； 粒度小于1mm的95 中档镁砂细粉： 25%； 树脂粉： 4%； 92硅微粉： 1%。 0048 原料B： 相当于原料A重量的0.2%的-194石墨； 当于原料A重量的0.3%的炭黑N220。 0049 其中， 镁橄榄石颗粒的化学组成为MgO+SiO287wt%， Al2O32.0%， CaO1.0%， Fe2O310%； 所述石墨细粉中C94wt%， 粒度0.074mm； 所述炭黑中C90wt%。

24、， 粒度 0.074mm； 所述镁砂细粉的化学组成为MgO+SiO295%， Fe2O31.0%， 粒度1mm。 0050 制备方法： （1） 将镁砂细粉、 树脂粉、 硅微粉在搅拌机内预混合15-20分钟， 混合均匀后得到预混合 粉； （2） 先将骨料加入搅拌机混合均匀， 然后加入适量的炭黑搅拌均匀， 再加入石墨充分搅 拌； （3） 在混合均匀的骨料中加入预混合粉， 混合均匀从而获得干式料。 0051 按照上述生产的干式料， 可以明显的发现骨料的表面不能包裹一层均匀的碳， 而 且部分颗粒表面保持料的原来的颜色。 经过振动施工和200烘烤后， 体积密度2.28g/cm， 显气孔率21.42%， 。

25、常温抗折耐压为21.31MPa， 在实施例1的钢厂中间包使用寿命22小时， 已 侵蚀到永久层， 即没有残余厚度。 0052 对比例3 原料重量配比： 原料A： 镁橄榄石53mm： 20%； 31mm： 25%； 95中档镁砂10mm： 30%； 粒度小于1mm的95 中档镁砂： 20%； 树脂粉： 4%； 92硅微粉： 1%。 0053 原料B： 相当于原料A重量的0.2%的-194石墨； 当于原料A重量的0.3%的炭黑N220。 0054 其中， 镁橄榄石颗粒的化学组成为MgO+SiO287wt%， Al2O32.0%， CaO1.0%， Fe2O310%； 所述石墨细粉中C94wt%， 粒。

26、度0.074mm； 所述炭黑中C80wt%， 粒度 0.074mm； 所述镁砂细粉的化学组成为MgO+SiO297%， Fe2O31.0%， 粒度1mm。 0055 制备方法： （1） 将镁砂细粉、 树脂粉、 硅微粉、 炭黑、 石墨在搅拌机内预混合15-20分钟， 混合均匀后 得到预混合粉； （3） 在骨料中加入预混合粉， 混合均匀从而获得干式料。 0056 按照上述生产的干式料， 可以明显的发现骨料的表面没有一点碳素材料， 颗粒表 面保留材质原本颜色。 经过振动施工和200烘烤后， 体积密度2.25g/cm， 显气孔率 21.35%， 常温抗折耐压为21.18MPa， 在实施例1的钢厂中间包使用寿命20小时， 已侵蚀到永 久层侵蚀10mm左右， 即没有残余厚度， 有一定的安全隐患。 说明书 5/5 页 7 CN 111170725 A 7 。