[00126389]一种连铸中间包涂料及其制备方法

连铸中间包是钢包与结晶器之间用于钢水过渡的装置,它不仅负责钢水从钢包到结晶器之间的分流、整流和贮存钢水,且还具有钢水的精炼和非金属夹杂去除的新功能。连铸中间包的工作衬一般采用能延长使用寿命和降低耐火材料消耗的耐火涂料。通常碱性涂料耐侵蚀性能好,使用后解体性能也好,且具有净化钢水的功能,因此大多采用镁质和镁钙质涂料作为中间包涂料。 随着新的冶炼技术和连铸新工艺的快速发展,对耐火材料的要求越来越苛刻,使连铸中间包用涂料愈来愈受到重视,同时也面临着前所未有的挑战。目前,为满足连铸中间包的使用要求,连铸中间包涂料普遍采用磷酸盐（如三聚磷酸钠、六偏磷酸钠）作为结合剂,磷酸盐的加入量一般为连铸中间包涂料总质量的1～4wt%,另加入2～4wt%的粘土作为增塑剂。中高温条件下,连铸中间包涂料在800℃～1500℃还可形成Na2O·2CaO·P2O5,高温不熔且具有很高的强度;1500℃后失去Na2O,在1700℃转化为耐火度很高的正磷酸钙。这种变化不可逆,转化时体积变化很小,因此耐火涂料可以始终保持很高的强度。然而,在连铸中间包浇铸过程中,随着连铸中间包涂料不断被钢水溶损,连铸中间包涂料中的磷酸盐也会进入钢水中,使钢水增磷,导致钢水中的磷元素不易控制,不利于高质量低磷钢和超低磷钢的生产,甚至造成改钢或次晶,如磷酸盐会导致IF钢中O、C、P元素的含量大幅增多;另一方面,使用后的连铸中间包涂料中残留的磷酸盐可能会污染水质。 本项目采用的粘土晶体形状呈层片状,加水后其层间会吸附和填充大量的水,层间距离增加,而且在粘土分子的作用下,水分子被解离,分别吸附到粘土的晶体平面上和端面上,具有胶体结合性。在配合有聚羧酸的粘土胶体分散系中,部分粘土胶体能与镁橄榄石中的碱金属离子形成碱离子粘土,从而促进少部分粘土胶体的解胶,放出自由水,增强了涂料的流动和铺展性,有利用于搅拌均匀和涂抹。同时,适当微量的碳化硅微粉和粘土共同作用能增强结合性,适当减少了富硅玻璃相,有助于改善涂料的强度、体积稳定性和耐火性能。 制备的连铸中间包涂料在保证使用性能的同时,不仅使使用寿命＞20次,且完全无磷,有利于洁净钢的冶炼。 采用的层片状晶体的粘土,在粘土分子的作用下,水分子被解离成H+正离子和OH-负离子,分别吸附到粘土的晶体平面（呈负电性）上和端面（呈正电性）上,具有胶体结合性。制备的连铸中间包涂料具有不含磷、附着性优异、中温强度高、热态强度高、高温下体积稳定性好、耐剥落性强、能净化钢水、抗冲刷、耐侵蚀、使用寿命长和环境友好的特点。克服已有技术缺陷,提供了一种不含磷、附着性优异、中温强度高、热态强度高、高温下体积稳定性好、耐剥落性强、能净化钢水、抗冲刷、耐侵蚀、使用寿命长和环境友好的连铸中间包涂料及其制备方法,可推广到石化、建筑、热电等行业使用。