一种钢包热补料及其制备方法和一种钢包热修补方法与流程

1.本发明涉及钢包修补技术领域，具体的说，是一种钢包热补料及其制备方法和一种钢包热修补方法。


背景技术：

2.钢水包用于炼钢厂、铸造厂在平炉、电炉或转炉前承接钢水、进行浇注作业。现在，随着炼钢技术的不断发展，钢包的作用也越来越大。以前钢包仅起到一个转运钢液的作用，现在，为了提升炼钢厂的生产效率，在钢包中还会进行精炼等作业。这样在长时间使用后，钢包会因为长时间高温作业，而出现一定的损坏。
3.目前，在对钢包进行修补的过程中，现在的补包工艺一般都是采用半浇注半砌筑式工艺，这样的操作工艺过于繁琐，而且补包性能较差。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种钢包热补料，以解决现有的布料透气性能与强度无法兼容的问题。
5.为了解决上述问题，本发明采用以下技术手段：
6.一种钢包热补料，按重量份计，由刚玉55～80份，α氧化铝微粉6～12份，铝镁凝胶粉6～12份，铬绿3～8份，加固成孔剂1～8份，轻量化辅助成型成孔剂6～12％份组成。
7.作为优选的，所述加固成孔剂是八水碘化镁。
8.进一步的，所述轻量化辅助成型成孔剂是轻质碳酸镁。
9.更进一步的，所述刚玉包括板状刚玉和白刚玉，所述板状刚玉按重量份计有15～20份，所述白刚玉按重量份计有40～60份。
10.更进一步的，所述板状刚玉的粒径为1～0mm，所述白刚玉为16目白刚玉，所述α氧化铝微粉的粒径为2μm。
11.本发明在使用的过程中，镁铝凝胶是一种复合凝胶粉。当烘烤温度大于200℃，处于熔融状态，生成网络状或穿插状的陶瓷结合相，使材料有一定的强度，陶瓷结合相也保证中温(～1100℃)烘烤强度和高温使用性能。
12.而八水碘化镁分解反应后，生成的氧化镁有助于陶瓷结合相的形成，逸出的水蒸气可在材料内部形成贯通的气道，起增加通气量的作用。理论上使用水合硫酸镁、水合氯化镁也可以起到相同的效果，但试验结果显示，八水碘化镁的效果远远优于另外两种。同时，在八水碘化镁生效的过程中，所产生的少量碘蒸气能够起到补强剂的作用，在气道形成的过程中，加速气道壁的固化，避免气道在形成过程中出现塌陷，同时在气道形成后，还能够对固体物基块进行硬化的作用。
13.轻质碳酸镁堆积密度很低，可以显著降低材料的体积密度，进而让材料能够具备轻质的特性，并且进一步避免在气道形成的过程中，气道出现塌陷的情况。与此同时，其分解产物氧化镁会和氧化铝反应形成尖晶石，产生陶瓷结合相，提高机体的强度；而且分解产
生的气体亦有助于材料内部疏松多孔结构的形成，保证其通气量能达到使用要求。
14.在整个复合材料中，镁铝凝胶粉起结合作用，提升材料整体强度，但也会使其致密化，降低通气能力；八水碘化镁和轻质碳酸镁共同作用，一方面形成疏松多孔的内部结构，保证通气能力，降低材料强度，另一方面分解形成的氧化镁活性高，可以促进生成尖晶石的反应，巩固陶瓷结合相，提高强度；轻质碳酸镁堆积密度低，提高材料通气性能的能力非常优异。
15.并且，本技术所涉及的补料其制备方法简便，只需要将除八水碘化镁外的物料混合，在需要使用时，加入八水碘化镁即可。具体的，一种钢包热补料制备方法，将板状刚玉、白刚玉、α氧化铝微粉、铝镁凝胶粉、铬绿、轻质碳酸镁混合均匀后包装，然后将八水碘化镁分开包装即可。
16.再者，本技术在对钢包进行修补时，只需要将热补剂倒入钢包中待修补的位置，然后直接将带有修补料的钢包放入烤包器上烘烤即可，具体的，一种钢包热修补方法，将待修补的钢包清理干净后，将由板状刚玉、白刚玉、α氧化铝微粉、铝镁凝胶粉、铬绿、轻质碳酸镁以及八水碘化镁组成的热补料投入待修补的钢包内，然后直接将盛有热补料的钢包在烤包器上进行烘烤4～6小时。
具体实施方式
17.为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施方式，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。
18.因此，以下对本发明的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。
19.需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。
20.实施例1
21.一种钢包热补料，按重量份计，由刚玉55份，α氧化铝微粉6份，铝镁凝胶粉6份，铬绿3份，加固成孔剂1份，轻量化辅助成型成孔剂6份组成。
22.所述加固成孔剂是八水碘化镁。
23.所述轻量化辅助成型成孔剂是轻质碳酸镁。
24.所述刚玉包括板状刚玉和白刚玉，所述板状刚玉按重量份计有15份，所述白刚玉按重量份计有40份。
25.所述板状刚玉的粒径为1～0mm，所述白刚玉为16目白刚玉，所述α氧化铝微粉的粒径为2μm。
26.制备方法：将板状刚玉、白刚玉、α氧化铝微粉、铝镁凝胶粉、铬绿、轻质碳酸镁混合均匀后包装，然后将八水碘化镁分开包装即可。
27.钢包热修补方法：将待修补的钢包清理干净后，将由板状刚玉、白刚玉、α氧化铝微粉、铝镁凝胶粉、铬绿、轻质碳酸镁以及八水碘化镁组成的热补料投入待修补的钢包内，然后直接将盛有热补料的钢包在烤包器上进行烘烤4～6小时。
28.实施例2
29.一种钢包热补料，按重量份计，由刚玉70份，α氧化铝微粉9份，铝镁凝胶粉9份，铬绿5份，加固成孔剂4份，轻量化辅助成型成孔剂9份组成。
30.所述加固成孔剂是八水碘化镁。
31.所述轻量化辅助成型成孔剂是轻质碳酸镁。
32.所述刚玉包括板状刚玉和白刚玉，所述板状刚玉按重量份计有17份，所述白刚玉按重量份计有53份。
33.所述板状刚玉的粒径为1～0mm，所述白刚玉为16目白刚玉，所述α氧化铝微粉的粒径为2μm。
34.制备方法：将板状刚玉、白刚玉、α氧化铝微粉、铝镁凝胶粉、铬绿、轻质碳酸镁混合均匀后包装，然后将八水碘化镁分开包装即可。
35.钢包热修补方法：将待修补的钢包清理干净后，将由板状刚玉、白刚玉、α氧化铝微粉、铝镁凝胶粉、铬绿、轻质碳酸镁以及八水碘化镁组成的热补料投入待修补的钢包内，然后直接将盛有热补料的钢包在烤包器上进行烘烤4～6小时。
36.实施例3
37.一种钢包热补料，按重量份计，由刚玉80份，α氧化铝微粉12份，铝镁凝胶粉12份，铬绿8份，加固成孔剂8份，轻量化辅助成型成孔剂12份组成。
38.所述加固成孔剂是八水碘化镁。
39.所述轻量化辅助成型成孔剂是轻质碳酸镁。
40.所述刚玉包括板状刚玉和白刚玉，所述板状刚玉按重量份计有20份，所述白刚玉按重量份计有60份。
41.所述板状刚玉的粒径为1～0mm，所述白刚玉为16目白刚玉，所述α氧化铝微粉的粒径为2μm。
42.制备方法：将板状刚玉、白刚玉、α氧化铝微粉、铝镁凝胶粉、铬绿、轻质碳酸镁混合均匀后包装，然后将八水碘化镁分开包装即可。
43.钢包热修补方法：将待修补的钢包清理干净后，将由板状刚玉、白刚玉、α氧化铝微粉、铝镁凝胶粉、铬绿、轻质碳酸镁以及八水碘化镁组成的热补料投入待修补的钢包内，然后直接将盛有热补料的钢包在烤包器上进行烘烤4～6小时。
44.本发明在使用的过程中，镁铝凝胶是一种复合凝胶粉。当烘烤温度大于200℃，处于熔融状态，生成网络状或穿插状的陶瓷结合相，使材料有一定的强度，陶瓷结合相也保证中温(～1100℃)烘烤强度和高温使用性能。
45.而八水碘化镁分解反应后，生成的氧化镁有助于陶瓷结合相的形成，逸出的水蒸气可在材料内部形成贯通的气道，起增加通气量的作用。理论上使用水合硫酸镁、水合氯化镁也可以起到相同的效果，但试验结果显示，八水碘化镁的效果远远优于另外两种。同时，在八水碘化镁生效的过程中，所产生的少量碘蒸气能够起到补强剂的作用，在气道形成的过程中，加速气道壁的固化，避免气道在形成过程中出现塌陷，同时在气道形成后，还能够对固体物基块进行硬化的作用。
46.轻质碳酸镁堆积密度很低，可以显著降低材料的体积密度，进而让材料能够具备轻质的特性，并且进一步避免在气道形成的过程中，气道出现塌陷的情况。与此同时，其分
解产物氧化镁会和氧化铝反应形成尖晶石，产生陶瓷结合相，提高机体的强度；而且分解产生的气体亦有助于材料内部疏松多孔结构的形成，保证其通气量能达到使用要求。
47.在整个复合材料中，镁铝凝胶粉起结合作用，提升材料整体强度，但也会使其致密化，降低通气能力；八水碘化镁和轻质碳酸镁共同作用，一方面形成疏松多孔的内部结构，保证通气能力，降低材料强度，另一方面分解形成的氧化镁活性高，可以促进生成尖晶石的反应，巩固陶瓷结合相，提高强度；轻质碳酸镁堆积密度低，提高材料通气性能的能力非常优异。
48.并且，本技术所涉及的补料其制备方法简便，只需要将除八水碘化镁外的物料混合，在需要使用时，加入八水碘化镁即可。
49.综上，将实施例1、实施例2、实施例3进行对比后，实施例2的性能达到最佳，显气孔率能够达到37％，体积密度为2.38g/cm3，1200℃保温6小时抗折强度为18mpa，1200℃保温6小时耐压强度为80mpa。
50.下面采用采用若干对比例进行对比。
51.对比例1
52.将实施例2中的八水碘化镁更换为水和硫酸镁。
53.对比例2
54.将实施例2中的八水碘化镁更换为水和氯化镁。
55.对比例3
56.将实施例2中的轻质碳酸镁更换为碳酸钙。
57.将最终形成的物料进行比对，结果如下：
[0058][0059]
将实施例2与对比例1和对比例2进行对比，八水碘化镁的加入，不仅提高了显气孔
率，同时，降低体密，而且力学性能与对比例1和对比例2的力学性能相近似，具备良好的结构强度。也就是说，虽然水和硫酸镁以及水和氯化镁都能够起到增加材料强度的目的，但是在反应的过程中，有大量的气孔塌陷，从而造成显气孔率低，体密大的情况出现。而采用八水碘化镁，溢出的水蒸气能够形成起到，而溢出的少量碘蒸气，能够对产生的起到进行加固，从而有效的避免在反应过程中，气道塌陷的情况，因而，最后的成品中，实施例2的显气孔率更高，体密更小，而且，最后的结构强度与对比例1和对比例2相近似。
[0060]
另外，将实施例2和对比例3进行比较，将轻质碳酸镁更换为碳酸钙后，虽然两者的显气孔率相近似，但是对比例3的体密更大，而且，即便是在体密更大的情况下，其结构强度相较于实施例2还更小，其原因在于在碳酸钙在本技术的作用的过程中，碳酸钙对于陶瓷结合相的生成很难有促进作用，因此，即便是对比例3的体密更大，但是其结构强度依旧低于实施例2。
[0061]
尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换,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。