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1、10申请公布号CN104193370A43申请公布日20141210CN104193370A21申请号201410429697422申请日20140827C04B35/6620060171申请人北京利尔高温材料股份有限公司地址102211北京市昌平区小汤山工业园北京利尔72发明人任林刘丽张盛晁尚奎吴永生茹明明赵伟刘美荣车晓梅刘全超王晓东赵冉胡玲军74专利代理机构北京路浩知识产权代理有限公司11002代理人王文君54发明名称一种钢包无碳预制块的制备方法57摘要本发明涉及冶金行业，特别涉及一种钢包无碳预制块的制备方法。本发明提供的钢包无碳预制块的制备方法包括预混、干混和湿混、振动成型、带模养护、脱。
2、模养护和烘烤步骤，并对各个步骤的工艺条件进行了改进。与现有技术相比要求了各个工艺步骤的最佳控制时间；增加了预混工艺，大大提高了产品质量的稳定性；成型过程中，干混、湿混、震动的改进和规范都大大提高了产品质量和使用效果；养护和烘烤工艺在保证烘烤效果的基础上减少了烘烤时间进而节省了能源消耗等。51INTCL权利要求书1页说明书6页附图1页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书6页附图1页10申请公布号CN104193370ACN104193370A1/1页21一种钢包无碳预制块的制备方法，其特征在于，包括以下步骤1预混按照预制块所需的原料及各原料的组成进行配料，将配料混。
3、和均匀，得预混料；2干混和湿混将步骤1所得的预混料进一步干混，之后加水进行湿混，加水过程中保证在40秒以上，实际加水重量为指定加水重量的97102，总混料时间为58分钟；3振动成型将步骤2所得的浇注料倒入预振台预振至浇注料平整，然后将预振完毕的浇注料注入成型模具中，加配重后连续振动并点振，直到基本没有气泡排出为止；4带模养护在养护窑温度3040，相对湿度6080的条件下，将步骤3成型后的预制块带模送入养护窑，养护大于12小时后，取下预制块的模具，清理飞边，得到预制块的半成品；5脱膜养护在养护窑温度3040，相对湿度6080的条件下，将步骤4所得预制块的半成品继续养护大于24小时；6烘烤将步骤5。
4、所得养护后的预制块半成品入烘烤窑，缓慢升温连续烘烤，然后自然冷却至常温后出窑得到预制块成品。2根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于步骤1所述配料符合最紧密堆积原理，最大使用颗粒158MM。3根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于步骤1预混的具体操作步骤为将配料在GW750强制式混砂机中混合1012分钟。4根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于步骤2的操作步骤为将预混料倒入GW250强制式混砂机中进一步干混大于30秒，之后加水进行湿混，加水过程中保证在4060秒，实际加水重量为指定加水重量的97102，总混料时间为58分钟。5根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于步骤4振动成型的具体操。
5、作步骤为将步骤2所得的浇注料倒入预振台预振34分钟，然后将预振完毕的浇注料注入成型模具中，加配重后连续振动58分钟并点振12分钟。6根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于步骤4振动成型的具体操作步骤为将步骤3所得的浇注料倒入预振台预振34分钟，然后把预振好的浇注料注入模具高度的一半，振动至平，继续加料至满，在浇注料表面加配重，继续振动至浇注料表面泛浆、鼓泡减少，点振12分钟。7根据权利要求5或6所述的制备方法，其特征在于振动成型时首先将成型模具和振动平台通过固定螺丝固定在一起。8根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于步骤8烘烤的具体操作步骤为将步骤7所得养护后的预制块半成品入烘烤窑，缓慢升。
6、温连续烘烤375425小时，最高烘烤温度390400，然后自然冷却至常温后出窑得到预制块成品，优选缓慢升温连续烘烤395405小时。9根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于步骤8设置烘烤窑升温曲线为用7585小时从常温均匀升温到7080；用7585小时继续均匀升温到140150；用7585小时继续均匀升温到250260；用7585小时继续均匀升温到390400；在390400的条件下保温7585小时之后关闭烘烤窑，自然冷却至常温。10根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于配重为510KG。权利要求书CN104193370A1/6页3一种钢包无碳预制块的制备方法技术领域0001本发明涉及冶金。
7、行业，特别涉及一种钢包无碳预制块的制备方法。背景技术0002随着钢铁行业和精炼技术的发展，生产高质量的品种钢已经成为每个钢铁企业所追逐的目标，钢水精炼的设置是提高钢材质量的一个必要手段。目前精炼钢包多采用不同档次的镁碳砖及铝镁碳砖等含碳制品，其对钢水的增碳问题日益突出。根据某钢厂冶炼超低碳钢时采集的数据表明，含碳衬砖受钢水的侵蚀、冲刷，砖中碳向钢水中扩散，使钢水平均增碳67106/炉，直接制约着钢水质量的提高。研究无碳钢包用耐火材料并深入优化其生产工艺，是今后耐火材料行业发展的方向之一。0003经检索发现，发明专利申请CN103396137A公开了一种节能型无碳钢包预制块及其制备方法，该方法包。
8、括以下步骤1拣选去杂；2破碎除假颗粒；3热处理并选择AL2O390，SIO208，CAO08，FE2O315，MGO70的再生料备用；4将步骤3处理后的部分再生料进一步破碎后与其余再生料一起进行筛分；5采用梯度成型技术进行浇注成型。该发明提供的技术方案只适用于再生料材质的无碳钢包预制块的生产工艺。发明内容0004本发明的目的是提供一种钢包无碳预制块的制备方法。0005为达到本发明的目的，具体采用如下的技术方案一种钢包预制块的制备方法，包括以下步骤00061预混按照预制块所需的原料及各原料的组成进行配料，将配料混和均匀，得预混料；00072干混和湿混将步骤1所得的预混料进一步干混，之后加水进行湿。
9、混，加水过程中保证在40秒以上，实际加水重量为指定加水重量的97102，总混料时间为58分钟；00083振动成型将步骤2所得的浇注料倒入预振台预振至浇注料平整，然后将预振完毕的浇注料注入成型模具中，加配重后连续振动并点振，直到基本没有气泡排出为止；00094带模养护在养护窑温度3040，相对湿度6080的条件下，将步骤3成型后的预制块带模送入养护窑，养护大于12小时后，取下预制块的模具，清理飞边，得到预制块的半成品；00105脱膜养护在养护窑温度3040，相对湿度6080的条件下，将步骤4所得预制块的半成品继续养护大于24小时；00116烘烤将步骤5所得养护后的预制块半成品入烘烤窑，缓慢升温连。
10、续烘烤，然后自然冷却至常温后出窑得到预制块成品。说明书CN104193370A2/6页40012利用本发明的方法生产的钢包工作层用无碳预制块抗钢水冲刷和抗渣侵蚀性能优良，具有非常好的热震稳定性和抗剥落性，使用寿命长，能大大降低吨钢耐材消耗，并且有利于净化钢水质量，是绿色环保型的耐火材料，特别适合超低碳钢和洁净钢冶炼的技术需要。本发明不局限于钢包无碳预制块的配方，更侧重于工艺，在本发明的工艺步骤下，根据钢包的不同使用条件可选用不同的配方进行生产。优选的，利用本发明的方法制备的普通铝镁浇注料材质钢包无碳预制块、再生刚玉质钢包无碳预制块、刚玉尖晶石质钢包无碳预制块等均优于利用现有技术制备的相应的预制。
11、块。0013具体的，利用本发明的方法生产的钢包工作层用无碳预制块时，对原材料要严格控制，避免杂质含量过高对产品的性能造成不利影响。0014步骤1所述配料符合最紧密堆积原理，最大使用颗粒158MM。0015具体的，步骤1预混的操作步骤为将配料在GW750强制式混砂机中混合1012分钟，得预混料。为了存储方便，预混料采用50KG带内膜编织袋包装，预混料的存放时间15天。0016更具体的，步骤1的操作步骤为1、按照配料单要求，先在GW750搅拌机中将粒度1MM的料全部加入，后将纤维、添加剂等均匀撒入，启动搅拌机混合78分钟；2、停止搅拌机，将151MM的料全部加入，启动搅拌机混合34分钟；3、出料。。
12、4、每袋按50KG01KG包装，并在包装袋上标注产品名称、重量、配料日期。0017具体的，步骤2的操作步骤为将预混料倒入GW250强制式混砂机中进一步干混大于30秒，加水进行湿混，加水过程中保证在40秒以上，实际加水重量为指定加水重量的97102，总混料时间为58分钟。本发明所述的指定加水量为具体的某种钢包无碳预制块配方中需要的加水量。0018湿混时既要控制加水量，又要使浇注料具有一定的流动性。湿混后浇注料是否合格的判定方法为从浇注料中取样一把料，五指合拢，左右晃动能马上成团并看到表面泛浆，当单手上下约在300MM的间距抖动510次时能看到成团浇注料泛浆并局部流入指缝，这表明浇注料流动性良好，。
13、加水量合适；如不符合上述，则浇注料过干或过稀，需调节加水量。0019本发明中的预振台是暂时存放浇注料的平斗式振动台，因浇注料搅拌混合过程中内部留存了大量气体，在大空间的振动台里可以很好的排出大部分气体，预振至浇注料平整，基本没有气泡排出为止。振动成型工艺条件起到非常关键的作用。振动时间较长，浇注料易出现偏析现象；但如果震动时间较短，则很难把内部所有气泡排尽。0020具体的，步骤4振动成型的操作步骤为将步骤2所得的浇注料倒入预振台预振34分钟，然后将预振完毕的浇注料注入成型模具中，加配重后连续振动58分钟并点振12分钟。0021上述配重需根据浇注料的材质、粘度、流动性、排气效果等指标，每种浇注料。
14、在生产之前先进行实验室标定，生产过程根据此标定进行配重。通常配重在5KG10KG之间。0022优选的，为了使浇注料在不同的震动频率下变得更加致密、其中的气孔更有效的排出，同时使浇注料整体更加均质化，将步骤3所得的浇注料倒入预振台预振34分钟，然后把预振好的浇注料注入模具高度的一半，振动至平，继续加料至满，在浇注料表面加配重，继续振动至浇注料表面泛浆、鼓泡减少，点振12分钟。浇注过程要一次完成，不可说明书CN104193370A3/6页5中间停顿，振动总时间需保证5分钟以上。0023具体的，振动成型时首先将成型模具和振动平台通过固定螺丝固定在一起，要检查成型模具是否安装牢固，涂油是否均匀，以满足。
15、生产要求。0024在本发明中养护要的温度和湿度对预制块产品的性能起到关键的作用，在本发明提供的温度和湿度条件下进行带模养护和脱模养护能使预制块的性能最佳，同时又经济适用。0025优选的，步骤4带模养护时间为1113小时，更优选的，带模养护时间为12小时。0026优选的，步骤5脱模养护时间为2325小时，更优选的，脱模养护时间为24小时。0027具体的，步骤6烘烤的操作步骤为将步骤7所得养护后的预制块半成品入烘烤窑，缓慢升温连续烘烤395405小时，最高烘烤温度390400，然后自然冷却至常温后出窑得到预制块成品。优选的，缓慢升温连续烘烤395405小时。此操作步骤可保证预制块中水分充分排除，同。
16、时缓慢升温可防止预制块的半成品炸裂。0028具体的，步骤8设置烘烤窑升温曲线为用7585小时从常温均匀升温到7080；用7585小时继续均匀升温到140150；用7585小时继续均匀升温到250260；用7585小时继续均匀升温到390400；在390400的条件下保温7585小时之后关闭烘烤窑，自然冷却至常温。0029优选的，设置烘烤窑升温曲线为用8小时从常温均匀升温到70；用8小时从70均匀升温到140；用8小时从140均匀升温到250；用8小时从250均匀升温到390400；在390400的条件下保温7585小时之后关闭烘烤窑，自然冷却至常温。0030本发明对预混、干混和湿混、振动成型、。
17、养护和烘烤工艺均进行了优化、规范和改进。与现有技术相比要求了各个工艺步骤的最佳控制时间；增加了预混工艺，大大提高了产品质量的稳定性；成型过程中，干混、湿混、震动的改进和规范都大大提高了产品质量和使用效果；养护和烘烤工艺在保证烘烤效果的基础上减少了烘烤时间进而节省了能源消耗等。附图说明0031图1是本发明振动台的结构示意图；0032图中1、配重；2、成型模具；3、浇注料；4、振动台。具体实施方式0033以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。0034实施例10035利用本发明提供的方法制备普通铝镁浇注料材质钢包无碳预制块。00361、原料0037本实施例的普通铝镁浇注料材质钢包无碳预。
18、制块的原料，按质量份，包括以下组份88高铝矾土015MM，81份；96烧结镁砂01MM，12份；95硅微粉，2份；AL2O3微粉13M，5份，六偏磷酸钠减水剂02份；有机纤维防爆剂，015份。说明书CN104193370A4/6页600382、制备方法00391预混按照配料单要求，先在GW750搅拌机中将粒度1MM的料包括纤维和添加剂全部加入，启动搅拌机混合8分钟；停止搅拌机，将151MM的料全部加入，启动搅拌机混合4分钟。0040预混料一次性共生产20吨，分别采用50KG带内膜编织袋包装，预混料存放时间15天；00412干混和湿混将250KG预混料倒入GW250搅拌机中干混30秒后，加入纯净。
19、自来水，加水过程持续50秒，实际加水量65，总混料时间为7分钟。00423振动成型将准备好的成型模具和振动平台通过固定螺丝牢固的固定在一起，模具内部均匀的进行涂油。将步骤2所得的浇注料倒入预振台预振3分钟，然后把预振好的浇注料注入模具高度的一半，振动至平，继续加料至满，在浇注料表面加5KG配重，继续振动至坯体表面泛浆，浇注料鼓泡减少，开始点振，持续1分钟。振动总时间持续5分钟，此时浇注料已基本没有气泡排出，震动完毕。00434带膜养护在养护窑温度35，相对湿度60的条件下，该半成品带模进行养护12小时，之后进行脱模，清理飞边，得到该预制块的半成品。00445脱膜养护在养护窑上述条件不变的情况下。
20、，脱模后的产品继续养护24小时。00456将步骤5所得养护后的预制块半成品入烘烤窑，缓慢升温连续烘烤40小时，最高烘烤温度400。具体的烘烤窑升温曲线为用8小时从常温均匀升温到70；用8小时继续从70均匀升温到140；用8小时继续从140均匀升温到250；用8小时继续从250均匀升温到390；在390的条件下保温8小时之后关闭烘烤窑，自然冷却至常温，得到普通铝镁浇注料材质预制块成品。0046按照本发明提供的制备方法生产的该产品的技术指标和使用效果如下004711024H烘后气孔率127，体积密度294G/CM3，耐压强度585MPA；15503H烧后耐压强度，827MPA，烧后线变化05。该产。
21、品在100吨非精炼钢包中使用，使用寿命达到135炉。0048实施例20049利用本发明提供的方法制备再生刚玉质钢包无碳预制块。00501、原料0051本实施例的再生刚玉质钢包无碳预制块的原料，按质量份，包括以下组份再生刚玉料015MM，70份；白刚玉200目，17份；铝酸盐水泥，7份；AL2O3微粉13M，6份，FDN3000减水剂02份；有机纤维防爆剂，015份。00522、制备方法00531按照配料单要求，先在GW750搅拌机中将粒度1MM的料包括纤维和添加剂全部加入，启动搅拌机混合8分钟；停止搅拌机，将151MM的料全部加入，启动搅拌机混合4分钟。0054预混料一次性共生产20吨，分别采。
22、用50KG带内膜编织袋包装，预混料存放时间15天；00552干混和湿混将250KG预混料倒入GW250搅拌机中干混30秒后，加入纯净自来水，加水过程持续40秒，实际加水量60，总混料时间为8分钟。说明书CN104193370A5/6页700563振动成型将准备好的成型模具和振动平台通过固定螺丝牢固的固定在一起，模具内部均匀的进行涂油。将所得的浇注料倒入预振台预振4分钟，然后把预振好的浇注料注入模具高度的一半，振动至平，继续加料至满，在浇注料表面加8KG配重，继续振动至坯体表面泛浆，浇注料鼓泡减少，开始点振，持续15分钟。振动总时间持续8分钟，此时浇注料已基本没有气泡排出，震动完毕。00574带。
23、膜养护在养护窑温度40，相对湿度80的条件下，该半成品带模进行养护13小时，之后进行脱模，清理飞边，得到该预制块的半成品。00585脱膜养护在养护窑上述条件不变的情况下，脱模后的产品继续养护24小时。00596将步骤5所得养护后的预制块半成品入烘烤窑，将养护后的该预制块半成品入烘烤窑，缓慢升温连续烘烤38小时，最高烘烤温度400。具体的烘烤窑升温曲线为用75小时从常温均匀升温到70；用75小时继续从70均匀升温到150；用75小时继续从150均匀升温到260；用85小时继续从260均匀升温到400；在400的条件下保温85小时之后关闭烘烤窑，自然冷却至常温，得到再生刚玉质钢包无碳预制块成品。0。
24、060按照本发明提供的制备方法生产的该产品的技术指标和使用效果如下006111024H烘后气孔率116，体积密度309G/CM3，耐压强度，652MPA；16003H烧后耐压强度，957MPA，烧后线变化04。该产品在150吨100LF精炼钢包中使用，使用寿命达到122炉。0062实施例30063利用本发明提供的方法制备刚玉尖晶石质钢包无碳预制块。00641、原料0065本实施例的刚玉尖晶石质钢包无碳预制块的原料，按质量份，包括以下组份板状刚玉015MM，80份；AL2O3微粉13M，12份；AL2O3微粉，35份；98电熔镁砂200目，4份；97硅微粉，06份；AL200减水剂02份；有机纤。
25、维防爆剂，015份。00662、制备方法00671按照配料单要求，先在GW750搅拌机中将粒度1MM的料包括纤维和添加剂全部加入，启动搅拌机混合8分钟；停止搅拌机，将158、85、53、31MM的料全部加入，启动搅拌机混合4分钟。0068预混料一次性共生产40吨，分别采用50KG带内膜编织袋包装，预混料存放时间15天；00692干混和湿混将250KG预混料倒入GW250搅拌机中干混30秒后，加入纯净自来水，加水过程持续40秒，实际加水量45，总混料时间为5分钟。00703振动成型将准备好的成型模具和振动平台通过固定螺丝牢固的固定在一起，模具内部均匀的进行涂油。将所得的浇注料倒入预振台预振4分钟。
26、，然后把预振好的浇注料注入模具高度的一半，振动至平，继续加料至满，在浇注料表面加10KG配重，继续振动至坯体表面泛浆，浇注料鼓泡减少，开始点振，持续2分钟。振动总时间持续8分钟，此时浇注料已基本没有气泡排出，震动完毕。00714带膜养护在养护窑温度30，相对湿度60的条件下，该半成品带模进行养护12小时，之后进行脱模，清理飞边，得到该预制块的半成品。说明书CN104193370A6/6页800725脱膜养护在养护窑上述条件不变的情况下，脱模后的产品继续养护25小时。00736将步骤5所得养护后的预制块半成品入烘烤窑，将养护后的该预制块半成品入烘烤窑，缓慢升温连续烘烤38小时，最高烘烤温度400。
27、。具体的烘烤窑升温曲线为用85小时从常温均匀升温到70；用85小时继续从70均匀升温到140；用85小时继续从140均匀升温到240；用75小时继续从240均匀升温到390；在390的条件下继续保温75小时，之后关闭烘烤窑，自然冷却至常温，得到刚玉尖晶石质钢包无碳预制块成品。0074按照本发明提供的制备方法生产的该产品的技术指标和使用效果如下007511024H烘后气孔率99，体积密度322G/CM3，耐压强度，826MPA；16003H烧后耐压强度，1165MPA，烧后线变化02。该产品在210吨100LFRH精炼钢包中使用，使用寿命达到158炉。0076对比例0077本对比例采用与实例1相。
28、同的浇注料，按照现有技术的方法进行制备，制备过程如下00781将上述配料在GW250强制式混砂机中混合12分钟，加入纯净自来水，实际加水量67，总混料时间为6分钟。00792将准备好的成型模具放置在振动平台上，模具内部均匀的进行涂油。将所得的浇注料一次性注入到模具中，振动至坯体表面泛浆，浇注料没有气泡排出为止，总震动时间10分钟。00803在不控制养护窑温度和相对湿度的情况下，该半成品带模进行养护12小时，脱模后的产品继续养护12小时。00814将养护后的该预制块半成品入烘烤窑，均匀升温连续烘烤60小时，最高烘烤温度340，具体烘烤制度常温10012小时；10018012小时；18026012。
29、小时；26034012小时；340保温12小时；之后自然冷却至常温后出窑，得到普通铝镁浇注料材质预制块成品。0082按照现有技术生产的产品指标和使用效果如下008311024H烘后气孔率159，体积密度281G/CM3，耐压强度，427MPA；15503H烧后耐压强度，651MPA，烧后线变化07。该产品在100吨非精炼钢包中使用，最高使用寿命113炉。0084虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施方案对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。说明书CN104193370A1/1页9图1说明书附图CN104193370A。