[0001] 本发明涉及钢铁冶炼领域，具体地说是一种中间包包盖浇注料及其制备方法。

[0002] 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；中间包的作用主要是减压、稳流、去夹杂、贮存和分流钢水；中间包包盖是中间包的重要组成部分，在中间包烘烤与浇注过程中起保温隔热作用，提高中间包烘烤效率与减少钢水散热，进而保护钢包滑板机构免受高温钢水的直接热辐射损害，同时也对现场测温与取样人员起安全防护作用等。

[0003] 中间包包盖的工作环境较为恶劣，经常受到机械振动及碰撞；反复经受钢液温度的剧烈变化；中间包烘烤时，中间包的工作面、孔、接缝要经受高温火焰的炙烤和高温气流的冲刷，包盖工作面也要受到钢渣的侵蚀。

[0004] 连铸中间包包盖的结构主要有两种：一是全铸钢或全铸铁中间包包盖；二是金属‑耐火浇注料复合结构。

[0005] 全铸钢或全铸铁中间包包盖是采用全铸钢件或全铸铁件制造的中间包包盖，一般使用几个浇次后，盖板除表面剧烈氧化、粘钢外，盖板整体会严重变形、翘曲，这样不仅削弱了包盖的保温效果，且影响塞棒的上下操作运动。

[0006] 金属‑耐火浇注料复合结构主要采用的耐火浇注料有高铝质、铝镁质、铝硅质、铝镁碳质等品种，该种结构的主要失效形式有：整体变形大，耐火材料脱落，钢结构烧损等；对于大型的槽形中间包，由于中间包的尺寸较大，中间包包盖也采用多段组合的方式；中间包包盖上布置有塞棒孔和烧嘴孔，包盖耐火浇注料覆盖层剥落严重，包盖中部极易在高温环境下下陷损坏和金属结构边框易烧蚀等。

[0007] 中国专利公告号为：CN113200753A，一种中间包包盖浇注料及用其制备中间包包盖的方法，目的是防止包盖开裂、剥落及掉块等；中间包包盖浇注料的配方是：55‑65wt％的矾土颗粒、10‑20wt％的矾土细粉、2‑4wt％的硅微粉、3‑5wt％的预制粉料、5‑10wt％的预制颗粒、3‑6wt％的氧化铝微粉、0.1wt％的金属铝粉、3‑6wt％的铝酸盐水泥、1‑3wt％的不锈钢纤维、0.1wt％的三聚磷酸钠、0.02‑0.1wt％的藻酸丙二醇酯，4‑6wt％的水；用该浇注料制备中间包包盖的方法是：将混合好的浇注料放于模具中振动成型，经室温静置24小时，再经110℃热处理24小时；该发明具有具有热震稳定性高、隔热性能优良、力学强度大等特点，但是矾土颗粒的生产过程复杂，需要经过矿石选矿、矿石破碎、配料混合等多个工序，还会产生大量的废弃物和污染物，对环境造成一定程度的影响，且需要使用大量的能源和原材料，导致其制造成本较高。

[0008] 综上，因此本发明提供了一种中间包包盖浇注料及其制备方法，以解决上述问题。

[0030] 下面结合附图和实施例对本发明的实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不能用来限制本发明的范围。

[0031] 如图1‑2所示，本发明提供一种中间包包盖浇注料，原料及其含量为：

[0032] 铝灰40‑70％，镁橄榄石粉3‑5％，熟焦宝石粉3‑5％，钾长石粉4‑6％，水0‑10％，氢氧化钠1‑3％，盐酸0.1‑0.5％，羧甲基纤维素0.3‑1％，铁屑3‑5％，焦炭粉5‑7％，合成莫来石晶粒4‑8％，聚磷酸钠0.5‑1％，磷酸二氢铝2‑3％，碳化硅1‑2％，铝酸盐水泥10‑20％。

[0033] 作为本发明的一种实施方式，所述铝灰中金属铝的含量为10‑80％，氧化铝的含量为40‑70％，氮化铝的含量为10‑30％，氯盐的含量为3‑15％。

[0034] 作为本发明的一种实施方式，所述熟焦宝石粉的氧化铝含量为42‑46％，氧化硅的含量为51‑53％，氧化纳的含量小于0.3％，氧化钾的含量小于0.3％。

[0035] 作为本发明的一种实施方式，所述合成莫来石晶粒的氧化铝与氧化硅的质量比小于4比1。

[0036] 作为本发明的一种实施方式，所述合成莫来石晶粒的粒度小于3mm。

[0037] 作为本发明的一种实施方式，所述铁屑的含铁量在92％以上。

[0038] 作为本发明的一种实施方式，所述碳化硅中碳硅的含量是30％碳和70％的硅。

[0039] 本发明还提供一种中间包包盖浇注料的制备方法，包括以下步骤：

[0040] 步骤一、按原料配比进行配料，将配比后定量的铝粉放入粉碎机进行粉碎，使铝灰颗粒的直径减小到3mm以下，再将粉碎后的铝灰放入50℃的脱水烘干机，烘干一至两天后取出，再将烘干后的铝灰放入滚筒筛分细选机进行筛分，去除铝灰中的油脂和杂质；

[0041] 步骤二、将预处理后的铝灰放入900℃的锅炉中进行焙烧1‑3小时，使铝灰中的氢氧化铝转化为氧化铝；

[0042] 步骤三、将焙烤后的铝灰和除水外的其他原料进行混合，再将混合后的原料放入容器中进行干搅，干搅5分钟后加入6‑10％的水，再进行湿搅5分钟，得到混合均匀的湿原料；

[0043] 步骤四、将混合均匀的湿原料振动成型，在室温环境下养护3‑5天；

[0044] 步骤五、将养护后的浇筑料放入150℃的锅炉中进行烘干，烘干30分钟后，放入逐渐升温至1300℃的锅炉中进行烘烤4小时，烘烤完成后即可得到成品。

[0045] 具体工作原理：

[0046] 中间包包盖1浇筑前，先使用钢筋网对其框架进行焊接，钢筋网焊接后根据预热孔2和塞棒孔3的尺寸在相应位置上割除钢筋，并使用铁皮管放置定位，然后再浇铸浇注料，最后焊接上挂耳4。

[0047] 铝灰是一次和二次铝工业中产生的废弃物，主要有三方面的来源，一是氧化铝通过电化学法熔炼金属铝产生的铝灰，二是金属铝在铸锭、多次重熔、配制合金、零部件浇铸等过程产生的铝灰，三是指二次铝工业，即将废弃的铝制品及其加工产生的废屑，回收一次铝灰过程产生的废弃物等。

[0048] 铝灰的化学成分由于原料组成及工艺等不同，具有较明显的差异性，主要由金属铝、氧化铝及盐熔剂等的混合物构成，具体比例为：铝10‑30％，氧化铝20‑40％，硅、镁、铁氧化物7‑15％，钾、钠、钙、镁氯化物和少量氟化物15‑30％。

[0049] 熟焦宝石是焦宝石原矿经高温煅烧后形成的，通常是在煤矿开采过程中发现，具有体积稳定、强度大及吸水率小等特性。

[0050] 镁橄榄石是以氧化镁和二氧化硅为主成分的耐火原料，是镁质耐火材料中较耐高温的矿物。

[0051] 羧甲基纤维素为无毒无味的白色絮状粉末，性能稳定，易溶于水，其水溶液为中性或碱性透明粘稠液体。

[0052] 钾长石粉在煅烧过程中会软化分解生成玻璃相，玻璃相能够填充在半成品浇注料的莫来石晶粒之间，使浇注料致密而减少空隙。

[0053] 正磷酸本身并无黏结性，但当它与浇注料混合时，迅速发生发应生成磷酸盐，从而表现出良好的黏结性。

[0054] 碳化硅具有硬度高、热导率高、热膨胀率低和抗中性、酸性渣的性能。

[0055] 相对于现有技术中使用高成本的矾土颗粒，本发明通过使用铝灰作为主要原料，不但降低了企业的生产成本，还将原本作为有害废弃物的铝灰回收利用，具有一定的环保意义；本发明由处理后的铝粉搭配多种辅料混合制成，由于不同原料之间的热力学特性不同，使浇筑料在高温使用过程中具有复杂的结构层次，降低了浇注料的导热系数，够有效降低中包盖表面温度。

[0056] 本发明的实施方式是为了示例和描述起见而给出的，尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。