一种挡渣塞的引导棒浇注料的制备方法【技术领域】[0001]本发明涉及浇注料【技术领域】，更具体地说，涉及一种挡渣塞的引导棒浇注料的制备方法。[0002]在转炉冶炼终结时，全部熔渣均浮在钢水表面，在转炉出钢过程中，尤其是在大部分钢水排出后，在出钢口处钢水会形成较强的涡流，熔渣不可避免地随钢水流出。由于熔渣中含有大量的对钢水有害的成分，并且这些有害成分将随时重新返回或溶解到钢水中，影响钢水的纯净度和最终的钢材产品质量，同时，大量的熔渣还将以不同的形式消耗合金，降低了钢水精炼过程的合金收得率。 为此，国内外钢铁企业均采用转炉出钢挡渣技术来控制下洛量。[0003]为了提高转炉挡渣效果，国内外在挡渣技术方面进行了广泛的研究，自1970年日本发明挡渣球出钢挡渣方法以来，先后发明了几十种挡渣方式，其中，挡渣塞以其挡渣成功率高、下渣量少、定位准确的特点得到广泛的应用。现有的挡渣塞一般包括挡渣塞本体部分和引导棒部分，挡渣塞本体部分和引导棒部分装配在一起使用，如中国专利号ZL201220126908.3，发明创造名称为:一种转炉出钢用的挡渣塞公开的技术方案。引导棒包括芯材和耐火层，耐火层包裹在芯材的外周沿，且芯材的两端均伸出耐火层，芯材一般选用螺纹钢。[0004]目前，引导棒部分的常用制作方法是:(I)采用钢管锯开成两片制成上下模具，上下模具组合成中空的管状结构，其底部安装有圆套环，其上部采用圆环卡，再用螺丝固定成柱，其直径为4(T50mm ；(2)用铝矾土、镁砂细粉和结合剂等制作成自流浇注料，用人工加入浇注料装置，在振动台上，边加料边振动，直至浇注料加满管状结构的模具；(3)脱模并养护，脱模的养护期为:在15°C以上养护24小时，2^10°C以内养护36小时，5°C以下不能正常生产，原因是结合剂不起作用，养护后脱模，脱模之后还要养护7~10天，进行高温烘烤方可使用。[0005]现有技术中引导棒生产存在如下技术问题:(1)引导棒的脱模养护时间长，导致生产效率低，且生产成本高，其关键在于引导棒的耐火层中的结合剂和浇注料基料需进一步改进，以减少脱模养护时间；(2)引导棒的耐火层的强度不够，在搬运、安装过程中容易损坏，影响引导棒的正常使用，尤其是引导棒的耐火层耐高温强度不够，在转炉内挡渣使用时影响挡渣效果。
[0006]1.发明要解决的技术问题
本发明的目的在于克服现有技术中引导棒的脱模养护时间长、耐高温强度不足的问题，提供了一种挡渣塞的引导棒浇注料的制备方法，采用本发明制备的引导棒浇注料，能够极大缩短引导棒的脱模养护时间长，且引导棒在搬运、安装、使用过程中耐火层不容易损坏。
[0007]2.技术方案
为达到上述目的，本发明提供的技术方案为:
本发明的一种挡渣塞的引导棒浇注料的制备方法，其步骤为:
步骤一、浇注料基料的制备
按质量份数称取铝矾土 60-64份、镁砂33~36份、废旧高铝砖5~7份、高炉瓦斯灰6~8份和无钙铬洛4~6份,其中:所述的招帆土由粒径为< 1mm、3~1mm、5~3mm、8~5mm粉料组成，其中粒径≤1mm的粉料占铝矾土总质量的25%，粒径3~Imm的粉料占铝矾土总质量的56%，粒径5~3mm的粉料占招帆土总质量的15%,粒径8~5mm的粉料占招帆土总质量的4%,将上述的铝矾土、镁砂、废旧高铝砖、高炉瓦斯灰和无钙铬渣搅拌混合20分钟得浇注料基料；步骤二、结合剂的制备结合剂的制备过程包括如下步骤:
(A)、按质量份数称取二氧化钛1份、硼砂2~3份和碳化硅4飞份，依次向搅拌罐中加入二氧化钛、硼砂和碳化硅，在常温下搅拌混合20分钟得混合物A，其中:硼砂的平均粒径为1~3mm ；
(B)、按质量份数称取酚醛树脂30-35份、糠醇树脂8~12份、二苯基甲烷二异氰酸酯5、份、脲醛树脂10-14份，依次向搅拌罐中加入酚醛树脂、糠醇树脂、二苯基甲烷二异氰酸酯、脲醛树脂，在35~4(TC温度下搅拌混合50分钟得混合物B ；
(C)、按质量份数称取氧化钕0.5^1份、氧化钇0.3份、氧化锆f 1.5份，将步骤(A)的混合物A加入步骤(B)的混合物B中，并同时加入氧化钕、氧化钇和氧化锆，在35~40°C温度下搅拌混合20分钟，静置30分钟后，在常温下继续搅拌40分钟即得结合剂；
步骤三、引导棒浇注料的制备
将步骤二制备的结合剂加入到步骤一制备的浇注料基料，其中:浇注料基料与结合剂的质量比为100:1.5~2.0，混合搅拌40分钟后即得引导棒浇注料。
[0008]优选地，步骤一中按质量份数称取铝矾土 62份、镁砂35份、废旧高铝砖6份、高炉瓦斯灰7份、无钙铬渣5份。步骤二中按质量份数称取酚醛树脂33份、糠醇树脂10份、二苯基甲烷二异氰酸酯7份、脲醛树脂12份、二氧化钛1份、硼砂2.5份、碳化硅5份、氧化钕0.8份、氧化钇0.3份、氧化锆1.2份。步骤三中浇注料基料与结合剂的质量比为100:1.8。
[0009]3.有益效果
采用本发明提供的技术方案，与已有的公知技术相比，具有如下显著效果:
(I)本发明的一种挡渣塞的引导棒浇注料的制备方法，其结合剂采用酚醛树脂、糠醇树脂、二苯基甲烷二异氰酸酯和脲醛树脂配合使用，且配入二氧化钛、硼砂、碳化硅作为外加剂使用，使得采用本发明浇注料生产的引导棒脱模养护时间大大缩短，脱模的养护期为20-40分钟，且脱模后养护10-12小时即可，提高了生产效率；
(2 )本发明的一种挡渣塞的引导棒浇注料的制备方法，其结合剂中加入了氧化钕、氧化钇、氧化锆进行改性，且本发明通过理论和实践确定了特定的比例控制，使得采用本发明浇注料生产的引导棒耐高温强度高，且在搬运、安装、使用过程中耐火层不容易损坏，提高了挡渣效率；
(3)本发明的一种挡渣塞的引导棒浇注料的制备方法，将废旧高铝砖、高炉瓦斯灰和无钙铬渣作为浇注料基料使用，使得这些废弃物得到资源化循环利用，大大地降低了引导棒浇注料的生产成本。

[0010]为进一步了解本发明的内容，下面结合实施例对本发明作进一步的描述。
[0011]实施例1 本实施例的一种挡渣塞的引导棒浇注料，包括浇注料基料和结合剂，浇注料基料的各组分按如下质量份组成:招帆土62kg、镁砂35 kg、废旧高招砖6 kg、高炉瓦斯灰7 kg、无钙铬渣5 kg;结合剂的各组分按如下质量份组成:酚醛树脂33kg、糠醇树脂10kg、二苯基甲烷二异氰酸酯7kg、脲醒树脂12kg、二氧化钛1kg、硼砂2.5kg、碳化娃5kg、氧化钕0.8kg、氧化钇0.3kg、氧化锆1.2kg ;所述的浇注料基料与结合剂的质量比为100:1.8。
[0012]本实施例的一种挡渣塞的引导棒浇注料的制备方法，其具体步骤为:
步骤一、浇注料基料的制备
按质量份数称取铝矾土62kg、镁砂35 kg、废旧高铝砖6 kg、高炉瓦斯灰7 kg、无钙铬渣5 kg,其中:所述的招帆土由粒径为< 1mm、3~1mm、5~3mm、8~5mm粉料组成,其中粒径< Imm的粉料占铝矾土总质量的25%，粒径3~Imm的粉料占铝矾土总质量的56%，粒径5~3mm的粉料占铝矾土总质量的15%，粒径8~5mm的粉料占铝矾土总质量的4%，将上述的铝矾土、镁砂、废旧高铝砖、高炉瓦斯灰和无钙铬渣搅拌混合20分钟得浇注料基料。本实施例中的镁砂、废旧高铝砖、高炉瓦斯灰、无钙铬渣的平均粒径破碎为f 1.5_。
[0013]步骤二、结合剂的制备
结合剂的制备过程包括如下步骤:
(A)、按质量份数称取二氧化钛1kg、硼砂2.5kg、碳化硅5kg，依次向搅拌罐中加入二氧化钛、硼砂和碳化硅，在常温下搅拌混合20分钟得混合物A，其中:硼砂的平均粒径为f 3_均可；
(B)、按质量份数称取酚醛树脂33kg、糠醇树脂10kg、二苯基甲烷二异氰酸酯7kg、脲醛树脂12kg，依次向搅拌罐中加入酚醛树脂、糠醇树脂、二苯基甲烷二异氰酸酯、脲醛树脂，在35~40°C温度下搅拌混合50分钟得混合物B ；
(C)、按质量份数称取氧化钕0.8kg、氧化钇0.3kg、氧化锆1.2kg，将步骤(A)的混合物A加入步骤(B)的混合物B中，并同时加入氧化钕、氧化钇和氧化锆，在35~40°C温度下搅拌混合20分钟，静置30分钟后，在常温下继续搅拌40分钟即得结合剂。
[0014]步骤三、引导棒浇注料的制备
将步骤二制备的结合剂加入到步骤一制备的浇注料基料，其中:浇注料基料与结合剂的质量比为100:1.8，混合搅拌40分钟后即得引导棒浇注料。
[0015]实施例2
本实施例的一种挡渣塞的引导棒浇注料，包括浇注料基料和结合剂，浇注料基料的各组分按如下质量份组成:铝矾土64kg、镁砂33 kg、废旧高铝砖7 kg、高炉瓦斯灰6 kg、无钙铬渣6 kg;结合剂的各组分按如下质量份组成:酚醛树脂30kg、糠醇树脂12kg、二苯基甲烷二异氰酸酯5kg、脲醒树脂14kg、二氧化钛1kg、硼砂2kg、碳化娃6kg、氧化钕0.5kg、氧化宇乙0.3kg、氧化锆1.5kg ;所述的浇注料基料与结合剂的质量比为100:1.5。[0016]本实施例的一种挡渣塞的引导棒浇注料的制备方法，其具体步骤为:
步骤一、浇注料基料的制备
按质量份数称取铝矾土64kg、镁砂33 kg、废旧高铝砖7 kg、高炉瓦斯灰6 kg、无钙铬渣6 kg,其中:所述的招帆土由粒径为< 1mm、3~1mm、5~3mm、8~5mm粉料组成,其中粒径< Imm的粉料占铝矾土总质量的25%，粒径3~Imm的粉料占铝矾土总质量的56%，粒径5~3mm的粉料占铝矾土总质量的15%，粒径8~5mm的粉料占铝矾土总质量的4%，将上述的铝矾土、镁砂、废旧高铝砖、高炉瓦斯灰和无钙铬渣搅拌混合20分钟得浇注料基料。
[0017]步骤二、结合剂的制备 结合剂的制备过程包括如下步骤:
(A)、按质量份数称取二氧化钛1kg、硼砂2kg、碳化硅6kg，依次向搅拌罐中加入二氧化钛、硼砂和碳化硅，在常温下搅拌混合20分钟得混合物A，其中:硼砂的平均粒径为f3mm均可；
(B)、按质量份数称取酚醛树脂30kg、糠醇树脂12kg、二苯基甲烷二异氰酸酯5kg、脲醛树脂14kg，依次向搅拌罐中加入酚醛树脂、糠醇树脂、二苯基甲烷二异氰酸酯、脲醛树脂，在35~40°C温度下搅拌混合50分钟得混合物B ；
(C)、按质量份数称取氧化钕0.5kg、氧化乾0.3kg、氧化错1.5kg,将步骤(A)的混合物A加入步骤(B)的混合物B中，并同时加入氧化钕、氧化钇和氧化锆，在35~40°C温度下搅拌混合20分钟，静置30分钟后，在常温下继续搅拌40分钟即得结合剂。本实施例制备的结合剂粘结性好，结合剂的使用量小。
[0018]步骤三、引导棒浇注料的制备
将步骤二制备的结合剂加入到步骤一制备的浇注料基料，其中:浇注料基料与结合剂的质量比为100:1.5，混合搅拌40分钟后即得引导棒浇注料。
[0019]实施例3
本实施例的一种挡渣塞的引导棒浇注料，包括浇注料基料和结合剂，浇注料基料的各组分按如下质量份组成:招帆土 60kg、镁砂36 kg、废旧高招砖5 kg、高炉瓦斯灰8 kg、无钙铬渣4 kg ;结合剂的各组分按如下质量份组成:酚醛树脂35kg、糠醇树脂8kg、二苯基甲烧二异氰酸酯9kg、脲醒树脂10kg、二氧化钛1kg、硼砂3kg、碳化娃4kg、氧化钕1kg、氧化宇乙
0.3kg、氧化锆Ikg ;所述的浇注料基料与结合剂的质量比为100:2.0。
[0020]本实施例的一种挡渣塞的引导棒浇注料的制备方法，其具体步骤为:
步骤一、浇注料基料的制备
按质量份数称取铝矾土60kg、镁砂36 kg、废旧高铝砖5 kg、高炉瓦斯灰8 kg、无钙铬渣4 kg,其中:所述的招帆土由粒径为< 1mm、3~1mm、5~3mm、8~5mm粉料组成,其中粒径< Imm的粉料占铝矾土总质量的25%，粒径3~Imm的粉料占铝矾土总质量的56%，粒径5~3mm的粉料占铝矾土总质量的15%，粒径8~5mm的粉料占铝矾土总质量的4%，将上述的铝矾土、镁砂、废旧高铝砖、高炉瓦斯灰和无钙铬渣搅拌混合20分钟得浇注料基料；
步骤二、结合剂的制备 结合剂的制备过程包括如下步骤:
(A)、按质量份数称取二氧化钛1kg、硼砂3kg、碳化硅4kg，依次向搅拌罐中加入二氧化钛、硼砂和碳化硅，在常温下搅拌混合20分钟得混合物A，其中:硼砂的平均粒径为f3mm均可；
(B)、按质量份数称取酚醛树脂35kg、糠醇树脂8kg、二苯基甲烷二异氰酸酯9kg、脲醛树脂10kg，依次向搅拌罐中加入酚醛树脂、糠醇树脂、二苯基甲烷二异氰酸酯、脲醛树脂，在35~40°C温度下搅拌混合50分钟得混合物B ；
(C)、按质量份数称取氧化钕1kg、氧化钇0.3kg、氧化锆1kg，将步骤(A)的混合物A加入步骤(B)的混合物B中，并同时加入氧化钕、氧化钇和氧化锆，在35~40°C温度下搅拌混合20分钟，静置30分钟后，在常温下继续搅拌40分钟即得结合剂。
[0021 ] 步骤三、引导棒浇注料的制备
将步骤二制备的结合剂加入到步骤一制备的浇注料基料，其中:浇注料基料与结合剂的质量比为100:2.0，混合搅拌40分钟后即得引导棒浇注料。 [0022]本发明制备的浇注料与芯材浇筑成型后即为挡渣塞的引导棒，引导棒与挡渣塞本体组装即为挡渣塞，可作为转炉出钢挡渣装置使用。现有技术中，脱模的养护期为:在15°C以上养护24小时，2^100C以内养护36小时，5°C以下不能正常生产，原因是结合剂不起作用，养护后脱模，脱模之后还要养护疒10天，进行高温烘烤方可使用。采用本实施例1-3制备的浇注料用于生产引导棒时的脱模养护时间大大缩短，脱模的养护期为20-40分钟，且脱模后养护10-12小时并简单烘烤即可，提高了生产效率。此外，引导棒耐高温强度大大提高，在搬运、安装、使用过程中耐火层损坏率为0%，提高了挡渣效率。本发明巧妙地将废丨日高铝砖、高炉瓦斯灰和无钙铬渣作为浇注料基料使用，使得这些废弃物得到资源化循环利用，大大地降低了引导棒浇注料的生产成本。