1 原料选择 采用临界粒度为 3 mm 的 MS96A , MS96B 和 MS95A 三种优质镁砂为主要原料 , 镁砂必须控制欠烧品和杂质 , 对其体积密度及化学组成的的要求见表 1 .另外 , 加入磷酸盐复合结合剂 , 外加适量的增塑剂,纤维等.表 1 对镁砂的指标要求 1. 2 试样制备 按设定的配方进行配料 , 将配好的料在小型搅拌机内先干混 3 min 左右 , 加水后再混合 3 ～ 5 min .然后, 用混好的料制成 40 mm × 40 mm × 160 mm 的试样和外径尺寸 < 100 mm × 100 mm ,内孔尺寸为 < 50 mm × 60 mm 的坩埚试样 , 在一定温度下养护后脱模 , 经 110 ℃ 恒温 16 h 烘干. 1. 3 性能测试 将涂料用抹子均匀地抹在预热至 80 ℃ 左右垂直放置的高铝砖上 , 第一次涂抹 15 mm 左右 , 第二次涂抹45 ～ 50 mm , 测涂料的涂抹性能 ; 将抹好涂料的高铝砖用喷灯火焰烘烤 , 火焰调至最大 , 先均匀烘烤 5 ～8 min , 然后集中火焰灼烧中心部位 , 测试涂料的抗爆裂性 ; 采用静态坩埚法做抗渣试验 : 在烘干后的坩埚试样中装入钢包渣 , 于 1580 ℃ 保温 12 h , 待试样冷却后 , 沿其中心线切开 , 测量坩埚的平均侵蚀深度和渗透深度 ; 用 40 mm × 40 mm × 160 mm 的试样测试涂料的体积密度,耐压强度,抗折强度及线变化率等性能.2 结果与分析 2. 1 增塑剂对涂料涂抹性及物理性能的影响 选 A , B , C 三种增塑剂分别添加于涂料中 , 测涂料的涂抹性.结果表明 :C 的粘性最强 , 增塑效果最好, 且高温下不生成强熔剂.但从提高涂料高温性能,方便解体和降低成本考虑 , 以添加 B 和 C 复合增塑剂较为合适.复合增塑剂 B + C 加入量对涂料性能的影响见表 2 .可见 , 随着复合增塑剂 B + C 加 入量的增加 , 涂料的体积密度增加 , 强度提高 , 线变化率增加. 表 2 B + C 加入量对涂料性能的影响 2. 2 纤维对涂料抗爆裂性的影响 高性能涂料由于加水量较大 , 排气性差 , 而现场使用要求涂抹后的涂料在较短时间内烘烤至 1100 ℃ 左右.因此 , 在涂料中加入一定的纤维作为防爆剂.涂料加热烘烤时 , 纤维发生收缩,燃烧 , 在涂料中形成细长的气孔通道 , 有利于水蒸气的排出 , 提高涂料的抗爆裂性. 2. 3 抗渣试验结果 经 1580 ℃ 12 h 侵蚀后 , 发现随着复合增塑剂 B + C 加入量的增加 , 涂料的抗侵蚀性下降 , 但抗渣渗透性趋于增强.纤维加入量增加 , 涂料抗渣渗透性下降. 2. 4 解体性 烧后的涂料在冷却过程中逐渐出现网状裂纹 , 呈疏松状 , 且与高铝砖结合处能自行脱离 , 说明涂料解体性能良好. 3 应用 研制生产的高性能镁质涂料分别经 110 ℃ 16 h 及 1500 ℃ 3 h 处理后的指标为 : 体积密度 (g cm -3 ) ≤2. 25 , ≤ 2. 30 ; 耐压强度 (MPa) ≥ 9 , ≥ 13 ; 抗折强度 (MPa) ≥ 3 , ≥ 5 ; 线变化率 (%) -0. 12 ～ -0. 20 , -1. 4 ～ -2. 0 .该涂料在某钢厂 70 t 超高功率电炉的连铸中间包上使用 , 中间包容量 15 t , 冶炼钢种为45 和 60MnSi , 中间包浇注温度 1530 ～ 1580 ℃ , 每炉浇注时间为 45 ～ 50 min , 中间包采用快速更换水口技术.涂料采用机械搅拌,人工涂抹的施工方式 , 涂抹时中间包永久层温度控制在 60 ～ 100 ℃ .涂层厚度 : 包壁 50 mm , 渣线部位 55 ～ 60 mm , 包底 60 mm , 包底冲击区 70 ～ 80 mm .施工中涂层未发现鼓泡,开裂等现象.施工完毕放置 4 ～ 8 h , 待涂料完全硬化后 , 装好塞棒 , 加盖烘烤 , 先小火烘烤 60 min , 中火烘烤60 min , 然后大火烘烤至 1100 ～ 1200 ℃ , 总烘烤时间为 3 h 左右.烘烤 过程中没有发现剥落,爆裂等现象.经批量使用表明 : 涂料使用效果良好 , 最高连浇炉数 45 炉 , 浇注时间 36 h ; 平均连浇炉数 36 炉 , 浇注时间 28 h .用后观察涂料与永久层之间还有约 10 mm 的未烧结层 , 涂层解体性能较好 , 易翻包 . 4 结论 研制生产的高性能镁质中间包涂料易涂抹 , 不开裂 , 烘烤不爆裂,不剥落 , 具有较好的抗侵蚀性能 ; 用后残余涂层易与永久层分离 , 翻包容易 , 具有较好的解体性能 ; 涂料使用寿命长 , 能满足钢厂采用快速更换中包水口技术 , 实现多炉连浇的要求.
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1 原料选择
采用临界粒度为 3 mm 的 MS96A , MS96B 和 MS95A 三种优质镁砂为主要原料 , 镁砂必须控制欠烧品和杂
质 , 对其体积密度及化学组成的的要求见表 1 .另外 , 加入磷酸盐复合结合剂 , 外加适量的增塑剂,纤维等.
表 1 对镁砂的指标要求
1. 2 试样制备
按设定的配方进行配料 , 将配好的料在小型搅拌机内先干混 3 min 左右 , 加水后再混合 3 ～ 5 min .然后,
用混好的料制成 40 mm × 40 mm × 160 mm 的试样和外径尺寸 < 100 mm × 100 mm ,内孔尺寸为 < 50 mm
× 60 mm 的坩埚试样 , 在一定温度下养护后脱模 , 经 110 ℃ 恒温 16 h 烘干.
1. 3 性能测试
将涂料用抹子均匀地抹在预热至 80 ℃ 左右垂直放置的高铝砖上 , 第一次涂抹 15 mm 左右 , 第二次涂抹
45 ～ 50 mm , 测涂料的涂抹性能 ; 将抹好涂料的高铝砖用喷灯火焰烘烤 , 火焰调至最大 , 先均匀烘烤 5 ～
8 min , 然后集中火焰灼烧中心部位 , 测试涂料的抗爆裂性 ; 采用静态坩埚法做抗渣试验 : 在烘干后的坩埚试
样中装入钢包渣 , 于 1580 ℃ 保温 12 h , 待试样冷却后 , 沿其中心线切开 , 测量坩埚的平均侵蚀深度和渗透
深度 ; 用 40 mm × 40 mm × 160 mm 的试样测试涂料的体积密度,耐压强度,抗折强度及线变化率等性能.
2 结果与分析
2. 1 增塑剂对涂料涂抹性及物理性能的影响
选 A , B , C 三种增塑剂分别添加于涂料中 , 测涂料的涂抹性.结果表明 :C 的粘性最强 , 增塑效果最好,
且高温下不生成强熔剂.但从提高涂料高温性能,方便解体和降低成本考虑 , 以添加 B 和 C 复合增塑剂较为
合适.复合增塑剂 B + C 加入量对涂料性能的影响见表 2 .可见 , 随着复合增塑剂 B + C 加 入量的增加 , 涂
料的体积密度增加 , 强度提高 , 线变化率增加.
表 2 B + C 加入量对涂料性能的影响
2. 2 纤维对涂料抗爆裂性的影响
高性能涂料由于加水量较大 , 排气性差 , 而现场使用要求涂抹后的涂料在较短时间内烘烤至 1100 ℃ 左右.因
此 , 在涂料中加入一定的纤维作为防爆剂.涂料加热烘烤时 , 纤维发生收缩,燃烧 , 在涂料中形成细长的气孔
通道 , 有利于水蒸气的排出 , 提高涂料的抗爆裂性.
2. 3 抗渣试验结果
经 1580 ℃ 12 h 侵蚀后 , 发现随着复合增塑剂 B + C 加入量的增加 , 涂料的抗侵蚀性下降 , 但抗渣渗透性
趋于增强.纤维加入量增加 , 涂料抗渣渗透性下降.
2. 4 解体性
烧后的涂料在冷却过程中逐渐出现网状裂纹 , 呈疏松状 , 且与高铝砖结合处能自行脱离 , 说明涂料解体性能良
好.
3 应用
研制生产的高性能镁质涂料分别经 110 ℃ 16 h 及 1500 ℃ 3 h 处理后的指标为 : 体积密度 (g cm -3 ) ≤
2. 25 , ≤ 2. 30 ; 耐压强度 (MPa) ≥ 9 , ≥ 13 ; 抗折强度 (MPa) ≥ 3 , ≥ 5 ; 线变化率 (%) -0. 12 ～ -0. 20 ,
-1. 4 ～ -2. 0 .该涂料在某钢厂 70 t 超高功率电炉的连铸中间包上使用 , 中间包容量 15 t , 冶炼钢种为45
和 60MnSi , 中间包浇注温度 1530 ～ 1580 ℃ , 每炉浇注时间为 45 ～ 50 min , 中间包采用快速更换水口技
术.涂料采用机械搅拌,人工涂抹的施工方式 , 涂抹时中间包永久层温度控制在 60 ～ 100 ℃ .涂层厚度 : 包
壁 50 mm , 渣线部位 55 ～ 60 mm , 包底 60 mm , 包底冲击区 70 ～ 80 mm .施工中涂层未发现鼓泡,开裂
等现象.施工完毕放置 4 ～ 8 h , 待涂料完全硬化后 , 装好塞棒 , 加盖烘烤 , 先小火烘烤 60 min , 中火烘烤
60 min , 然后大火烘烤至 1100 ～ 1200 ℃ , 总烘烤时间为 3 h 左右.烘烤 过程中没有发现剥落,爆裂等现象.
经批量使用表明 : 涂料使用效果良好 , 最高连浇炉数 45 炉 , 浇注时间 36 h ; 平均连浇炉数 36 炉 , 浇注时
间 28 h .用后观察涂料与永久层之间还有约 10 mm 的未烧结层 , 涂层解体性能较好 , 易翻包 .
4 结论
研制生产的高性能镁质中间包涂料易涂抹 , 不开裂 , 烘烤不爆裂,不剥落 , 具有较好的抗侵蚀性能 ; 用后残余
涂层易与永久层分离 , 翻包容易 , 具有较好的解体性能 ; 涂料使用寿命长 , 能满足钢厂采用快速更换中包水
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