[發(fā)明專利]含無定形硼的不燒金屬結(jié)合鋁碳鋯質(zhì)滑動水口耐火磚及其生產(chǎn)方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210229417.6
• 申請日: 2012-07-04
• 公開（公告）號: CN103121099A
• 公開（公告）日: 2013-05-29
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 徐林富;徐躍慶;宋桂蘭;李宏宇;梁保青;徐光雷
• 申請（專利權(quán)）人: 衛(wèi)輝熔金高溫材料有限責(zé)任公司
• 主分類號: B22D41/32
• 分類號: B22D41/32;C04B35/103
• 代理公司: 鄭州金成知識產(chǎn)權(quán)事務(wù)所(普通合伙) 41121
• 代理人: 郭增欣

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種煉鋼用滑動水口耐火材料，特別是涉及一種含無定形硼的不燒金屬結(jié)合鋁碳鋯質(zhì)滑動水口耐火材料及其生產(chǎn)方法。

背景技術(shù)

隨著煉鋼工藝的發(fā)展，滑動水口用耐火材料的使用條件要求日益苛刻。為了提高滑動水口耐火材料的使用壽命，當(dāng)耐火材料與熔融材料相接觸時，要防止它與熔融材料例如液態(tài)鋼水和熔渣進(jìn)行反應(yīng)。滑動水口磚的損壞，一是由于液態(tài)金屬和熔渣的化學(xué)作用，再者是由于熔融金屬的快速熱沖擊引起的裂紋和剝落以及液態(tài)金屬的磨損等物理作用。因此，為了能穩(wěn)定操作，必須采用具有抗熱沖擊和抗侵蝕性能較好的水口磚。目前的滑動水口磚主要有添加金屬硅粉末燒成的鋁鋯碳、鋁碳等碳結(jié)合的耐火材料以及添加聚甲基硅烷或有機(jī)硅樹脂的不燒鋁碳材料。以碳結(jié)合的燒成鋁碳和鋁碳鋯滑板基本可以滿足鋼廠的使用要求，但由于高溫強(qiáng)度不高，存在使用壽命短、滑動區(qū)拉毛及夾冷鋼等問題。此外，對于碳結(jié)合的燒成鋁碳滑板、鋁碳鋯滑板，存在燒成費(fèi)用高、生產(chǎn)周期長的缺點(diǎn)，而且燒成后需油浸瀝青，生產(chǎn)過程中會污染環(huán)境。對于不燒的鋁碳滑板基本可以滿足中小鋼包和中間包的使用要求，但由于抗熱震性能不夠理想，在大型鋼包上使用有放射狀裂紋產(chǎn)生，存在使用壽命短的問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于：克服現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，提出一種含無定形硼的不燒金屬結(jié)合鋁碳鋯質(zhì)滑動水口磚及其生產(chǎn)方法，該產(chǎn)品具有強(qiáng)度高、抗鋼水侵蝕、抗沖刷、抗氧化和抗熱震好等優(yōu)點(diǎn)。

本發(fā)明的技術(shù)方案：?

一種含無定形硼的不燒金屬結(jié)合鋁碳鋯質(zhì)滑動水口磚，該磚由下述重量百分比的原料組成，0.2-5%的無定形硼、55-78%的剛玉、5-15%的碳化硅、10-20%的鋯莫來石、2-5%的石墨、3-7%的鋁硅合金和1-3%的鋰基膨潤土，以上原料總重量為100%，外加上述原料總量4-6%的酚醛樹脂結(jié)合劑。?

所述剛玉包括剛玉粉和剛玉顆粒，剛玉粉和剛玉顆粒的重量比為1：1.2-2.5，剛玉粉的粒度≤400目，剛玉顆粒包括1mm＜粒度≤3mm、0.5mm＜粒度≤1mm和粒度≤0.5mm的顆粒三種，三種剛玉顆粒的重量比為2-4：1-2.5：1。

所述石墨為粒度≤200目的鱗片石墨粉；所述鋁硅合金為質(zhì)量比1：1的鋁和單質(zhì)硅的合金粉，粒度≤500目；所述無定形硼為粒度≤1000目的無定形硼粉，鋰基膨潤土為粒度≤325目的鋰基膨潤土粉；其中鋯莫來石的粒度≤1mm，碳化硅的粒度≤0.5mm。

所述含無定形硼的不燒金屬結(jié)合鋁碳鋯質(zhì)滑動水口磚的生產(chǎn)方法，包括以下步驟，

（1）按配比稱量各原料，將其中的粉狀原料加入混練機(jī)中混勻，得到混合粉料；

（2）將其中的顆粒料加入濕碾機(jī)中，然后加入酚醛樹脂，酚醛樹脂分兩次加入，先加入2/3重量的酚醛樹脂，混合均勻，再加入所述混合粉料和余下的酚醛樹脂，進(jìn)一步混合均勻得到泥料；將混合好的泥料經(jīng)摩擦壓力機(jī)壓制成型，然后干燥、套箍、磨制、涂布，即得到所述的鋁碳鋯質(zhì)滑動水口磚。

其中干燥要求如下：由室溫經(jīng)12-14h升溫至80℃，經(jīng)10-12h由80℃升溫至150℃，經(jīng)8-10h由150℃升溫至230±10℃，然后在230±10℃保溫6-12h，經(jīng)自然冷卻至室溫。

本發(fā)明的積極有益效果：

1、本發(fā)明采用剛玉、碳化硅、鋯莫來石、石墨、鋁硅合金、鋰基膨潤土為主要原料，添加抗氧化較好的無定形硼，采用酚醛樹脂結(jié)合劑制備成鋁碳鋯質(zhì)滑動水口磚，該產(chǎn)品在400-1600℃的溫度范圍內(nèi)具有優(yōu)異的抗氧化性能和較高強(qiáng)度，抗鋼水侵蝕、抗沖刷、抗氧化和抗熱震等性能較好。具體性能見表1。

2、本發(fā)明采用的原料鋁硅合金粉，是一種較好的抗氧化劑，它不僅可提高含碳耐火材料的抗氧化性，還可以提高材料的高溫抗折強(qiáng)度和抗沖刷性，并且其抗水化性能優(yōu)于普通金屬鋁粉；其中鋰基膨潤土能對酚醛樹脂進(jìn)行改性，提高產(chǎn)品的耐壓強(qiáng)度；引入石墨能提高材料的抗熱震性能，克服一般材料的易斷裂、韌性差的缺點(diǎn)，另外石墨與鋼液難以浸潤，能提高材料的抗侵蝕和抗氧化性能。

3、本發(fā)明方法同傳統(tǒng)燒成的鋁碳鋯質(zhì)滑動水口磚相比，本發(fā)明不需要燒成和油浸瀝青，工藝簡化，生產(chǎn)周期短，不污染環(huán)境，綜合效益較好；產(chǎn)品同不燒的鋁碳滑動水口磚相比，該產(chǎn)品的抗熱震和抗侵蝕性能優(yōu)異，能夠在大型鋼包上使用，并且使用壽命較長。