[發明專利]一種鋼包透氣磚及其制備方法

有效

• 申請號: 201610031282.0
• 申請日: 2016-01-15
• 公開（公告）號: CN105645979B
• 公開（公告）日: 2018-04-27
• 發明（設計）人: 方義能;黃凱;徐亮;沈明科;方斌祥;王落霞;喻燕
• 申請（專利權）人: 浙江自立高溫科技有限公司
• 主分類號: C04B35/66
• 分類號: C04B35/66;C04B35/105;C04B35/622
• 代理公司: 杭州天勤知識產權代理有限公司33224
• 代理人: 劉靜靜

技術領域

本發明涉及耐火材料領域，具體涉及一種鋼包透氣磚及其制備方法。

背景技術

隨著鋼鐵冶煉技術的不斷進步，特別是一些高附加值的品種鋼冶煉量增多，使得爐外精煉在冶煉過程中所占比重越來越大。透氣磚是爐外精煉要用到的關鍵性功能耐火材料，通過透氣磚的吹氬來攪拌，從而使加入的合金可以快速均勻地溶解在鋼液中。

但是，隨著冶煉溫度提高、精煉比例增加及精煉時間延長，透氣磚的使用條件越來越苛刻，導致使用過程中出現侵蝕加劇、橫斷剝落現象增多，使用壽命縮短，鋼包不得不提前下線，噸鋼耐材成本增加。

目前，透氣磚的材質主要是低水泥結合的含鉻剛玉尖晶石質，以燒結板狀剛玉作為骨料，振動澆注成型，采用高溫燒成。隨著使用工況的日益苛刻，透氣磚的使用也出現了以下問題：

1)易堵塞，斷裂剝落；

2)磚芯不耐燒氧，抗熔損性不差；

3)熱震穩定性不夠，對于急冷急熱的工況適應性差。

上述問題最終導致透氣磚使用壽命達不到要求，鋼包壽命受限，噸鋼耐材成本高。

發明內容

本發明提供了一種鋼包透氣磚及其制備方法，制備方法簡單，所得的鋼包透氣磚具有優良的熱震穩定性、低侵蝕性、高吹通率，且易清掃，使用壽命有較大幅度提高。

一種鋼包透氣磚的制備方法，包括以下步驟：

將鋼包透氣磚的各原料混合均勻，然后依次經振動加壓成型、養護和燒成，得到所述鋼包透氣磚；

所述鋼包透氣磚中原料的重量份組成為：

所述鋼包透氣磚的原料中，以致密燒結剛玉為骨料，以活性氧化鋁微粉、氧化鎂微粉、氧化鉻微粉為基質，以溶膠溶液為結合劑，外加少量有機纖維和有機改性劑。

將各原料進行混合時，先將除溶膠溶液之外的其余組分進行混合，混合均勻后加入溶膠溶液繼續混合均勻。

本發明采用振動加壓的方式成型，大大減少了鋼包透氣磚內部的大氣孔數量，使鋼包透氣磚的致密度大幅提高，避免了有害大氣孔造成的缺陷。

作為優選，所述鋼包透氣磚中原料的重量份組成為：

作為優選，所述致密燒結剛玉的體積密度≥3.65g/cm³，顯氣孔率≤3％，Al₂O₃含量≥99.00％。

所述致密燒結剛玉顆粒的粒徑為6～1mm；所述致密燒結剛玉細粉的粒徑為1～0mm。

作為優選，所述活性氧化鋁微粉中Al₂O₃含量≥99.00％，粒徑D₅₀為0.5～2μm。

作為優選，所述氧化鎂微粉中MgO含量≥97.00％，粒徑D₅₀為2～5μm。

所述氧化鎂微粉在高溫燒成過程中原位生成尖晶石相，能夠顯著改善鋼包透氣磚的熱震性能和抗侵蝕性能。

作為優選，所述氧化鉻微粉中Cr₂O₃含量≥97.00％，粒徑D₅₀為1～3μm。

作為優選，所述溶膠溶液為鋁溶膠，鋁溶膠的固含量為10％～30％。

本發明采用鋁溶膠作為結合劑，相比水泥作為結合劑，能夠減少引入的氧化鈣雜質，同時以致密燒結剛玉為骨料，使燒成得到的鋼包透氣磚具有良好的抗侵蝕性能，且更耐燒氧。

鋁溶膠中的納米氧化鋁微粒分散均勻，燒成得到的陶瓷結合效果更好，致密燒結剛玉中的氧化鋁晶粒細小均勻，晶界數量多，熱震穩定性能優良。

作為優選，所述有機改性劑為聚丙烯酸類、聚乙二醇類中的一種或兩種。所述的有機纖維為丙綸纖維。

作為優選，所述養護包括如下步驟：

將振動加壓成型后的生坯置于20～50℃烘箱中養護24～36h，然后置于40～60℃烘箱中養護24～36h。

將振動加壓成型后的生坯置于30～40℃烘箱中養護24～36h，然后置于40～50℃烘箱中養護24～36h。

作為優選，所述燒成包括如下步驟：

將養護好的生坯在1550～1750℃條件下保溫3～5h，制得所述鋼包透氣磚。

進一步優選，所述燒成包括如下步驟：

將養護好的生坯在1600～1700℃條件下保溫3～5h，制得所述鋼包透氣磚。

本發明還提供了一種鋼包透氣磚，采用所述的制備方法制得。