[發明專利]彌散型骨架增強剛玉-尖晶石透氣磚及其制備方法

有效

• 申請號: 201710413603.8
• 申請日: 2017-06-05
• 公開（公告）號: CN107032770B
• 公開（公告）日: 2019-10-25
• 發明（設計）人: 李亞偉;梁雄;桑紹柏;徐騰騰;徐義彪;潘麗萍
• 申請（專利權）人: 武漢科技大學
• 主分類號: C04B35/106
• 分類號: C04B35/106;C04B35/78;C04B38/06;C04B35/626;C04B35/63;C04B35/634
• 代理公司: 武漢科皓知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 42222
• 代理人: 張火春

本發明涉及一種彌散型骨架增強剛玉?尖晶石透氣磚及其制備方法。其技術方案是：將單斜氧化鋯細粉、氧化釔細粉、活性氧化鋁細粉、鋁酸鈣水泥、木質素磺酸銨、聚羧酸鹽、羧甲基纖維素和水混勻，制得氧化鋯漿體；將致密燒結剛玉顆粒、氧化鋁細粉、氧化鎂細粉、鋁酸鈣水泥、聚羧酸鹽和水混勻，制得剛玉澆注料。將聚氨酯海綿浸漬于氧化鋯漿體中，擠壓或離心甩漿，干燥，得到氧化鋯網狀多孔陶瓷素坯，再固定于透氣磚模具底部，加入剛玉澆注料，成型，得到骨架增強剛玉?尖晶石透氣磚坯體；然后在1500~1700℃燒成，即得彌散型骨架增強剛玉?尖晶石透氣磚。本發明工藝簡單和成本低，所制備的制品通孔分布均勻、通氣量大、整體性好和抗熱震性優良。

技術領域

本發明屬于透氣磚技術領域。尤其涉及一種彌散型骨架增強剛玉-尖晶石透氣磚及其制備方法。

背景技術

隨著潔凈鋼冶煉技術的發展，爐外精煉在冶煉過程中所占比重越來越大，其中，底吹氬攪拌技術是最普遍也是最成熟的爐外精煉技術之一。透氣磚是底吹氬技術重要的功能元件，能起到均化鋼水溫度以及去除鋼液夾雜的作用，是提高高品質鋼質量的關鍵。目前主流的透氣磚供氣元件仍采用的是狹縫式透氣磚，但是狹縫式透氣磚抗熱震性差且狹縫滲鋼，易導致透氣磚橫向斷裂，直接影響透氣磚的透氣性能和使用壽命。彌散型透氣磚相對于狹縫式透氣磚具有上氣快、吹通率高和減少燒氧操作等優點，能明顯提高使用安全性能。對于彌散型剛玉-尖晶石透氣磚而言，在制備過程中通常采用顆粒的非緊密堆積來實現彌散型通孔，致使材料內部顆粒間的結合性能差，嚴重降低了透氣磚的整體強度和抗熱震性能。

為解決彌散型剛玉-尖晶石透氣磚的強度和抗熱震性能差等問題，“一種復合透氣磚”（CN201620177U）的專利技術，公開了一種上部為機壓彌散型透氣磚、下部為非彌散型的復合透氣磚，此方法由于將兩種結構的透氣磚進行物理拼接使得透氣磚的整體性較差，容易導致鋼液向透氣磚內部滲透，影響所述透氣磚的通氣量和使用壽命。“中間包彌散式透氣磚及其制備方法”（CN103787681A）的專利技術，公開了一種利用鎂橄欖石整體澆注的方法制備彌散型透氣磚，此方法制備的彌散型透氣磚雖整體性能好，但是該透氣磚內部的聯通、貫穿氣孔少，使得制備的彌散型透氣磚的通氣量不夠，影響使用性能。

發明內容

本發明旨在克服現有技術缺陷，目的是提供一種工藝簡單和成本低的彌散型骨架增強剛玉-尖晶石透氣磚的制備方法，用該方法制備的彌散型骨架增強剛玉-尖晶石透氣磚整體性好、強度高、抗熱震性能優良和通氣量大。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案的步驟是：

步驟一、將60~85wt%的單斜氧化鋯細粉、12~30wt%的氧化釔細粉，2~15wt%的活性氧化鋁細粉和0.5~2wt%的鋁酸鈣水泥混合，即得混合料Ⅰ。

向所述混合料Ⅰ中加入所述混合料Ⅰ0.5~2wt%的木質素磺酸銨、0.1~0.5wt%的聚羧酸鹽、0.2~1wt%的羧甲基纖維素和15~30wt%的水，攪拌30~60min，制得氧化鋯漿體。

步驟二、將60~70wt%的致密燒結剛玉顆粒、25~35wt%的氧化鋁細粉、2~7wt%的氧化鎂細粉和2~5wt%的鋁酸鈣水泥混合，即得混合料Ⅱ。

向所述混合料Ⅱ中加入所述混合料Ⅱ0.05~0.2wt%的聚羧酸鹽和3.5~6wt%的水，攪拌15~30min，制得剛玉澆注料。

步驟三、將聚氨酯海綿浸入所述氧化鋯漿體中，浸漬10~30min，擠壓或離心甩漿，在90~110℃條件下干燥12~24h，得到氧化鋯網狀多孔陶瓷素坯。

將所述氧化鋯網狀多孔陶瓷素坯固定在彌散型透氣磚模具底部，所述氧化鋯網狀多孔陶瓷素坯的中心線與所述彌散型透氣磚模具的中心線重合；再向所述彌散型透氣磚模具中加入所述剛玉澆注料，振動成型，養護，脫模，得到骨架增強剛玉-尖晶石透氣磚坯體。