[發明專利]一種Si/B雜化樹脂中溫增強的不燒滑板磚及其生產方法

有效

• 申請號: 201810137621.2
• 申請日: 2018-02-10
• 公開（公告）號: CN108484002B
• 公開（公告）日: 2021-02-09
• 發明（設計）人: 石凱;夏熠;栗正新
• 申請（專利權）人: 河南工業大學
• 主分類號: C04B26/32
• 分類號: C04B26/32;C08J3/24;C08L61/06;C08L83/04;C08L61/14
• 代理公司: 鄭州金成知識產權事務所(普通合伙) 41121
• 代理人: 郭乃鳳

本發明公開了一種Si/B雜化樹脂中溫增強的不燒滑板磚，按重量百分比計，該滑板磚的原料組成為：板狀剛玉顆粒60～70%，板狀剛玉粉15～25%，氧化鋁微粉5～10%，鋁粉3～9%，硅粉1～3%，炭黑1～3%，石墨1～3%，碳化硼0.5～1.0%，Si/B雜化樹脂3～5%。制備方法如下：按比例稱取各組分，混煉0.5小時后困料6～8小時，根據滑板單重、形狀選擇壓機成型，坯體在180～200℃溫度條件下干燥24h，坯體經套箍、粘鋼殼、磨制、涂布、精整、驗收后入庫貯存。本發明生產的Si/B雜化樹脂中溫增強的滑板磚，可明顯提高酚醛樹脂結合不燒Al₂O₃?C滑板的中低溫強度，且有良好的熱穩定性。

技術領域

本發明涉及一種煉鋼用滑板磚，特別涉及一種Si/B雜化樹脂中溫增強的不燒滑板磚及其生產方法，屬于鋁碳系列滑板磚生產領域。

背景技術

滑板磚用于鋼鐵工業連鑄工藝，起調節和控制鋼水流量作用，或用于煉鋼爐的擋渣出鋼系統。滑板在使用時受各種應力作用，造成滑板產生裂紋、甚至斷裂，因此，足夠的強度是保證滑板使用安全的重要要求。

不燒Al₂O₃-C滑板具有節能環保、工藝簡單等優點，但其中低溫強度較低，500～800℃時的熱態抗折強度只有4～8MPa左右，對安全性、可靠性要求較高的滑動水口來說，這種低強度常常產生一系列問題：(1)首先在應力作用下產生裂紋、斷裂；(2)在遠離鑄孔的低溫區，因強度低表面顆粒磨損脫落，或出現掉角現象。這些都影響其使用壽命且增加連鑄的安全隱患。正是由于其中低溫強度較低，使不燒Al₂O₃-C質滑動水口僅限于中小型鋼包上使用。因此，如何提高不燒滑板的中低溫強度，對滑板綠色制造技術的發展具有重要的現實意義。

不燒Al₂O₃-C滑板中低溫強度低的原因主要有兩方面：一是樹脂的分解、氧化。在使用受熱時酚醛樹脂經過揮發、分解、縮聚、炭化等熱解階段，400～600℃出現失重高峰，固化物產生裂紋和氣孔，當溫度高于500℃時，樹脂及其固化物容易氧化，至800℃時其殘碳率一般為42～48%，大量揮發、氧化、分解物的逸出使材料內形成較多的氣孔，造成材料結構缺陷，影響其強度。二是樹脂及其熱解碳與基體無機材料的結合性差。樹脂及其固化物、熱解碳屬于有機物，其分子結構中C―C鍵和C―H鍵為共價鍵；滑板主要基體材料剛玉為無機材料，Al₂O₃分子結構為離子鍵，兩者在分子結構上的相容性、親和性較差，難以在兩者界面形成較強的化學鍵，影響結合性能。上述兩種因素造成材料結構疏松，界面結合能力弱化，強度較低。因此，提高酚醛樹脂結合不燒Al₂O₃-C滑板的中低溫強度是目前不燒滑動水口功能耐火材料急需解決的技術難題。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是：針對酚醛樹脂結合不燒Al₂O₃-C滑板中低溫強度較低的問題，提供一種可提高中低溫強度的滑板磚及其生產方法，通過采用硅改性、硼改性、炭黑改性和納米合金改性等多機制協同對酚醛樹脂及其固化物進行改性，在材料內形成Si/B雜化碳網，來提高酚醛樹脂結合不燒Al₂O₃-C滑板的中低溫強度。

本發明為解決技術問題所采取的技術方案是：

一種Si/B雜化樹脂中溫增強的不燒滑板磚，按重量百分比計，該滑板磚的原料組成為：板狀剛玉顆粒60～70%，板狀剛玉粉15～25%，氧化鋁微粉5～10%，鋁粉3～9%，硅粉1～3%，炭黑1～3%，石墨1～3%，碳化硼0.5～1.0%，Si/B雜化樹脂3～5%。

上面所述的Si/B雜化樹脂中溫增強的不燒滑板磚的制備方法，其具體步驟如下：

A、Si/B雜化樹脂的制備：