[發(fā)明專利]一種轉(zhuǎn)爐用透氣材料及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811267217.3
• 申請(qǐng)日: 2018-10-29
• 公開（公告）號(hào): CN109320280B
• 公開（公告）日: 2021-09-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王周福;王浩;劉浩;王璽堂;馬妍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 武漢科技大學(xué)
• 主分類號(hào): C04B38/00
• 分類號(hào): C04B38/00;C04B35/043
• 代理公司: 武漢科皓知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 42222
• 代理人: 張火春

本發(fā)明涉及一種轉(zhuǎn)爐用透氣材料及其制備方法。其技術(shù)方案是：將鎂砂細(xì)粉、鎂鋁尖晶石細(xì)粉、α?Al₂O₃微粉、氫氧化鋁、氟化鋁、無水硫酸鎂、添加劑、發(fā)泡劑、穩(wěn)泡劑、減水劑和鋁酸鈣水泥混合，外加水，攪拌，成型，固化，干燥，1400～1600℃熱處理，破碎，篩分，得到粒度小于0.25mm的顆粒料A和粒度為0.25～1mm的顆粒料B。再將熱固性酚醛樹脂、表面活性劑、單質(zhì)硅粉、銅粉和偏釩酸銨混合，得到改性樹脂。然后將鎂砂顆粒、顆粒料A、顆粒料B、鱗片石墨和改性樹脂混合，等靜壓成型，在100～300℃條件下熱處理，得到轉(zhuǎn)爐用透氣材料。本發(fā)明生產(chǎn)成本低，所制備的轉(zhuǎn)爐用透氣材料高溫抗折強(qiáng)度大、透氣性穩(wěn)定、抗沖刷性能優(yōu)良和使用壽命長。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于透氣材料技術(shù)領(lǐng)域。具體涉及一種轉(zhuǎn)爐用透氣材料及其制備方法。

背景技術(shù)

透氣磚是爐外精煉工藝能夠順利實(shí)施的重要功能元件，對(duì)爐外精煉的可靠性和完備性起著至關(guān)重要的作用。隨著轉(zhuǎn)爐容量的逐漸增大和壽命的提高，對(duì)轉(zhuǎn)爐透氣磚也提出了更高的要求。轉(zhuǎn)爐底吹透氣磚除了受到鋼水沖刷和爐渣的侵蝕，還要承受因溫度變化而產(chǎn)生的應(yīng)力作用，因此要求透氣磚滿足強(qiáng)度、抗侵蝕性、熱震穩(wěn)定性等方面性能要求。

在實(shí)際使用過程中，透氣材料主要存在透氣性能不穩(wěn)定、抗侵蝕性能差、高溫強(qiáng)度低等問題。上述問題的存在，影響了鋼鐵冶煉過程的正常節(jié)奏，降低了工作效率。

現(xiàn)有透氣材料的制備技術(shù)中，通過引入添加劑以促進(jìn)材料燒結(jié)、改善結(jié)合強(qiáng)度，但形成的低熔點(diǎn)液相降低了透氣材料的機(jī)械強(qiáng)度；引入微粉以增強(qiáng)組織結(jié)構(gòu)致密化、提高抗侵蝕性，但會(huì)影響產(chǎn)品的透氣性，且微粉分布不均反而會(huì)降低產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和性能的穩(wěn)定性。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明旨在克服現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，目的是提供一種生產(chǎn)成本低的轉(zhuǎn)爐用透氣材料的制備方法，用該方法制備的轉(zhuǎn)爐用透氣材料高溫抗折強(qiáng)度大、透氣性穩(wěn)定、抗沖刷性能優(yōu)良、使用壽命長。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案的具體步驟是：

第一步、將40～60wt％的鎂砂細(xì)粉、1～10wt％的鎂鋁尖晶石細(xì)粉、1～10wt％的α-Al₂O₃微粉、1～10wt％的氫氧化鋁、1～10wt％的氟化鋁、1～10wt％的無水硫酸鎂、1～5wt％的添加劑、1～5wt％的發(fā)泡劑、1～5wt％的穩(wěn)泡劑、0.1～1wt％的減水劑和1～5wt％的鋁酸鈣水泥混合，得到混合料，再外加所述混合料10～20wt％的水，攪拌均勻，澆注成型，固化10～20小時(shí)，得到固化后的坯體。

第二步、將所述固化后的坯體于90～120℃條件下干燥12～24小時(shí)，再于1400～1600℃條件下熱處理5～7小時(shí)，得到預(yù)燒料；然后將所述預(yù)燒料破碎，篩分，得到粒度小于0.25mm的顆粒料A和粒度為0.25～1mm的顆粒料B。

第三步、將60～80wt％的熱固性酚醛樹脂、1～10wt％的表面活性劑、10～20wt％的單質(zhì)硅粉、1～5wt％的銅粉和1～10wt％的偏釩酸銨混合，攪拌均勻，得到改性樹脂。

第四步、將50～70wt％的鎂砂顆粒、1～10wt％的所述顆粒料A、10～20wt％的所述顆粒料B、10～30wt％的鱗片石墨和1～10wt％的所述改性樹脂混合，攪拌均勻，等靜壓成型，再于100～300℃條件下熱處理10～20小時(shí)，得到轉(zhuǎn)爐用透氣材料。

所述鎂砂細(xì)粉的MgO含量大于97wt％；所述鎂砂細(xì)粉的粒度小于0.088mm。

所述鎂砂顆粒的MgO含量大于97wt％；所述鎂砂顆粒的粒度為1～3mm。

所述鎂鋁尖晶石：Al₂O₃含量為60～80wt％；SiO₂含量小于0.4wt％；粒度小于0.088mm。