[發明專利]一種鐵水包用透氣材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201811267733.6
• 申請日: 2018-10-29
• 公開（公告）號: CN109400127B
• 公開（公告）日: 2021-12-17
• 發明（設計）人: 王周福;熊鑫;劉浩;王璽堂;馬妍
• 申請（專利權）人: 武漢科技大學
• 主分類號: C04B35/103
• 分類號: C04B35/103;C04B35/622;C04B35/626;C04B38/08;C04B38/00;B22D41/02;C21C7/064
• 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

本發明涉及一種鐵水包用透氣材料及其制備方法。其技術方案是：將剛玉細粉、α?Al₂O₃微粉、石英砂細粉、氫氧化鋁、氟化鋁、添加劑、發泡劑、穩泡劑、減水劑和鋁酸鈣水泥混合，加水，攪拌，成型，固化，干燥，于1400～1600℃熱處理，破碎，篩分，得到粒度不同的顆粒料A和顆粒料B。再將熱固性酚醛樹脂、表面活性劑、單質硅粉、碳化硅粉、銅粉和偏釩酸銨混合，攪拌均勻，得到改性樹脂。然后將剛玉顆粒、顆粒料A、顆粒料B、鱗片石墨、碳化硅粉和改性樹脂混合均勻，壓制成型，于100～300℃熱處理，制得鐵水包用透氣材料。本發明生產成本低，所制備的鐵水包用透氣材料具有高溫抗折強度大、透氣性能穩定、抗沖刷性能優異和使用壽命長的特點。

技術領域

本發明屬于透氣材料技術領域。具體涉及一種鐵水包用透氣材料及其制備方法。

背景技術

鐵水預處理脫硫工藝是低硫或超低硫品種鋼冶煉的一個重要冶金工藝流程。針對鐵水脫硫后，扒渣效率低、鐵損較大和鐵水中殘留渣多等問題，在鐵水包側面或底面安裝透氣磚，氣體通過透氣磚被吹入攪動鐵水，在液面形成裸露面，在提高排渣聚渣和改善鐵水預處理工藝等方面取得了顯著效果。

目前的透氣材料材質包括黏土質、剛玉質和尖晶石質等，根據實際工況，其類型主要包括彌散型、直通孔型及狹縫型等形式。在實際使用過程中，透氣材料主要存在透氣性能不穩定、抗侵蝕性能差和高溫強度低等問題。

現有的技術方案中，通過引入添加劑來促進透氣材料燒結、調節組織結構，在改善透氣材料的機械強度和抗侵蝕性等方面發揮了一定的作用，但在透氣材料的高溫強度及透氣穩定性等方面仍存在一定的不足。

發明內容

本發明旨在克服現有技術的缺陷，目的是提供一種生產成本低的鐵水包用透氣材料的制備方法，用該方法制備的鐵水包用透氣材料高溫抗折強度大、透氣性能穩定、抗沖刷性能優異、使用壽命長。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案的具體步驟是：

第一步、先將40～60wt％的剛玉細粉、1～10wt％的α-Al₂O₃微粉、30～50wt％的石英砂細粉、1～10wt％的氫氧化鋁、1～10wt％的氟化鋁、1～5wt％的添加劑、1～5wt％的發泡劑、1～5wt％的穩泡劑、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，得到固化后的坯體。

第二步、將固化后的坯體于90～120℃條件下干燥12～24小時，再于1400～1600℃條件下熱處理5～7小時，得到預燒料；然后將預燒料破碎，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40～60wt％的熱固性酚醛樹脂、1～10wt％的表面活性劑、10～20wt％的單質硅粉、20～40wt％的碳化硅粉、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％的剛玉顆粒、1～10wt％的顆粒料A、10～30wt％的顆粒料B、1～10wt％的鱗片石墨、1～5wt％的碳化硅粉、1～10wt％的改性樹脂混合，攪拌均勻，在80～120MPa條件下壓制成型，再于100～300℃條件下熱處理10～20小時，制得鐵水包用透氣材料。

所述剛玉細粉為板狀剛玉細粉或為白剛玉細粉，剛玉細粉的Al₂O₃含量大于99wt％，所述剛玉細粉的粒度小于0.088mm。

所述剛玉顆粒為板狀剛玉顆粒或為白剛玉顆粒，剛玉顆粒的Al₂O₃含量大于99wt％，所述剛玉顆粒的粒度為1～3mm。