[發明專利]一種低碳鎂鈣質鋼包滑板磚及其制備方法

在審

• 申請號: 202310042542.4
• 申請日: 2023-01-28
• 公開（公告）號: CN116239389A
• 公開（公告）日: 2023-06-09
• 發明（設計）人: 張棟;王賽賽;余西平;肖志強
• 申請（專利權）人: 馬鞍山利爾開元新材料有限公司
• 主分類號: C04B35/66
• 分類號: C04B35/66;C04B35/03;C04B35/622;B22D41/28;B22D41/32
• 代理公司: 安徽知問律師事務所 34134
• 代理人: 劉麗芳

本發明公開了一種低碳鎂鈣質鋼包滑板磚及其制備方法。該滑板磚組成成分及重量百分比為：鎂鈣砂50％～60％、六鋁酸鈣10％～15％、共磨粉30％～35％；外加有機硅樹脂結合劑3％～5％；其中所述的共磨粉由鎂鈣砂細粉9.5％～19％、碳化硅細粉0.5％～1.5％、鋁粉8％～10％、硅粉1％～2％、α?Al₂O₃微粉5％混合均勻制得；所述六鋁酸鈣顆粒經過以下處理：將六鋁酸鈣顆粒與包覆劑溶液進行攪拌，以六鋁酸鈣顆粒總質量為基準，其中加入包覆劑的比例為0.5～1.5％；所述包覆劑的主要成分為納米二氧化硅，包覆劑溶液呈弱堿性，包覆溫度為25～40℃，攪拌時間2～4h，得到表面包覆有二氧化硅的六鋁酸鈣顆粒。

技術領域

本發明屬于耐火材料技術領域，更具體地說，涉及一種低碳鎂鈣質鋼包滑板磚及其制備方法。

背景技術

隨著高效連鑄和精煉技術及工藝的發展，滑動水口系統在現代鋼鐵冶煉過程中變得越來越重要，成為冶煉中關鍵功能材料。它是連鑄機澆鑄過程中鋼水的控制裝置，能夠精確地調節從鋼包到連鑄中間包的水流量，使流入和流出的鋼水達到平衡，使連鑄操作更容易控制，提高煉鋼生產效率，從而得到了迅速發展。

滑動水口系統由驅動裝置、機械部分和耐火材料部分(即上下滑板磚、下水口磚)組成，該系統中的滑板在使用過程中，承受鋼水的機械沖刷和高溫鋼水的化學侵蝕。為了控制連鑄中間包流入和流出鋼水的平衡，滑板需要來回拉動控制流量，此時滑板要求滑板具備良好的耐磨性能和高溫強度。當澆鑄鈣處理鋼、高氧鋼、Al鎮靜鋼等高腐蝕性鋼種時，普通鋁碳滑板不能滿足工藝要求，鎂質滑板對于高腐蝕性鋼種具有良好的耐侵蝕性，但由于材料較大的熱膨脹系數和有限的強度削弱了其優良的抗侵蝕性能，限制了鎂質滑板的多次使用。以碳或者碳化物為結合相的鎂碳質滑板抗侵蝕性和熱震穩定性都良好，是因為石墨的存在，它難于熔渣潤濕、熱導率高、可以緩和應力，因此較高的碳含量有效保證鎂碳質滑板服役時壽命的穩定性和安全性。但是隨著科技的進步，各行各業對鋼材性能和質量的要求逐漸提高，發展的重點是提高鋼水的純凈度，最大限度的降低鋼中雜質的含量，故而要求滑板盡可能的降低碳含量，此時必然降低鎂碳質滑板的熱震穩定性，因此急需開發一款低碳鎂碳質滑板，滿足現代鋼鐵企業生產的要求。然而，現有技術中在原料中添加鎂鈣砂，但是鎂鈣砂易發生水化反應，影響鎂鈣砂的應用。

國內外研究鎂鈣質耐火材料的防水化方法大致包括：

(1)表面處理

1)用磷酸處理鎂鈣砂，使砂表面生成磷酸鹽化合物覆蓋表面，隔絕空氣；2)用一定濃度的有機硅溶液潤濕鎂鈣砂表面，然后干燥，在砂表面形成覆蓋層；3)將CO₂和水氣通過鎂鈣砂和鎂鈣磚表面，形成碳酸鹽化合物覆蓋層；4)在鎂鈣磚表面噴涂一層無水有機物、脫水瀝青、無水樹脂等保護膜，使磚表面不與大氣接觸；

(2)添加物

在制造鎂鈣砂時，加入少量添加物，如BaO、SrO、Al₂O₃、B₂O₃、YaO₃、SiO₂、TiO₂、ZrO₂、CaF₂、稀土氧化物及復合物等，這些添加物與CaO作用，或生成低熔點物質，或生成固溶體，改善微觀結構，促進燒結，起到防水化作用；

(3)燒結法

高溫燒成或二步煅燒，使CaO晶粒長大，充分燒結，致密化，減少粒界面積，起到防水化作用；

(4)密封包裝

將制品用手工包裝、熱塑包裝、抽真空每裝等，盡量不使制品表面與大氣接觸，起到防水化作用；

(5)生產工藝控制