CN100564309C - 中间包用弥散式镁质透气砖 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种中间包用弥散式镁质透气砖，其由镁砂颗粒、镁砂粉、氧化铝微粉和结合剂按要求重量份比例组成，经混练、成型、干燥、烧成等工艺制成。本发明的中间包用弥散式镁质透气砖气孔分布均匀，透气性好，抗侵蚀性及抗冲刷性强。
Description
技术领域
本发明涉及一种中间包用透气砖，尤其涉及一种镁质弥散式透气砖，属于耐火材料领域。
背景技术
连铸技术的发展和超纯净钢需求量的不断增大，使得在生产过程中对钢液清洁度的要求越来越高。在炼钢工艺中，钢液在凝固前始终是与耐火材料接触的，耐火材料经冲蚀和熔损进入钢中成为夹杂物。在钢液凝固后，钢中的夹杂物是无法去除的。因此如何在中间包内尽可能地将钢中夹杂物减少到最低，是关系到最终产品质量的一个非常关键的因素。
在减少钢中的夹杂物进入结晶器方面，人们采取了大量的措施，如设挡渣堰、过滤器等，但这些措施都有一定的局限性。过滤器的作用时间短，作用小且投资较大；挡渣堰不仅投资大，而且其本身又可能因其熔损而增加钢中的夹杂物。
于是在20世纪末发展起来一项去除钢液中非金属夹杂物的新技术，即中间包底部安装多孔透气砖吹氩技术，其原理是利用与钢液流动方向垂直的条形透气砖置于中间包底某一最佳位置，吹入氩气，氩气透过透气砖上浮形成一道微气泡气幕屏障，因此形象地称为“气幕挡墙”。气幕挡墙形成后可改变中间包流场，阻碍大颗粒夹杂物由中间包的注流区向塞棒区移动；还可增加钢中夹杂物相互接触和碰撞的机会，促使夹杂物长大、上浮，从而使夹杂物被中间包渣吸收。透气砖是吹氩技术的关键，其由耐火材料制成，必须具有良好的透气性，抗侵蚀性，耐冲刷性而不能成为二次污染源。在中国专利文献CN1970502A中公开了一种吹氩条砖，其由电熔锆刚玉、电熔锆莫来石、活性氧化铝粉、电熔氧化铝、三氧化二铬粉、结合剂按要求重量份比例组成，经预混、搅拌、成型、干燥、烧成过程制成。其缺点是为了提高透气砖的抗侵蚀性，该技术方案在透气砖中添加了三氧化二铬，然而三氧化二铬的使用会对人体和环境造成伤害，烧成温度高(1700℃)，能耗大。
发明内容
为此，本发明所要解决的技术问题在于提出一种不会对环境造成污染、烧成温度较低、透气性、抗侵蚀性和抗冲刷性好的中间包用透气砖。
为解决上述技术问题，本发明的中间包用弥散式镁质透气砖，所述透气砖按以下重量份配比组成：
镁砂颗粒： 颗粒粒径1-0.5mm 5-30份
镁砂颗粒： 颗粒粒径0.5-0.2mm 30-70份
镁砂粉： 颗粒粒径≤0.088mm 20-40份
氧化铝微粉：颗粒粒径≤0.044mm 0.5-5份
有机临时结合剂： 1-5份
所述透气砖按以下重量份配比组成：
镁砂颗粒： 15份
镁砂颗粒： 60份
镁砂粉： 25份
氧化铝微粉： 1份
有机临时结合剂： 3份
所述透气砖的化学成分按重量百分比计为：MgO：90-97％，Al2O3：0.5-6％，余量为原料中其它物质。
所述有机临时结合剂为糊精或纸浆粉。
制作所述中间包用弥散式镁质透气砖的工艺，所述工艺包括以下步骤：
a.将不同粒径的所述镁砂颗粒及所述有机临时结合剂按所述配比倒入混练机中混练均匀，加入1.5％～2.5％的水继续混练至水份分散均匀，再按所述配比倒入镁砂细粉和氧化铝微粉继续混练至粉料分散均匀，再加入0.5％～1.5％的水继续混练，直至整个物料混练均匀且易成型，即得到A；
b.将所述A采用冲压成型的方式成型出相应尺寸的砖坯B；
c.将所述坯砖B送入干燥房内进行烘干，得到C；
d.将C送入窑炉中烧制，烧成温度为1420-1600℃，得到所述镁质透气砖。
在所述步骤a中，所述镁砂颗粒与所述有机临时结合剂在混练机中混练3-5分钟，加入2％的水再混练2-3分钟，倒入镁砂细粉和氧化铝微粉混练2-3分钟，加入1％的水后再混练10-15分钟。
在所述步骤b中，冲压成型所用的设备为摩擦压砖机或振动压砖机。
在所述步骤c中，烘干温度为110-150℃。
在所述步骤c中，烘干时间为48-72小时。
在所述步骤d中，烧成时间为72-96小时。
在所述步骤d中，所述烧成在梭式窑内进行。
本发明的上述技术方案与现有技术相比具有以下优点，(1)本发明的透气砖不含会对环境造成污染的成分，有机临时结合剂在烧成时几乎全部反应生成而二氧化碳和水；(2)氧化铝微粉作为一种膨胀剂，在高温下与镁砂反应生成尖晶石，并伴随有6.9％的体积膨胀，弥补了由于镁砂烧结所产生的收缩带来的缺陷；(3)制作本发明的透气砖的烧成温度低，因此耗能低；(4)本发明的透气砖透气性好，能形成稳定的气幕，促进杂质的上浮，提高钢水的清洁度；(5)本发明的透气砖气孔分布均匀，气孔成弥散式分布，形成的气幕较宽，能促进杂质上浮，提高钢水的清洁度；(6)抗侵蚀及抗冲刷性好，减少了对钢水的污染；(7)制作成本低，使用寿命长，所述产品在30吨中间包上使用，使用中吹通率为100％。
具体实施方式
下述实施例中不同粒径的镁砂颗粒以及镁砂粉中MgO的含量均大于等于97％。
实施例1
中间包用弥散式镁质透气砖，按下述重量份数称取原料：
镁砂颗粒： 颗粒粒径1-0.5mm 20份
镁砂颗粒： 颗粒粒径0.5-0.2mm 55份
镁砂粉： 颗粒粒径≤0.088mm 25份
氧化铝微粉： 颗粒粒径≤0.044mm 0.5份
糊精 3份
上述镁质透气砖的制作工艺为：将不同粒径的镁砂颗粒与糊精按上述配比倒入行星式混练机中混练3-5分钟，然后加入2％的水混练2-3分钟，再按上述配比倒入镁砂细粉和氧化铝微粉混练2-3分钟，加入1％的水再混练10分钟，出料得到A。将A在振动压机上成型出相应尺寸的砖坯B，然后在温度为110℃的干燥房内进行烘干，经过72小时后得到C，将C送入梭式窑中烧制，烧成温度为1500℃，烧成时间为84小时，即得到所述镁质透气砖。表1为所得到的镁质透气砖的理化性能。
表1
实施例2
中间包用弥散式镁质透气砖，按下述重量份数称取原料：
镁砂颗粒： 颗粒粒径1-0.5mm 10份
镁砂颗粒： 颗粒粒径0.5-0.2mm 65份
镁砂粉： 颗粒粒径≤0.088mm 25份
氧化铝微粉： 颗粒粒径≤0.044mm 4份
糊精 3份
上述镁质透气砖的制作工艺为：将不同粒径的镁砂颗粒与糊精按上述配比倒入行星式混练机中混练3-5分钟，然后加入2.5％的水混练2-3分钟，再按上述配比倒入镁砂细粉和氧化铝微粉混练2-3分钟，加入0.5％的水再混练15分钟，出料得到A。将A在摩擦压机上成型出相应尺寸的砖坯B，然后在温度为150℃的干燥房内进行烘干，经过48小时后得到C，将C送入梭式窑中烧制，烧成温度为1600℃，烧成时间为72小时，即得到所述镁质透气砖。表2为所得到的镁质透气砖的理化性能。
表2
实施例3
中间包用弥散式镁质透气砖，按下述重量份数称取原料：
镁砂颗粒： 颗粒粒径1-0.5mm 15份
镁砂颗粒： 颗粒粒径0.5-0.2mm 60份
镁砂粉： 颗粒粒径≤0.088mm 25份
氧化铝微粉： 颗粒粒径≤0.044mm 1份
纸浆粉： 3份
上述镁质透气砖的制作工艺为：将不同粒径的镁砂颗粒与纸浆粉按上述配比倒入行星式混练机中混练3-5分钟，然后加入1.5％的水混练2-3分钟，再按上述配比倒入镁砂细粉和氧化铝微粉混练2-3分钟，加入1.5％的水再混练10分钟，出料得到A。将A在振动压机上成型出相应尺寸的砖坯B，然后在温度为120℃的干燥房内进行烘干，经过72小时后得到C，将C送入梭式窑中烧制，烧成温度为1420℃，烧成时间为96小时，即得到所述镁质透气砖。表3为所得到的镁质透气砖的理化性能。
表3
本发明的透气砖不含对环境造成污染的成分，有机临时结合剂在烧成时几乎全部反应生成而二氧化碳和水，氧化铝微粉作为一种膨胀剂，在高温下与镁砂反应生成尖晶石，并伴随有6.9％的体积膨胀，弥补了由于镁砂烧结的收缩所带来的缺陷；制作本发明的透气砖的烧成温度低，因此耗能低；本发明的透气砖透气性好，能形成稳定的气幕，促进杂质的上浮，提高钢液的清洁度，而且气孔分布均匀，气孔成弥散式分布，形成的气幕较宽，能促进杂质上浮，提高钢液的清洁度；本发明的透气砖的抗侵蚀及抗冲刷性也非常好，很大程度地减少了对钢液的污染；以上述配方按工艺技术要求生产的中间包用弥散式镁质气幕挡墙在30吨中间包上使用，使用中吹通率为100％，搅拌钢水效果良好。寿命达到了钢厂方面的要求。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。
Claims (5)
1.中间包用弥散式镁质透气砖，其特征在于：所述透气砖按以下重量份配比组成：
镁砂颗粒： 颗粒粒径1-0.5mm 5-30份
镁砂颗粒： 颗粒粒径0.5-0.2mm 30-70份
镁砂粉： 颗粒粒径≤0.088mm 20-40份
氧化铝微粉：颗粒粒径≤0.044mm 0.5-5份
有机临时结合剂： 1-5份，
其中，所述有机临时结合剂在烧成时几乎全部反应生成二氧化碳和水。
2.根据权利要求1所述的中间包用弥散式镁质透气砖，其特征在于：所述透气砖按以下重量份配比组成：
镁砂颗粒： 颗粒粒径1-0.5mm 15份
镁砂颗粒： 颗粒粒径0.5-0.2mm 60份
镁砂粉： 颗粒粒径≤0.088mm 25份
氧化铝微粉：颗粒粒径≤0.044mm 1份
有机临时结合剂： 3份。
3.根据权利要求1或2所述的中间包用弥散式镁质透气砖，其特征在于：所述透气砖的化学成分按重量百分比计为：MgO：90-97％，Al2O3：0.5-6％，余量为原料中其它物质。
4.根据权利要求1或2所述的中间包用弥散式镁质透气砖，其特征在于：所述有机临时结合剂为糊精或纸浆粉。
5.制作权利要求1-4中任意一项所述的中间包用弥散式镁质透气砖的工艺，其特征在于所述工艺包括以下步骤：
a.将不同粒径的所述镁砂颗粒及所述有机临时结合剂按所述配比倒入混练机中混练均匀，加入1.5％～2.5％的水继续混练至水份分散均匀，再按
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