CN102731139A - 一种防渗透气砖及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种功能性耐火材料及其制造方法，尤其涉及了一种采用振动浇注工艺成型的防渗透气砖及其制造方法，这种砖体内均匀分布有大量相互联通的微气孔。其制造方法包括细粉共磨、混料和振动浇注成型工序将微气孔形成剂均匀分散于透气砖坯体内，然后经过养护、烘烤、高温烧成、钢壳封装等工序。本发明的优点在于：经过高温烧成，整个透气砖体内会残留有大量均匀分布且相互联通的微气孔。微气孔的孔径很小，从根本上避免了透气砖的渗钢和钢渣现象；另外，大量均匀分布的微气孔还显著改善了透气砖的热震稳定性，大大提高了其服役寿命，从而保证了生产快速、安全地进行。

Description

一种防渗透气砖及其制造方法

技术领域

本发明涉及一种炉外精炼用透气砖，尤其是一种具有防渗功效的透气砖及其制造方法。

背景技术

随着冶炼技术的飞速发展，钢包不再是单纯盛接钢水的容器，从某种意义上讲更是一台精炼炉。为了提高钢包精炼效率，通常在钢包底部设置一底吹氩透气砖，通过氩气的搅拌作用对钢水温度和成分进行有效均化，并使非金属夹杂物顺利上浮，达到精炼钢水的目的。可见，钢包精炼能否顺利进行关键在于透气砖能否正常、有效的工作。

目前，工业使用最为广泛的透气砖为狭缝型透气砖，其材质为刚玉尖晶石质，透气狭缝的大小宽窄依透气量要求而定，缝厚通常为0.1～0.25mm。在吹氩时，管道内的氩气经常会出现压力波动，或者根据工艺需要关闭氩气停止吹氩时，管路系统内压力突然下降，形成负压，造成钢水渗入透气砖狭缝，使得后续生产中氩气的流量达不到设计要求，从而影响钢水精炼的顺利进行。目前，解决渗钢现象最常用的方法是“烧氧反吹”，即，反吹氩气的同时用氧枪清扫渗入的钢和钢渣。但是在这一过程中，透气砖的出气端表面会受到严重的烧蚀，致使其寿命显著降低，从而影响钢包的快速周转。

发明内容

为解决上述问题，本发明旨在提供一种防渗透气砖及其制造方法，能够在吹氩管路系统内出现负压时，从根本上避免钢水渗入透气砖，使透气砖不会因为渗钢和钢渣而被烧蚀，从而保证生产快速、安全地进行。

为了实现上述之目的，本发明采取的技术方案是：根据透气量要求，在透气砖配料中添加一定数量的微气孔形成剂，高温烧成后，由于微气孔形成剂的分解或烧失，整个透气砖体内会残留有大量均匀分布的微气孔，并且微气孔之间有微小的透气通道相连。

本发明所述的防渗透气砖，其基本配方为：

组分             粒度                 含量(重量比)

刚玉颗粒         4-2mm                10-20％

                 2-1mm                15-25％

                 1-0mm                15-25％

刚玉细粉         325目                5-15％

α-Al₂O₃微粉     5μm                 5-15％

尖晶石细粉       325目                10-20％

水合氧化铝                            4-8％

ADS1                                  0.1-0.3％

有机纤维                              0.1-1.0％

微气孔形成剂：包括

淀粉             325目                0.5-5％

硫酸铝           200目                0.5-5％

硫酸铝铵         325目                0.5-5％

无水硫酸镁       325目                0.5-5％

此外，本发明还提供了一种防渗透气砖的制造方法，包括以下步骤：

第一步：按配方准备原材料，并按国标对原材料进行检验；

第二步：配料、细粉共磨工序；

第三步：配料、混料工序；

第四步：模具组装工序；

第五步：加水搅拌、振动浇注成型工序；

第六步：养护、脱模、烘烤工序，该工序的养护温度为55-60℃，养护时间为5-8h，烘烤温度为250-300℃，保温时间为8-12h；

第七步：高温烧成工序，烧成温度为1500-1550℃，保温时间为5-8h；

第八步：不锈钢钢壳、底盖板和供气尾管的制作；

第九步：透气砖装钢壳、焊接工序；

第十步：透气砖流量检查及产品包装入库工序。

与现有技术相比，本发明带来的有益效果为：整个透气砖体内均匀分布着大量相互联通的微气孔。微气孔的孔径很小，从根本上避免了透气砖的渗钢和钢渣现象；微气孔的数量众多，可喷出大量小气泡，吸附并携带非金属夹杂上浮的能力极强，特别适合冶炼高洁净钢；另外，大量均匀分布的微气孔显著改善了透气砖的热震稳定性，大大提高了其服役寿命，从而保证了生产快速、安全地进行。

具体实施方式

以下结合具体实施例对本发明作进一步详细说明。

实施例1

透气砖配方：

组分               粒度                     含量(重量比)

白刚玉颗粒          4-2mm               12％

                    2-1mm               22％

                    1-0mm               21％

板状刚玉细粉        325目               10％

α-Al₂O₃微粉        5μm                10％

尖晶石细粉          325目               15％

水合氧化铝                              5％

淀粉                325目               1％

硫酸铝              325目               2％

无水硫酸镁          325目               2％

有机纤维                                0.5％

ADS1                                    0.2％

本实施例的制造方法，包括以下步骤：

第一步：按配方准备原材料，并按国标对原材料进行检验，检验合格后方可投入使用；

第二步：将配方中的细粉部分，包括板状刚玉细粉、α-Al₂O₃微粉、尖晶石粉、水合氧化铝、淀粉、硫酸铝、无水硫酸镁和减水剂ADS1按配比称量，然后装入振动磨共磨，0.5h后出磨，完成共磨粉的制备；

第三步：将白刚玉颗粒、共磨粉和有机纤维按配比称量，然后置入强力搅拌机混合，5分钟后出料装袋备用，完成混料工序；

第四步：将模具内表面涂上一薄层脱模剂并组装好待用；

第五步：将上述预混合料置入强力搅拌机，加5％重量比的水进行搅拌，3-5分钟后搅拌拌匀，然后在振动台上振动浇注成型；

第六步：养护、脱模、烘烤工序，该工序的养护温度为55-60℃，养护时间为5-8h，烘烤温度为250-300℃，保温时间为8-12h；

第七步：高温烧成工序，通过在1500-1550℃下烧成5-8h，烧成品中形成大量均匀分布的微气孔，不仅改善了热震稳定性，增强了冶金效果，更具有防渗之功效；

第八步：按图纸要求制作不锈钢钢壳、底盖板和供气尾管；

第九步：将透气砖表面涂上火泥，然后压入钢壳，干燥后焊接底盖板和供气尾管；

第十步：对透气砖进行流量检查，流量合格的产品包装入库。

实施例2

透气砖配方：

组分                  粒度                         含量(重量比)

板状刚玉颗粒          4-2mm                        12％

                      2-1mm                        22％

                      1-0mm                        21％

白刚玉细粉            325目                        12％

α-Al₂O₃微粉          5μm                         8％

尖晶石细粉            325目                        15％

水合氧化铝                                         5％

淀粉                  325目                        1％

硫酸铝铵                  325目                 2％

无水硫酸镁                325目                 2％

有机纤维                                        0.5％

ADS1                                            0.2％

本实施例的制造方法同实施例1。

实施例3

透气砖配方：

组分                      粒度                   含量(重量比)

致密刚玉颗粒              4-2mm                  12％

                          2-1mm                  23％

                          1-0mm                  20％

板状刚玉细粉              325目                  12％

α-Al₂O₃微粉              5μm                   8％

尖晶石细粉                325目                  15％

水合氧化铝                                       5％

淀粉                      325目                  1.5％

硫酸铝铵                  325目                  1.5％

无水硫酸镁                325目                  2％

有机纤维                                         0.5％

ADS1                                             0.2％

本实施例的制造方法同实施例1。

实施例4

透气砖配方：

组分                  粒度                  含量(重量比)

棕刚玉颗粒            4-2mm                 12％

2-1mm                                       23％

                      1-0mm                 20％

板状刚玉细粉          325目                 10％

α-Al₂O₃微粉          5μm                  10％

尖晶石细粉            325目                 15％

水合氧化铝                                  5％

淀粉                  325目                 1％

硫酸铝                325目                 2％

无水硫酸镁            325目                 2％

有机纤维                                    0.5％

ADS1                                        0.2％

本实施例的制造方法同实施例1。

Claims (4)

1.一种防渗透气砖，其组分和含量为：

微气孔形成剂：包括

2.根据权利要求书1所述的一种防渗透气砖，其特征在于刚玉可以是板状刚玉、致密刚玉、白刚玉、棕刚玉中的一种或其任意组合。微气孔形成剂包括但不限于淀粉、硫酸铝、硫酸铝铵、无水硫酸镁，它可以是其中的一种或其任意组合。

3.根据权利要求书1所述的一种防渗透气砖，其特征在于高温烧成后整个透气砖体内均匀分布着大量相互联通的微气孔。

4.根据权利要求书1、2或3所述的一种防渗透气砖的制造方法，其特征在于包括以下步骤：

第一步：按配方准备原材料，并按国标对原材料进行检验；

第二步：配料、细粉共磨工序；

第三步：配料、混料工序；

第四步：模具组装工序；

第五步：加水搅拌、振动浇注成型工序；

第六步：养护、脱模、烘烤工序，该工序的养护温度为55-60℃，养护时间为5-8h，烘烤温度为250-300℃，保温时间为8-12h；

第七步：高温烧成工序，烧成温度为1500-1550℃，保温时间为5-8h；

第八步：不锈钢钢壳、底盖板和供气尾管的制作；

第九步：透气砖装钢壳、焊接工序；

第十步：透气砖流量检查及产品包装入库工序。