CN102850061A - 一种不烧刚玉质汤道砖 - Google Patents

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蒋鹏
李南跃
方善华
顾汉华
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Abstract

一种不烧刚玉质汤道砖,其成分重量百分比为:板状刚玉(颗粒级配8~0mm)65~75%,板状刚玉(200-325目)5~10%,α-氧化铝微粉10~15%,硅微粉3~5%,纯铝酸钙水泥3~6%;分散剂,0.1~0.3%。本发明不烧刚玉质汤道砖,采用浇注成型方法,属于不烧制品,因而节能环保,其高温抗冲刷和抗熔损性能远远高于粘土砖和高铝砖。

Description

一种不烧刚玉质汤道砖
技术领域
[0001] 本发明涉及耐火材料领域,特别涉及ー种不烧刚玉质汤道砖。
背景技术
[0002] 汤道砖作为钢水经钢包进入钢锭模的通道,在模铸下注钢种生产时起着非常关键的作用。汤道砖一方面应能确保浇铸过程的安全,不发生爆裂、漏钢等事故;另一方面要有较好的抗冲刷和抗熔损性能,在浇铸中不产生耐材的熔损和剥落,以确保钢质的纯净。
[0003]目前应用在模铸生产上的汤道砖有粘土砖、高铝砖、锆质涂层粘土复合砖、刚玉涂层粘土复合砖等。粘土砖、闻招砖属于招娃体系,因其生广原料中含有较 多的钟纳杂质,在高温下会出现低熔相,因而不耐钢水冲刷。此外两者均需要高温烧成,因而耗能较高。锆质涂层或刚玉涂层粘土复合砖则存在生产エ艺复杂(含粘土砖烧成和涂层附着、养护和烘烤等エ序)的问题,而且因涂层较薄,因此在浇铸高温品种钢和特殊钢的复杂条件下难免会有少量的锆质或刚玉质细微颗粒被带入到铸坯之中,从而影响钢产品的质量。
发明内容
[0004] 本发明的目的在于提供一种不烧刚玉质汤道砖,采用浇注成型方法,属于不烧制品,因而节能环保,其高温抗冲刷和抗熔损性能远远高于粘土砖和高铝砖。
[0005] 为达到上述目的,本发明的技术方案是:
[0006] 一种不烧刚玉质汤道砖,其成分重量百分比为:板状刚玉(颗粒级配8〜Omm) 65〜75%,板状刚玉(200-325目)5〜10%,a -氧化铝微粉10〜15%,硅微粉3〜5%,纯铝酸钙水泥3〜6% ;分散剂,外加,添加量为前述配料总量的0. I〜0. 3%。
[0007] 进ー步,所述的板状刚玉中Al2O3含量彡98. 5%,以重量百分比计。
[0008] 所述的纯铝酸钙水泥中Al2O3彡77%,以重量百分比计。
[0009] 所述的硅微粉中SiO2含量彡98%,以重量百分比计。
[0010] 本发明不烧预制汤道砖的颗粒和细粉均以板状刚玉为主要原料,纯铝酸钙水泥、高纯硅微粉、活性Al2O3微粉作结合剤,以分散剂作为添加剤,经振动浇注成型。
[0011] 不同粒度的板块刚玉及a-氧化铝微粉的配比确定主要是为了确保汤道砖中的总Al2O3含量及致密性。
[0012] 硅微粉的凝聚结合和铝酸盐水泥的水化结合赋予浇注料很大的常温強度。硅微粉和水泥的加入量至关重要。加入3〜5%的硅微粉,可大大降低浇筑过程中的加水量,而此范围含量的硅微粉也能促进汤道砖在受热过程中的烧结反应,使其強度迅速増加,而又不会产生液相。
[0013] 加入3〜6%的水泥,其在浇钢温度下,会与基质中的刚玉细粉和活性Al2O3微粉反应,生成片状的六铝酸钙(CA6,熔点达1850°C ),使汤道砖的高温強度和抗冲刷性能大幅提高,在浇钢过程中因耐材熔损或剥落而污染钢水的可能性也大大降低。此外,CA6生成产生的微膨胀也会弥补材料在烧结过程中的体积收縮,使其保持较好的整体体积稳定性。硅微粉含量不宜超过5 %,否则SiO2会在高温下与基质中的CaO和Al2O3反应生成钙长石或钙黄长石等低熔相而恶化材料的高温性能;水泥含量不宜超过6%,否则会导致浇注过程中的加水量增加,而其在高温下也会产生较大的体积膨胀,致使材料结构疏松,不耐冲刷。
[0014] 分散剂,主要是起分散剂作用,在尽可能减少水份加入的同时,增加浇注料的流动性,以保持浇注料的施工性能。
[0015] 用铝酸钙水泥、结合粘土和氧化物超微粉作结合剂的耐火浇注通常所用的分散剂包括:无机类、有机类分散剂。
[0016] 无机类分散剂包括焦磷酸钠、三聚磷酸钠 、四聚磷酸钠、六偏磷酸钠、超聚磷酸钠、硅酸钠中的一种以上。
[0017] 有机类分散剂包括β -萘磺酸盐甲醛缩合物、木质素磺酸盐、聚丙烯酸、有机磷酸中的一种以上。
[0018] 作为优选,本发明所述的分散剂可以为:三聚磷酸钠60% -80%,六偏磷酸钠20% -40%,以重量百分比计。
[0019] 或,所述的分散剂还可以为:50%三聚磷酸钠和50%六偏磷酸钠的混合物,以重量百分比计。
[0020] 本发明检测的各项性能指标大大超过粘土质砖的性能指标,尤其是耐火度超过了1790°C。经浇铸后的残存物分析判断,钢水接触面极少有被冲刷和熔损的现象。对品种钢的生产提供了有效的保障。
[0021] 本发明的有益效果
[0022] 本发明采用高纯原料和高活性微粉技术,高温抗冲刷和抗熔损性能远远高于粘土砖和高铝砖。此外,其属于不烧制品,生产工艺简单,并符合节能环保的理念。
[0023] 模铸产线进行了几次生产对比试验,从使用后的残砖分析来看,其抗冲刷熔损剥落性能显著由于同炉次其他汤道砖。
具体实施方式
[0024] 下面结合实施例对本发明做进一步说明。
[0025] 本发明实施例参见表I。
[0026] 表I 单位:重量百分比
Figure CN102850061AD00051
[0028] 本实施例中,分散剂采用50%三聚磷酸钠和50%六偏磷酸钠的混合物,或者,三聚磷酸钠60% -80%,六偏磷酸钠20% -40%,以重量百分比计。分散剂加入量为上述表I配料总量的0. 1-0.3%。
[0029] 高品质不烧预制汤道砖的主要理化指标參见表2。
[0030] 表 2
Figure CN102850061AD00052
[0032] *对比例源自中国专利CN00123761. 6是在1800°C烧成的高纯刚玉砖性能指标。
[0033] 从表2中可以看出,本发明不烧成刚玉质汤道砖与高温烧成高纯刚玉砖相比,常温耐压强度、耐火度均有所提高。

Claims (9)

1. 一种不烧刚玉质汤道砖,其成分重量百分比为:板状刚玉,颗粒级配8〜Omm 65〜75%,板状刚玉,颗粒级配200-325目5〜10%,a -氧化铝微粉10〜15%,硅微粉3〜5%,纯铝酸钙水泥3〜6% ;分散剂,外加,添加量为前述配料总量的0. I〜0. 3%。
2.如权利要求I所述的不烧刚玉质汤道砖,其特征是,所述的板状刚玉中Al2O3含量彡98. 5%,以重量百分比计。
3.如权利要求I所述的不烧刚玉质汤道砖,其特征是,所述的纯铝酸钙水泥中Al2O3彡77%,以重量百分比计。
4.如权利要求I所述的不烧刚玉质汤道砖,其特征是,所述的硅微粉中SiO2含量^ 98%,以重量百分比计。
5.如权利要求I所述的不烧刚玉质汤道砖,其特征是,所述的汤道砖以上述成分原料 经振动浇注成型。
6.如权利要求I所述的不烧刚玉质汤道砖,其特征是,所述的分散剂为无机类分散剂,包括焦磷酸钠、三聚磷酸钠、四聚磷酸钠、六偏磷酸钠、超聚磷酸钠、硅酸钠中的一种以上。
7.如权利要求I所述的不烧刚玉质汤道砖,其特征是,所述的分散剂为有机类分散剂,包括3 -萘磺酸盐甲醛缩合物、木质素磺酸盐、聚丙烯酸、有机磷酸中的一种以上。
8.如权利要求I所述的不烧刚玉质汤道砖,其特征是,所述的分散剂为:50%三聚磷酸钠和50%六偏磷酸钠的混合物,以重量百分比计。
9.如权利要求I所述的不烧刚玉质汤道砖,其特征是,所述的分散剂为:三聚磷酸钠60% -80%,六偏磷酸钠20% -40%,以重量百分比计。
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