CN103121849B - 添加硅铁的滑板耐火材料及其生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种添加硅铁的滑板耐火材料及其生产方法，原料组成为43-68%的刚玉、5-15%的锆刚玉、5-15%的电熔铝镁尖晶石、2~9%的硅铁合金、10-25%的氧化铝、3~8%的金属铝、2~4%的炭黑，外加4~6%的酚醛树脂结合剂。生产时将各原料混合，经混炼得到泥料，加压成型，在200±10℃下干燥8~10h，然后在1250~1350℃的高温下氮化烧成。本发明的滑板耐火材料具有高温强度高、抗钢水侵蚀、抗冲刷、抗氧化及抗热震性好等优点，能有效延长滑板的使用寿命。该产品能满足钢铁工业的高效连铸和生产高性能、高附加值洁净钢等方面的要求，市场潜力较大，适宜于推广应用。
Description
技术领域
本发明涉及一种炼钢用滑板耐火材料，特别是涉及一种添加硅铁的滑板耐火材料及其生产方法。
背景技术
随着炼钢工业的发展，滑动水口已成为钢铁工业的重要革新技术之一，现在国内外绝大多数钢包、中间包都安装了滑动水口系统。滑板是滑动水口的关键组成部分，是直接控制钢水、决定滑动水口功能的重要部件。滑板在使用过程中，由于需要长期承受高温钢液的化学侵蚀和物理冲刷，经受激烈且瞬变的热冲击和机械磨损作用，使用条件极为苛刻；同时为实现自由开闭钢流，滑动面平整度及其板型尺寸均需严格要求，因此滑板必须具有高强度、耐磨损、耐渣蚀和热震稳定性好等特性。
目前，我国钢铁工业发展的重点为高效连铸及生产高性能、高附加值的洁净钢，因而迫切希望尽快研制出用于连铸高洁净钢、高品质和超低碳钢种用的优质滑板耐火材料。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于：克服现有技术的缺陷，提出一种含碳量低、耐压强度和抗折强度高，抗氧化性、抗冲刷性和抗热震性优良的滑板耐火材料及其生产方法。
本发明的技术方案：
一种添加硅铁的滑板耐火材料，按重量百分比计，原料组成为：43-68%的刚玉、5-15%的锆刚玉、5-15%的电熔铝镁尖晶石、2~9%的硅铁合金、10-25%的氧化铝、3~8%的金属铝、2~4%的炭黑，上述原料总重为100%，外加上述原料总重4~6%的酚醛树脂结合剂。
所述刚玉包括刚玉粉料和刚玉骨料，刚玉粉料和刚玉骨料的重量比为1：1.5-2.5，刚玉粉料的粒度≤400目，刚玉骨料包括1mm＜粒度≤3mm、0.5mm＜粒度≤1mm和粒度≤0.5mm的三种颗粒料，三种颗粒料的重量比为2-4：1-2：1。
所述硅铁合金为过500目筛的75型硅铁合金；金属铝为过800目筛的金属铝粉；氧化铝为粒度≤2μm的氧化铝微粉；锆刚玉为粒度≤1mm的锆刚玉颗粒；电熔铝镁尖晶石为粒度1-2mm的铝镁尖晶石颗粒，炭黑为过500目筛的炭黑粉。
所述75型硅铁合金的牌号为：FeSi75-A、FeSi75-B或FeSi75-C。
所述添加硅铁的滑板耐火材料的生产方法，先按配比称取各原料，将原料混合均匀，经混炼得到泥料，加压成型；然后在200±10℃下干燥8~10h，最后在1250~1350℃的高温下氮化烧成；其中原料混合分两步进行，先将粉料投入混练机中混和均匀，得到混合粉料，备用；
将骨料混合并搅拌均匀，倒入湿碾机中；酚醛树脂分两步加入，先向湿碾机中加入2/3重量的酚醛树脂，混合均匀，再加入所述混合粉料和余下的酚醛树脂，进一步混炼得到泥料。
本发明的积极有益效果：
1、本发明产品为添加硅铁的Al2O3-ZrO2-Fe·Si-C滑板耐火材料，具有常温和高温强度高、抗钢水侵蚀、抗冲刷、抗氧化及抗热震性好等优点。具体性能见表1。
2、本发明在配方中引入一定量的硅铁合金，部分硅铁合金在烧成过程中其中的Si原位形成Si3N4晶须和SiC晶须，提高了滑板的耐高温强度；在使用过程中能提高滑板的抗氧化性和抗侵蚀性，延长滑板的使用寿命；硅铁合金中的铁在熔化过程中能形成金属塑性相，提高了坯体的致密度，增加坯体强度；烧结时铁发生液化和氧化，提高了材料的体积密度，降低了气孔率，从而提高滑板材料的耐压强度和高温抗折强度，提高其抗渣侵蚀性；同时Fe的熔化在材质内部起到缓冲应力的作用，从而改善了材料的抗热震性能。
3、本发明通过氮化烧成工艺，严格控制工艺过程，得到的滑板耐火材料含碳量较低（含碳量低于7%），能有效减少滑板对钢水的增碳污染，在提高滑板强度的同时，其抗热震性、抗侵蚀性和耐冲刷性能也得到提高，有效延长了滑板的使用寿命。
4、本发明的滑板产品能满足钢铁工业的高效连铸，以及生产高性能、高附加值的洁净钢等方面的要求，市场潜力较大，适宜于推广应用。
附图说明
图1、氮化烧成后滑板的XRD衍射图；
上图是实施例2滑板的XRD衍射图，即在氮化气氛下烧成温度1300℃、Fe·Si添加量为6%时烧后滑板的XRD衍射图。图中可看出，滑板的主要成分为Al2O3，烧成后原位生成了Si3N4晶须。
图中，1代表Al2O3，2代表ZrO2，3代表Si3N4。
图2、氮化烧成后滑板断口面的扫描电镜图；
图3、氮化烧成后滑板断口面A点的能谱图。
图2、图3是实施例2中在1300℃下氮化烧成后滑板断口面的扫描电镜图和能谱图。通过对图中A点的能谱分析，发现了Si、Fe、N三种元素，可看出其中的Fe·Si并没有完全参与反应，部分Si发生氮化生成了Si3N4，由于Si3N4的优良性质，从而提高了滑板耐火材料的性能。
具体实施方式
以下实施例仅为了进一步说明本发明，并不表示对本发明的任何限制。文中如没有特别说明，其中的百分含量均为重量百分含量。
实施例1：一种添加硅铁的滑板耐火材料，按重量百分比计，原料组成为：43%的刚玉、10%的锆刚玉、14%的电熔铝镁尖晶石、9%的硅铁合金、14.5%的氧化铝、7%的金属铝、2.5%的炭黑，上述原料总重为100%，外加上述原料总重4%的酚醛树脂结合剂。
其中刚玉包括刚玉粉料和刚玉骨料，刚玉粉料和刚玉骨料的重量比为1：1.5，刚玉粉料的粒度≤400目，刚玉骨料包括1mm＜粒度≤3mm、0.5mm＜粒度≤1mm和粒度≤0.5mm的颗粒料三种，三种刚玉颗粒料的重量比为2：1：1。
所述硅铁合金为过500目筛的75型硅铁合金粉，金属铝为过800目筛的金属铝粉；氧化铝为粒度≤2μm的氧化铝微粉；锆刚玉为粒度≤1mm的锆刚玉颗粒；电熔铝镁尖晶石为粒度1-2mm的铝镁尖晶石颗粒，炭黑为过500目筛的炭黑粉。
所述75型硅铁合金的牌号为：FeSi75-A、FeSi75-B或FeSi75-C，硅铁合金中硅的质量含量为72-80%，其余为铁和少量的锰、铬、磷、硫、碳等杂质。
生产方法：按配比称取各原料，混合均匀。混合时分两步进行，先将粉料投入混练机中混和均匀，得到混合粉料，备用；将骨料混合并搅拌均匀，倒入湿碾机中；然后加入酚醛树脂，酚醛树脂分两步加入，先加入酚醛树脂重量的2/3，混碾均匀；再加入所述混合粉料和余下的酚醛树脂，进一步混合均匀，得到泥料；经加压成型得到坯料，坯料在200±10℃下干燥8~10h，最后在1250℃下氮化烧成，得到成品。
实施例2：和实施例1基本相同，不同之处在于：
原料组成：55%的刚玉、10%的锆刚玉、8%的电熔铝镁尖晶石、6%的硅铁合金、12%的氧化铝、5%的金属铝、4%的炭黑，外加上述原料总重5%的酚醛树脂。其中刚玉粉料和刚玉骨料的重量比为1：2，三种刚玉颗粒料的重量比为4：2：1；氮化烧成温度为1350℃。
其他原料要求与生产方法同实施例1。
实施例3：和实施例1基本相同，不同之处在于：
原料组成：68%的刚玉、5%的锆刚玉、8%的电熔铝镁尖晶石、2%的硅铁合金、10.5%的氧化铝、3%的金属铝、3.5%的炭黑，外加上述原料总重6%的酚醛树脂。刚玉中刚玉粉料和刚玉骨料的重量比为1：2.5，三种刚玉颗粒料的重量比为3：2：1。氮化烧成温度为1280℃。
其他原料要求与生产方法同实施例1。
实施例4：和实施例1基本相同，不同之处在于：
原料组成：45%的刚玉、15%的锆刚玉、5%的电熔铝镁尖晶石、6%的硅铁合金、24%的氧化铝、3%的金属铝、2%的炭黑，外加上述原料总重6%的酚醛树脂。刚玉中刚玉粉料和刚玉骨料的重量比为1：2，三种刚玉颗粒料的重量比为3：1.5：1。氮化烧成温度为1340℃。
其他原料要求与生产方法同实施例1。
实施例5：和实施例1基本相同，不同之处在于：
原料组成：60%的刚玉、6%的锆刚玉、7%的电熔铝镁尖晶石、4%的硅铁合金、12%的氧化铝、8%的金属铝、3%的炭黑，外加上述原料总重4%的酚醛树脂。
其他原料要求与生产方法同实施例1。
实施例6：和实施例1基本相同，不同之处在于：
原料组成：57%的刚玉、6%的锆刚玉、6%的电熔铝镁尖晶石、3%的硅铁合金、20%的氧化铝、4%的金属铝、4%的炭黑，外加上述原料总重5%的酚醛树脂结合剂。
其他原料要求与生产方法同实施例1。
表1各实施例中的滑板耐火材料的性能指标
| 产品各项指标 | 数值范围 |
| 显气孔率，％ | 1-2 |
| 体积密度，g/cm3 | 3.05-3.10 |
| 常温耐压强度，MPa | 210-240 |
| 高温抗折强度（1400℃×0.5h），MPa | 23-25 |
| 抗氧化性 | 优 |
| 抗冲刷性 | 优 |
| 抗热震性 | 优 |
| 使用寿命，次 | 3-4 |
Claims (5)
1.一种添加硅铁的滑板耐火材料，其特征在于：按重量百分比计，原料组成为：43-68%的刚玉、5-15%的锆刚玉、5-15%的电熔铝镁尖晶石、2~9%的硅铁合金、10-25%的氧化铝、3~8%的金属铝、2~4%的炭黑，上述原料总重为100%，外加上述原料总重4~6%的酚醛树脂结合剂。
2.根据权利要求1所述的滑板耐火材料，其特征在于：所述刚玉包括刚玉粉料和刚玉骨料，刚玉粉料和刚玉骨料的重量比为1：1.5-2.5，刚玉粉料的粒度≤400目，刚玉骨料包括1mm＜粒度≤3mm、0.5mm＜粒度≤1mm和粒度≤0.5mm的三种颗粒料，三种颗粒料的重量比为2-4：1-2：1。
3.根据权利要求1所述的滑板耐火材料，其特征在于：所述硅铁合金为过500目筛的75型硅铁合金；金属铝为过800目筛的金属铝粉；氧化铝为粒度≤2μm的氧化铝微粉；锆刚玉为粒度≤1mm的锆刚玉颗粒；电熔铝镁尖晶石为粒度1-2mm的铝镁尖晶石颗粒，炭黑为过500目筛的炭黑粉。
4.根据权利要求3所述的滑板耐火材料，其特征在于：所述75型硅铁合金的牌号为：FeSi75-A、FeSi75-B或FeSi75-C。
5.权利要求1所述添加硅铁的滑板耐火材料的生产方法，其特征在于：按配比称取各原料，将原料混合均匀，经混炼得到泥料，加压成型；然后在200±10℃下干燥8~10h，最后在1250~1350℃的高温下氮化烧成；其中原料混合分两步进行，先将粉料投入混练机中混和均匀，得到混合粉料，备用；
将骨料混合并搅拌均匀，倒入湿碾机中；酚醛树脂分两步加入，先向湿碾机中加入2/3重量的酚醛树脂，混合均匀，再加入所述混合粉料和余下的酚醛树脂，进一步混炼得到泥料；
所述粉料为过400目筛的刚玉粉料、过500目筛的硅铁合金、过500目筛的炭黑粉以及过800目筛的金属铝粉、粒度≤2μm的氧化铝微粉；所述骨料包括1mm＜粒度≤3mm、0.5mm＜粒度≤1mm和粒度≤0.5mm的三种刚玉颗粒料、粒度≤1mm的锆刚玉以及1-2mm的电熔铝镁尖晶石颗粒；
所述刚玉粉料和刚玉骨料的重量比为1：1.5-2.5，所述三种刚玉颗粒料的重量比为2-4：1-2：1。
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Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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