CN103183516B

CN103183516B - 一种钢包用机压无碳衬砖

Info

Publication number: CN103183516B
Application number: CN201310121823.5A
Authority: CN
Inventors: 张吉江; 刘加善; 刘卫新; 鲍忠诚; 周刚德; 冯兆胜
Original assignee: REFRACTORY CO Ltd OF JINAN IRON AND STEEL GROUP
Current assignee: REFRACTORY CO Ltd OF JINAN IRON AND STEEL GROUP
Priority date: 2013-04-10
Filing date: 2013-04-10
Publication date: 2015-01-14
Anticipated expiration: 2033-04-10
Also published as: CN103183516A

Abstract

本发明公开了一种钢包用机压无碳衬砖，包括以下组份(按重量百分比计)：棕刚玉颗粒20-24％；第一白刚玉颗粒28-30％；第二白刚玉颗粒12-16％；白刚玉粉15-20％；氧化铝微粉10-12％；高效结合剂3％-6％；所述棕刚玉颗粒的直径为3-5mm，第一白刚玉颗粒的直径为3-5mm，所述第二白刚玉颗粒的直径为0-1mm。本发明取得的有益效果是：(1)不含碳，在钢材冶炼的过程中，不会导致钢材中的碳元素增加，因而能满足低碳钢、超低碳钢的冶炼要求；(2)采用高效结合剂硫酸铝，为一种无机结合剂，具有较高的热态强度，能够保证从常温到高温大范围内热态强度很高，而不产生低熔相；(3)与现有的耐火材料相比，具有密度大、耐压强度高和使用寿命长的特点。

Description

一种钢包用机压无碳衬砖

技术领域

本发明涉及一种耐火材料，特别是一种钢包用机压无碳衬砖。

背景技术

随着我国对各种优质钢种需求的不断增加，如汽车工业的迅速发展对低碳高强钢板的需求的急剧增加，钢铁冶炼技术人员对各种耐火材料在冶金工艺过程中对钢中的增碳愈加重视起来，要求在冶炼低碳优质钢种工艺过程中尽量减少含碳耐火材料的使用，以减少对钢水增碳所带来的不利影响。为了满足钢铁冶金工艺的要求，耐火材料产品逐步向高效、节能、环保型转化，钢包用无碳耐火材料的开发与应用受到了耐火材料科研人员的广泛重视。

上世纪80年代左右，随着炉外精炼金属的发展，含碳耐火材料在钢铁冶炼炉衬中使用取得了巨大成功。几十年来，炼钢转炉、电炉、钢包等炉衬用耐火材料，如镁碳砖、铝镁碳砖，以及连铸系统用功能耐火材料，如铝碳质、铝锆碳质水口、滑板、塞棒等含碳耐火材料在炼钢工艺过程中一直发挥着重要作用，但是，进入21世纪以后，由于世界各国在国防、交通、石油及汽车等行业的发展与技术进步，对钢材性能的要求日益苛刻，现有的耐火材料已经不能满足对低碳钢、超低碳钢的冶炼要求。

发明内容

本发明要解决的问题是：提供了一种不含碳元素的钢包用机压无碳衬砖，具有高温抗折强度高、膨胀系数小、抗侵蚀性好和耐剥落性好的特性，因而能满足冶炼低碳钢、超低碳钢的要求。

为了解决上述技术问题，本发明的钢包用机压无碳衬砖，包括以下组份(按重量百分比计)：

所述棕刚玉颗粒的直径为3-5mm，第一白刚玉颗粒的直径为3-5mm，所述第二白刚玉颗粒的直径为0-1mm。

进一步，所述棕刚玉颗粒中AL₂O₃的含量≥95％，SiO₂的含量≤1.0％，Fe₂O₃的含量≤0.2％，TiO₂的含量≤3.2％，所述棕刚玉颗粒的密度≥3.8g/cm³。

进一步，所述第一白刚玉颗粒和第二白刚玉颗粒中AL₂O₃的含量≥99％，Fe₂O₃的含量≤0.2％，K₂O+Na₂O的含量≤0.4％，所述第一白刚玉颗粒和第二白刚玉颗粒的密度≥3.3g/cm³。

进一步，所述氧化铝微粉的粒径≤1微米。

本发明取得的有益效果是：(1)不含碳，在钢材冶炼的过程中，不会导致钢材中的碳元素增加，因而能满足低碳钢、超低碳钢的冶炼要求；(2)采用高效结合剂硫酸铝，为一种无机结合剂，具有较高的热态强度，能够保证从常温到高温大范围内热态强度很高，而不产生低熔相；(3)与现有的耐火材料相比，具有密度大、耐压强度高和使用寿命长的特点。

具体实施方式

实施例1

按重量百分比计，将20％的棕刚玉颗粒、28％的第一白刚玉颗粒、12％的第二白刚玉颗粒混合在一起后置入混碾机，加入2％的硫酸铝，混碾5分钟，然后依次加入10％的氧化铝微粉和15％的白刚玉粉，混碾5分钟后再加入1％的硫酸铝，进行连续混碾12分钟，之后置于料仓中，封闭4小时，再用630吨的摩擦压砖机成型，成型时将无碳衬泥料倒入砖机模腔，布料均匀，轻打第一锤，不出模，因为此时砖坯尚未成型，砖坯强度低；这时打第二锤重锤，同时出模排气；第三锤再用轻锤，因为若用重锤，排气不好，易层裂，此时砖坯强度低，不易频繁出模；第四锤用重锤，循序加压，同时出模排气，直至成型完毕，成型后封闭于红外线干燥窑中，在200℃下干燥48小时后冷却至室温。

从实施例1中制成的无碳衬砖中随机取出10块样品，对其进行密度、常温耐压强度、1500℃耐压强度和1500℃线变检测，并与现有的镁碳砖和铝镁碳砖对比，具体参数参见表1。

表1

检测项目	无碳衬砖	镁碳砖	铝镁碳砖
				MgO(％)	-	70-80	8-15
密度(g/cm³)	3.15-3.18	2.98-3.02	2.95-3.01
				常温耐压强度(Mpa)	52-55	30-40	35-40
1500℃耐压强度(Mpa)	60-70	-	-
				1500℃线变(％)	0.5-1.0	-	-

实施例2

按重量百分比计，将21.5％的棕刚玉颗粒、29％的第一白刚玉颗粒、12.5％的第二白刚玉颗粒混合在一起后置入混碾机，加入3％的硫酸铝，混碾5分钟，然后依次加入10.5％的氧化铝微粉和16.5％的白刚玉粉，混碾5分钟后再加入1.5％的硫酸铝，进行连续混碾12分钟，之后置于料仓中，封闭4小时，再用630吨的摩擦压砖机成型，成型后封闭于红外线干燥窑中，在220℃下干燥48小时后冷却至室温，其它工艺条件与实施例1相同。

从实施例2中制成的无碳衬砖中随机取出10块样品，对其进行密度、常温耐压强度、1500℃耐压强度和1500℃线变检测，并与现有的镁碳砖和铝镁碳砖对比，具体参数参见表2。

表2

检测项目	无碳衬砖	镁碳砖	铝镁碳砖
				MgO(％)	-	70-80	8-15
密度(g/cm³)	3.16-3.20	2.98-3.02	2.95-3.01
				常温耐压强度(Mpa)	53-60	30-40	35-40
1500℃耐压强度(Mpa)	65-75	-	-
				1500℃线变(％)	0.3-0.8	-	-

实施例3

按重量百分比计，将23％的棕刚玉颗粒、30％的第一白刚玉颗粒、15％的第二白刚玉颗粒混合在一起后置入混碾机，加入4％的硫酸铝，混碾5分钟，然后依次加入12％的氧化铝微粉和18％的白刚玉粉，混碾5分钟后再加入2％的硫酸铝，进行连续混碾12分钟，之后置于料仓中，封闭4小时，再用630吨的摩擦压砖机成型，成型后封闭于红外线干燥窑中，在250℃下干燥48小时后冷却至室温，其它工艺条件与实施例1相同。

从实施例3中制成的无碳衬砖中随机取出10块样品，对其进行密度、常温耐压强度、1500℃耐压强度和1500℃线变检测，并与现有的镁碳砖和铝镁碳砖对比，具体参数参见表3。

表3

检测项目	无碳衬砖	镁碳砖	铝镁碳砖
				MgO(％)	-	70-80	8-15
密度(g/cm³)	3.20-3.23	2.98-3.02	2.95-3.01
				常温耐压强度(Mpa)	60-65	30-40	35-40
1500℃耐压强度(Mpa)	68-80	-	-
				1500℃线变(％)	0.3-0.6	-	-

通过表1、表2和表3的测试数掘对比，无碳衬砖的耐压强度得到提高，尤其是在1500℃高温时，耐压强度大幅度提高，同时线变较小，从而降低了生产成本，增加了企业效益。

以上所述只是本发明较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改，等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。

Claims

1.一种钢包用机压无碳衬砖，其特征在于：包括以下组份(按重量百分比计)：

所述棕刚玉颗粒的直径为3-5mm，第一白刚玉颗粒的直径为3-5mm，所述第二白刚玉颗粒的直径为0-1mm，所述白刚玉粉为240目。

2.根据权利要求1所述的钢包用机压无碳衬砖，其特征在于：所述棕刚玉颗粒中Al₂O₃的含量≥95％，SiO₂的含量≤1.0％，Fe₂O₃的含量≤0.2％，TiO₂的含量≤3.2％，所述棕刚玉颗粒的密度≥3.8g/cm³。

3.根据权利要求1所述的钢包用机压无碳衬砖，其特征在于：所述第一白刚玉颗粒和第二白刚玉颗粒中Al₂O₃的含量≥99％，Fe₂O₃的含量≤0.2％，K₂O+Na₂O的含量≤0.4％，所述第一白刚压颗粒和第二白刚玉颗粒的密度≥3.3g/cm³。

4.根据权利要求1所述的钢包用机压无碳衬砖，其特征在于：所述氧化铝微粉的粒径≤1微米。