CN105152660A - 鱼雷式铁水罐用改性氧化铝-碳化硅-碳砖及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及铁水罐内衬砖及其制备方法，具体为鱼雷式铁水罐用改性氧化铝-碳化硅-碳砖及其制备方法，解决普通ASC砖在铁水运输过程中不能满足“三脱”处理要求的问题，方案：原料组分为：特级矾土15-20%，亚白刚玉20-35%，碳化硅10-18%，200目的红柱石8-12%，小于1mm的红柱石10-15%，鳞片石墨4-8%，碳黑3-6%，亚白刚玉8-12%，金属铝粉2-3%，外加液体酚醛树脂4-5%。制备方法：矾土粉碎除铁；其余固体料预混；矾土、亚白刚玉和红柱石颗粒料预混后混泥；粉料和颗粒料外加液体酚醛树脂混炼；泥料恒温困料24小时；泥料入料仓成型，砖坯进干燥窑；干燥处理。优点：1、高温稳定性好，减少砖缝和热震剥落；2、抗氧化性高；3、高温抗折强度和常温耐压强度提高；4、采用液体酚醛树脂。

Description

鱼雷式铁水罐用改性氧化铝-碳化硅-碳砖及其制造方法

技术领域

本发明涉及铁水罐内衬砖及其制备方法，具体为鱼雷式铁水罐用改性氧化铝-碳化硅-碳砖（Al₂O₃-SiC-C砖，简称ASC砖）及其制备方法。

背景技术

鱼雷式铁水罐是盛装和运送铁水的设备，它的主要功能是将高炉铁水直接运输至转炉炼钢，在现代冶炼中多数作为炉外精炼容器，即在鱼雷罐内对铁水进行三脱（脱硫、脱磷和脱硅）为冶炼纯净钢特殊钢提供理想铁水。ASC砖要经受到铁水的强烈的热冲击，炉渣的化学侵蚀。“三脱”时铁水在气流的搅拌下，对鱼雷式铁水罐内衬砖造成冲刷、磨损。鱼雷式铁水罐内温度的变化和使用过程的强烈热震作用，常会使鱼雷式铁水罐内的耐火砖出现剥落、熔损以及制品的开裂后剥落，降低使用寿命。目前普通的ASC砖不能经受高温下的强烈热冲击、化学侵蚀，且易磨损、抗热震性差，容易脱落、熔损，无法满足在运输铁水过程中进行“三脱”处理的需要。因此研制一种满足三脱的产品能经受在高温下受到强烈热冲击、化学侵蚀后不易磨损、抗热震性好、不易剥落、熔损且使用寿命长的铁水罐ASC砖及其制备是很有必要的。

发明内容

本发明解决现有铁水罐ASC砖高温下受到强烈热冲击、化学侵蚀后易磨损、抗热震性差、易剥落、熔损、使用寿命短的问题，提供一种鱼雷式铁水罐用改性氧化铝-碳化硅-碳砖及其制备方法。

本发明是通过以下技术方案实现的：鱼雷式铁水罐用改性氧化铝-碳化硅-碳砖,它的原料组分和重量百分数为：

特级矾土15-20%，3-1mm的亚白刚玉20-35%，

325目的碳化硅10-18%，200目的红柱石8-12%，

小于1mm的红柱石10-15%，-197目的鳞片石墨4-8%，

325目的碳黑3-6%，325目的亚白刚玉8-12%，

金属铝粉2-3%，外加液体酚醛树脂4-5%。

鱼雷式铁水罐用改性氧化铝-碳化硅-碳砖,制备方法包括以下步骤：

a、将特级矾土粉碎成5-3mm颗粒，进除铁器除铁处理；

b、将35%的5-3mm特级矾土颗粒进管磨机磨成200目细粉料进除铁器除铁处理；

c、将200目的特级矾土、325目的碳化硅、200目的红柱石、-197目的鳞片石墨、325目的碳黑、325目的亚白刚玉和金属铝粉按一定配比进300kg预混器预混；

d、将剩余的5-3mm的特级矾土颗粒、3-1mm的亚白刚玉和小于1mm的红柱石按一定配比预混后进混泥设备混泥，有限混炼时间20分钟；

e、将预混好的粉料和颗粒料外加液体酚醛树脂按比例配料进行混炼，有效混炼时间20分钟；

f、将混炼好的泥料放入恒温装置中，恒温26℃困料24小时；

g、将困好的泥料导入成型料仓1000吨压砖机成型，成型的合格砖坯进电加热干燥窑；

h、成型后在280℃电加热窑炉中干燥50小时，出窑的改性氧化铝-碳化硅-碳砖进行外形尺寸检验和化学物理化验，合格产品入库。

具体实施时，所述特级矾土为含铝88%以上的特级矾土。

本发明优选耐火主要原料刚玉，特级矾土，红柱石，在铁水运输程中利用1350℃铁水温度产生二次莫来石相，增加产品的抗热震性和微膨胀作用.采用添加金属铝粉提高含碳材料的抗氧化性，还适当的引入了碳黑，使材料的高温强度得到进一步提高。本发明与普通ASC砖相比具有以下优点：1、在原料中加入红柱石，利用红柱石和刚玉以及特级矾土在铁水温度下生成二次莫来石相，过剩的SiO₂绝大部分处于莫来石晶体之中而具有更高的高温稳定性特点和莫来石化的体积效应，使制品在使用过程中减少砖缝和热震剥落，同时加入亚白刚玉细粉料使红柱石莫来石化过程中形成的游离SiO₂与Al₂O₃形成迟后的二次莫来石化，使材料性能逐步提高和改善；2、为提高材料的强度的优化，降低显气孔率，对抗氧化剂进行了优选组合，代替原产品的单一抗氧化剂，提高了制品的抗氧化性；3、含碳材料的加入并引入适量碳黑，赋予产品更高的高温抗折强度和常温耐压强度；4、采用改性酚醛树脂结合.

本发明制备的ASC砖其理化性能如下表所示：

由表可见，本发明制备的ASC砖均达到国内外同行业标准，并且性能优于同类产品，本发明制备的ASC砖可提高炉龄20%左右。

具体实施方式

实施例一：鱼雷式铁水罐用改性氧化铝-碳化硅-碳砖,它的原料组分和重量百分数为：

特级矾土15%，3-1mm的亚白刚玉35%，

325目的碳化硅10%，小于200目的红柱石8%，

小于1mm的红柱石10%，-197目的鳞片石墨4%，

325目的碳黑3%，325目的亚白刚玉8%，

金属铝粉2%，外加液体酚醛树脂5%。

实施例二：鱼雷式铁水罐用改性氧化铝-碳化硅-碳砖,它的原料组分和重量百分数为：

特级矾土20%，3-1mm的亚白刚玉20%，

325目的碳化硅14%，小于200目的红柱石8%，

小于1mm的红柱石10%，-197目的鳞片石墨6%，

325目的碳黑4%，325目的亚白刚玉10%，

金属铝粉3%，外加液体酚醛树脂5%。

实施例三：鱼雷式铁水罐用改性氧化铝-碳化硅-碳砖,它的原料组分和重量百分数为：

特级矾土17%，3-1mm的亚白刚玉29%，

325目的碳化硅10%，小于200目的红柱石10%，

小于1mm的红柱石10%，-197目的鳞片石墨4%，

325目的碳黑5%，325目的亚白刚玉8%，

金属铝粉2%，外加液体酚醛树脂5%。

实施例四：鱼雷式铁水罐用改性氧化铝-碳化硅-碳砖,它的原料组分和重量百分数为：

特级矾土15%，3-1mm的亚白刚玉20%，

325目的碳化硅18%，小于200目的红柱石12%，

小于1mm的红柱石11%，-197目的鳞片石墨4%，

325目的碳黑6%，325目的亚白刚玉8%，

金属铝粉2%，外加液体酚醛树脂4%。

实施例五：鱼雷式铁水罐用改性氧化铝-碳化硅-碳砖,它的原料组分和重量百分数为：

特级矾土15%，3-1mm的亚白刚玉20%，

325目的碳化硅10%，小于200目的红柱石9%，

小于1mm的红柱石15%，-197目的鳞片石墨8%，

325目的碳黑3%，325目的亚白刚玉12%，

金属铝粉3%，外加液体酚醛树脂5%。

实施例六：鱼雷式铁水罐用改性氧化铝-碳化硅-碳砖,它的原料组分和重量百分数为：

特级矾土15%，3-1mm的亚白刚玉33%，

325目的碳化硅10%，小于200目的红柱石8%，

小于1mm的红柱石13%，-197目的鳞片石墨4%，

325目的碳黑3%，325目的亚白刚玉8%，

金属铝粉2%，外加液体酚醛树脂4%。

Claims (3)

1.一种鱼雷式铁水罐用改性氧化铝-碳化硅-碳砖,其特征为：它的原料组分和重量百分数为：

特级矾土15-20%，3-1mm的亚白刚玉20-35%，

325目的碳化硅10-18%，小于200目的红柱石8-12%，

小于1mm的红柱石10-15%，-197目的鳞片石墨4-8%，

325目的碳黑3-6%，325目的亚白刚玉8-12%，

金属铝粉2-3%，外加液体酚醛树脂4-5%。

2.根据权利要求1所述的鱼雷式铁水罐用改性氧化铝-碳化硅-碳砖，其特征为：其制备方法包括以下步骤：

a、将特级矾土粉碎成5-3mm颗粒，进除铁器除铁处理；

b、将35%的5-3mm特级矾土颗粒进管磨机磨成200目细粉料进除铁器除铁处理；

c、将200目的特级矾土、325目的碳化硅、200目的红柱石、-197目的鳞片石墨、325目的碳黑、325目的亚白刚玉和金属铝粉按一定配比进300kg预混器预混；

d、将剩余的5-3mm的特级矾土颗粒、3-1mm的亚白刚玉和小于1mm的红柱石按一定配比预混后进混泥设备混泥，有限混炼时间20分钟；

e、将预混好的粉料和颗粒料外加液体酚醛树脂按比例配料进行混炼，有效混炼时间20分钟；

f、将混炼好的泥料放入恒温装置中，恒温26℃困料24小时；

g、将困好的泥料导入成型料仓1000吨压砖机成型，成型的合格砖坯进电加热干燥窑；

h、成型后在280℃电加热窑炉中干燥50小时，出窑的改性氧化铝-碳化硅-碳砖进行外形尺寸检验和化学物理化验，合格产品入库。

3.根据权利要求2所述的鱼雷式铁水罐用改性氧化铝-碳化硅-碳砖，其特征为：所述特级矾土为含铝88%以上的特级矾土。