CN105272173A

CN105272173A - 一种中间包透气砖及其制备方法

Info

Publication number: CN105272173A
Application number: CN201410288706.2A
Authority: CN
Inventors: 尹连花
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2014-06-26
Filing date: 2014-06-26
Publication date: 2016-01-27

Abstract

一种中间包透气砖的制备方法，将76～85％刚玉、5～20％莫来石、2～10％结合剂、1～5％硅微粉的原料混合，外加0.05～0.20％分散剂、7～9％水、5～20％干凝胶粉、1～5％AlF₃，搅拌6～8分钟，浇注成型，经110℃×24h干燥，1200～1400℃×3h烧成；所述的分散剂是三聚磷酸钠、六偏磷酸钠按重量比为2∶1混合；所述的干凝胶粉为溶胶-凝胶莫来石前驱体所制得的凝胶，在110℃×24h条件下烘干；所述的原料颗粒级配是，刚玉为2～0.15mm、莫来石为1～0.088mm、结合剂为≤10μm、硅微粉为≤1μm；所述的结合剂的Al₂O₃含量≥70％。

Description

一种中间包透气砖及其制备方法

技术领域

本发明属于Al₂O₃-SiO₂质耐火材料技术领域。尤其涉及一种Al₂O₃-SiO₂中间包透气耐火材料及其制备方法。

背景技术

通过安装在中间包底部的透气砖向钢液中吹氩进行搅拌，使成份和温度均匀，可以显著去除钢液中非金属夹杂物、微小颗粒和降低[O]含量，对钢水起到净化作用。

在透气材料的材质选择上，国内外普遍流行的是镁质与刚玉质两类。在使用中，因方镁石与方铁矿形成连续固溶体，所以镁质透气材料对含有氧化铁和氧化钙的碱性渣有较好的抵抗性，但镁质热膨胀系数大、弹性模量高、热震稳定性差，并且在使用时熔渣向方镁石晶粒间渗透，进而导致其结构剥落。相比之下，刚玉质透气砖具有良好的高温性能和抗热震稳定性等特点，但纯刚玉质透气塞在使用中抗侵蚀性能差，剥落掉块现象严重。

为进一步提高刚玉质透气材料抗渣侵蚀性能，多采用向基质中添加Cr₂O₃微粉措施。采用电熔刚玉为主要原料(ZL95110026.2)，同时添加Cr₂O₃微粉烧结制成，Cr₂O₃与刚玉细粉形成铝铬固溶体，与其他杂质则形成含铬的玻璃相，呈孤岛状充填于铬刚玉晶体之间，这种高粘度的含铬玻璃相对阻止渣的渗透非常有利，但过于致密的组织结构使热震稳定性劣化，且Cr₂O₃在高温下易挥发，对环境有害。

发明内容

本发明的任务是提供一种具有优良的抗热震、抗渣侵蚀、抗冲刷性、对环境无污染的、增强效果好、能提高耐火透气浇注料的强度，同时可改善透气性能的中间包透气砖及其制备方法。

为实现上述任务，本发明所采用的技术方案是：按重量百分含量将76～85％刚玉、5～20％莫来石、2～10％结合剂、1～5％硅微粉的原料混合，外加0.05～0.20％分散剂、7～9％水、5～20％干凝胶粉、1～5％AlF₃，搅拌6～8分钟，浇注成型，经110℃×24h(注：“xxx℃×xx小时”的描述为“在xxx℃条件下xx小时”，下同)干燥，1200～1400℃×3h烧成。

其中：所述的分散剂是三聚磷酸钠、六偏磷酸钠按重量比为2∶1混合；所述的干凝胶粉为溶胶-凝胶莫来石前驱体所制得的凝胶，在110℃×24h条件下烘干；所述的原料颗粒级配是，刚玉为2～0.15mm、莫来石为1～0.088mm、结合剂为≤10μm、硅微粉为≤1μm。

所述原料的刚玉的Al₂O₃含量≥95％、莫来石的Al₂O₃含量≥65％、硅微粉的SiO₂含量≥88％。

所述的结合剂或为Alphabond、ρ-Al₂O₃、铝凝胶粉、铝镁凝胶粉中的一种、或一种以上，结合剂的Al₂O₃含量≥70％。

本发明采用刚玉和莫来石为主要原料，选择氧化铝结合剂，通过优化配料组成及调整颗粒级配，制造的刚玉-莫来石质透气砖具有高耐用性和优良的抗热震、抗渣侵蚀及抗钢水冲刷性能并对环境无污染等优点。引入的干凝胶粉，配合一定的催化剂，所生成的莫来石晶须可以进一步提高强度，形成微气孔改善透气性能。

具体实施方式

实施例一种中间包刚玉-莫来石质透气砖的制备方法是，按重量百分含量将Al₂O₃含量≥99.8％的板状刚玉为77～83％、Al₂O₃含量≥71％的莫来石为10～15％、Al₂O₃含量≥74.5％的ρ-Al₂O₃结合剂为3～6％、SiO₂含量≥95％的硅微粉1～3％的原料混合，按上述配比的原料重量百分含量外加7.8％的水、0.1～015％的分散剂、干凝胶粉11％～14％、3～5％的AlF₃，搅拌6～7分钟后浇注成型，然后经110℃×24h干燥，1200℃×3h烧成。干凝胶粉为溶胶-凝胶莫来石前驱体所制得的凝胶，在110℃×24h条件下烘干。

各组分的颗粒级配：刚玉：2～0.15mm，莫来石1～0.088mm，ρ-Al₂O₃结合剂为≤10μm，硅微粉≤1μm。

其实测理化指标：显气孔率为110℃×24h20％，1200℃×3h27％；体积密度为110℃×24h2.5g/cm³，1200℃×3h2.5g/cm³；耐压强度为110℃×24h13MPa，1200℃×3h16MPa；常温抗折强度为110℃×24h4.8MPa，1200℃×3h4.9MPa；线变化率为1200℃×3h烧后0.10％；常温透气度为110℃×24h109毫达因，1200℃×3h277毫达因，1500℃×3h318毫达因。

比较例采用(以重量百分含量)：Al₂O₃含量≥99.8％的板状刚玉为70～76％，Al₂O₃含量≥71％的莫来石为16～21％，Al₂O₃含量≥74.5％的ρ-Al₂O₃结合剂为3～6％，SiO₂含量≥95％的硅微粉1～3％的原料混合。外加7％的水、0.1～0.15％的分散剂，搅拌6～7分钟后浇注成型，然后经110℃×24h干燥，≥1200℃×3h烧成。

各组分的颗粒级配：刚玉：2～0.15mm，莫来石1～0.088mm，结合剂ρ-Al₂O₃为≤10μm，硅微粉≤1μm。

其实测理化指标：显气孔率为110℃×24h28％，1500℃×3h30％；体积密度为110℃×24h2.6g/cm³，1500℃×3h2.7g/cm³；耐压强度为110℃×24h14MPa，1500℃×3h21MPa；常温抗折强度为110℃×24h2.7MPa，1500℃×3h5.3MPa；线变化率为1500℃×3h烧后-0.36％：常温透气度为110℃×24h91毫达因，1200℃×3h140毫达因，1500℃×3h154毫达因。

Claims

1.一种中间包透气砖的制备方法，其特征在于按重量百分含量将76～85％刚玉、5～20％莫来石、2～10％结合剂、1～5％硅微粉的原料混合，外加0.05～0.20％分散剂、7～9％水、5～20％干凝胶粉、1～5％AlF₃，搅拌6～8分钟，浇注成型，经110℃×24h干燥，1200～1400℃×3h烧成；所述的分散剂是三聚磷酸钠、六偏磷酸钠按重量比为2∶1混合；所述的干凝胶粉为溶胶-凝胶莫来石前驱体所制得的凝胶，在110℃×24h条件下烘干；所述的原料颗粒级配是，刚玉为2～0.15mm、莫来石为1～0.088mm、结合剂为≤10μm、硅微粉为≤1μm；所述的结合剂的Al₂O₃含量≥70％。

2.根据权利要求1所述的中间包透气砖的制备方法，其特征在于所述的刚玉的Al₂O₃含量≥95％、莫来石的Al₂O₃含量≥65％、硅微粉的SiO₂含量≥88％。

3.根据权利要求1或2所述的中间包透气砖的制备方法，其特征在于所述的结合剂为Alphabond、ρ-Al₂O₃、铝凝胶粉、铝镁凝胶粉中的一种或一种以上。

4.根据权利要求1～3项中任一项所述的中间包透气砖的制备方法所制备的中间包透气砖。