CN1068093A - 莫来石铸口砖制造方法、莫来石铸口砖及其用途 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种莫来石制品的制造方法及莫来 石铸口砖,该法以高铝矾土熟料为主原料添加适量电 熔莫来石等添加剂,分别制成颗粒料和粉料,加入粘 合剂进行混练、成型、焙烧制成莫来石铸口砖,其晶相 结构以莫来石为主晶相,其余为刚玉相及少量方石 英,可直接取代连铸和模铸设备大量使用的刚玉铸口 砖,耐冲刷,成本低,寿命长,解决了浇钢结瘤问题,比 原用刚玉铸口砖节约资金40%以上。

Description

本发明涉及一种耐火材料制造工艺,特制是以高铝矾土熟料为主,添加一定量电熔莫来石等添加剂制造莫来石铸口砖的方法及莫来石铸口砖。
在钢铁企业连铸和模铸的过程中,尤其是在采用七十吨以上的盛钢桶浇铸的作业中,已经得到广泛应用的铸口砖通常采用刚玉铸口砖,此种制品在使用中虽有许多优点,但其价格昂贵,而且在用它作为下铸口砖时,经常出现结瘤现象,给浇铸作业带来不便,致使操作人员从始到终用铁管不断将瘤子打掉,严重时还必须采用氧气进行清除,劳动强度增加。
中国发明专利CN85108307A提出了一种用氧化铝导熔合成高纯电熔莫来石的方法,其可以制得莫来石矿物含量95%以上的高纯电熔莫来石,但将其用于目前钢铁企业大量使用的铸口砖时,显然成本高,不经济。
本发明的目的在于提供一种高铝矾土熟料为主,添加一定量的电熔莫来石等添加剂制造莫来石铸口砖的方法,以此方法能够制得寿命长、成本低的莫来石铸口砖,用其取代连铸和模铸设备中大量使用的刚玉铸口砖可以消除刚玉铸口砖存在的结瘤问题。
本发明的以高铝矾土熟料为主要原料添加一定量添加剂制造莫来石铸口砖的方法,它包括下列步骤:
(1)将Al2O3含量70~85%的高铝矾土熟料拣选、破碎。
(2)将上述已破碎的高铝矾土熟料粉碎后制成颗粒料,其颗粒组成为:粒度6~4mm的颗粒不大于5%(重量),粒度4~1mm的颗粒不少于75%(重量),其余的颗度为1~0.088mm。
(3)、配制粉料,取上述已破碎高铝矾土熟料55~92%(重量)、电熔莫来石3~20%(重量)、结合粘土5~25%(重量),三者总和为100%(重量),将三者充分混合,再装入球磨机细粉碎为粉料。这种方法适用于制品中莫来石含量要求较高的情况,以满足使用条件很苛刻的要求。
当高铝矾土熟料中Al2O3与SiO2的含量能满足制品中莫来石含量要求较低的情况时,可以不加入莫来石,制备粉料时如下配比:已破碎高铝矾土熟料75~95%(重量),结合粘土5~25%(重量),两者总和为100%(重量),将两者充分混合后装入球磨机细粉碎为粉料。
上述两种配制粉料方法配制的粉料都要满足:其中细度小于0.088mm的占95%(重量)以上,其余的细度为0.088~0.1mm。
(4)取上述65~68%(重量)的颗粒料和32~35%(重量)的粉料充分混合,用纸浆废液作粘合剂混练成泥料,成型砖坯,干燥。
(5)将干燥后的砖坯置于倒焰窑中焙烧,烧成温度升到1530~1550℃时,保温32~40小时。在烧成过程中制品内部生成莫来石晶体,并且以莫来石为主晶相,其余为刚玉相及小量方石英。
(6)将烧成的制品放入130~280℃的沥青中浸渍,浸渍深度大于15mm,以提高制品在高温中使用时的耐浸蚀性。
按照上述方法制取的莫来石制品,其晶相结构以莫来石为主晶相,其余为刚玉相和少量方石英,Al2O3含量为70~75%以上,C含量为3~6%(重量),显气孔率不大于10%。
按上述方法制取的莫来石铸口砖适合作为钢铁企业连铸和模铸设备用的铸口砖,以直接取代目前大量使用的高成本的刚玉铸口砖。
本发明所用的高铝矾土熟料,最好是山西阳泉地区产的GA1-80或GA1-70高铝矾土熟料,GA1-30原料Al2O3含量,大于80%,GA1-70原料Al2O3含量为70~80%,两种原料的Fe2O3含量小于2.0%,体积密度为2.75~2.90g/cm3
本发明以如下实施例进一步说明。
用阳泉地区生产的牌号为GA1-70的高铝矾土熟料作原料,经过人工拣选后,用鄂式破碎机破碎成小于50mm的块料,用它来制备颗粒料与粉料。
制备颗粒料时,将上述块料直接添人干碾机内进行粉碎,粉碎后筛分,然后分析粒度,测得结果:粒度6~4mm的颗粒占4.5%,粒度4~1mm的占78.5%。
粉料的制备:取破碎后的上述块料80%(重量),掺入10%的结合粘土,再掺入10%的梅河口砂输厂生产的电熔莫来石,放进球磨机进行细粉碎,然后筛分,分析粒度,测得:细度小于0.038mm的占97%。
上述两种料制备完毕后,将65%的颗粒料,35%的粉料输入湿碾机进行混练,在这个过程中再加入总量的4%的纸浆废液,混练15分钟。将混练好的泥料输入压力机的盛料桶,固料8小时后成型。成型后的砖坯置于干燥室内进行干燥,干燥温度60℃,时间72小时。干燥后的砖坯测得残余水份1.5%。将砖坯码入倒焰窑中焙烧,烧成温度达到1530℃时开始保温,保温36小时后闭火。待窑内自然冷却后,将砖出窑后放入230℃的沥清中浸渍,24小时后检验,浸渍深度达到15mm后,将砖取出,冷却后清除表面沥青,装入钢套内。
本发明与现有技术比较优点如下:
1、用本发明的方法制取的莫来石铸口砖在使用中具有耐高温,抗浸蚀、耐冲刷、寿命长的特点。产品抽样检验,其结果如下:Al2O3含量72%,C含量5.07%,耐火度不低于1790℃,荷载软化开始温度1590℃,显气孔率为6%、2%、4%(三个样品数据),常温耐压强度为155MPa、90MPa、149MPa(三个样品数据)。
2、该样品直接取代刚玉铸口砖在太原钢铁公司,第二重型机器厂等单位70吨盛钢桶上批量试用,每件浇铸寿命达3次以上,并且能与铝碳滑板配套同步使用,解决了浇钢结瘤问题,提高了钢材质量。
3、用本发明的方法制得的莫来石制品成本低,作为莫来石铸口砖使用,比原用刚玉铸口砖节约资金40%以上。
莫来石铸口砖与刚玉铸口砖社会效益对照如下表所示:
以上两项对比每年可给钢铁企业节约294万元,万吨钢消耗可节约0.412万元。

Claims (6)

1、一种以高铝矾土熟料为主原料添加一定量的添加剂制造莫来石铸口砖的方法,其特征在于它包括下列步骤:
(1)、将Al2O3含量70~85%的高铝矾土熟料拣选、破碎;
(2)、将上述已破碎高铝矾土熟料粉碎后制成颗粒料;
(3)、配制粉料,取上述已破碎高铝矾土熟料55~92%(重量)、电熔莫来石3~20%(重量)、结合粘土5~25%(重量),三者总和为100%(重量),将三者充分混合,再装入球磨机细粉碎为粉料;
(4)取上述65~68%(重量)的颗粒料和32~35%(重量)的粉料充分混合,用纸浆废液作粘合剂混练成泥料,成型砖坯,干燥;
(5)、将干燥后的砖坯置于倒焰窑中焙烧,烧成温度升到1530℃~1550℃时,保温32~40小时;
(6)、将烧成的制品放入130℃~280℃的沥青中浸渍。
2、根据权利要求1所述的方法,其特征在于:当高铝矾土熟料中的Al2O3与SiO2的含量能满足制品中莫来石含量要求较低的情况时,不加入电熔莫来石,制备粉料时配比如下:已破碎高铝矾土熟料75~95%(重量),结合粘土5~25%(重量),两者总和为100%(重量)。
3、根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于:所述的颗粒料组成为,粒度6~4mm的颗粒不大于5%(重量),粒度4~1mm的颗粒不少于75%(重量),其余的颗度为1~0.088mm。
4、根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于:配制的粉料需满足,细度小于0.088mm的占95%以上(重量),其余的细度为0.088~0.1mm。
5、按照权利要求1或2的方法制取的莫来石铸口砖,其特征在于:它的晶相结构以莫来石为主晶相,其余为刚玉相和少量方石英,Al2O3含量为70~75%以上,C含量为3~6%,显气孔率不大于10%。
6、按照权利要求1或2的方法制取的如权利要求5所述的莫来石铸口砖,其特征在于:它适合作为钢铁企业连铸和模铸设备用的铸口砖。
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