CN107382347B - 一种转炉挡渣用滑板砖及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种转炉挡渣用滑板砖，由以下质量百分数的原料制备而成：45％～60％的板状刚玉；10％～30％的锆莫来石；6％～14％的氧化铝微粉；4％～10％的金属铝粉；2％～8％的碳化硅；1％～3％的粘土；1％～3％的碳黑；0.5％～1.5％的碳化硼；0.5％～1.5％的铝纤维；4％～6％的复合树脂结合剂。本发明通过选用特定种类和配比的原料，在制备转炉挡渣用滑板砖过程中无需高温烧成，产品可以使用较多次数，并且具有耐侵蚀、耐冲刷、抗氧化、抗热震等综合性能。

Description

一种转炉挡渣用滑板砖及其制备方法

技术领域

本发明属于钢铁冶炼技术领域，具体涉及一种转炉挡渣用滑板砖及其制备方法。

背景技术

钢铁冶炼是现代工业中的基础行业，也是工业发展的重要保障。主要包括：加料、造渣、出渣、熔池搅拌、脱磷、炉外精炼、钢液搅拌，到最后的出钢等工序。

其中，转炉炼钢中产生的钢渣进入下道工序是有害的：影响钢包耐火材料的寿命；造成钢水回硫、回磷，影响钢水质量；增加炉后铁合金的消耗；增加后道工序合成渣的用量；延长精炼工序处理时间。转炉下渣包括三部分：前期渣、出钢过程漩涡效应渣和后期渣。目前国内外转炉出钢普遍采用的挡渣方法是：前期渣采用挡渣帽，后期渣采用挡渣球或挡渣塞。此外气动挡渣和红外线下渣检测方法也开始逐渐应用于转炉出钢下渣控制中，但这些挡渣方法均不能实现对转炉出钢前、后期全过程挡渣，特别是对前期渣几乎不能控制，而滑板挡渣能很好的解决以上问题。滑板挡渣是通过油缸拉动滑动机构两滑板砖相对滑动，带动滑板开闭来调节钢水流量大小，控制下渣量，以保证钢水质量的。

转炉出钢滑板在出钢过程中，要经受高温钢水、钢渣的剧烈侵蚀和冲刷；频繁挡渣操作过程中滑板铸孔和滑道要承受高温钢水、钢渣的冲刷侵蚀扩径；冶炼过程中铸孔处于全开状态，滑板受到高温烈焰的直接冲击氧化；不连续放钢导致滑板经受1600℃以上高温强热震冲击。因此转炉出钢滑板的损毁方式为高温钢水、钢渣的侵蚀冲刷扩径、高温烈焰的冲击氧化，滑动面的拉毛磨损、频繁高低温转换导致的热震裂纹等。故转炉滑板材质要求必须具备较好的耐侵蚀、耐冲刷、抗氧化、抗热震等综合性能。

转炉挡渣滑板砖材质一般采用重烧铝锆碳质或本体采用重烧铝锆碳质、再在本体上镶嵌锆板、锆环的复合结构。常规重烧铝锆碳质挡渣滑板须经1400℃以上氮气保护高温烧成或匣钵埋碳高温烧成，烧成费用高，使用寿命一般为10～12炉；镶锆重烧铝锆碳滑板使用寿命比常规重烧铝锆碳滑板有一定幅度延长，但其生产工艺复杂程度大大增加，生产成本提高1～2倍，且随着使用寿命延长带来的不安全隐患加大，对现场操作人员提出了更苛刻的要求。因此，研发生产一种耐侵蚀、耐冲刷、抗氧化、抗热震等综合性能及性价比高的转炉挡渣滑板砖对洁净钢和品种钢冶炼具有非常重要的意义。

公开号为CN 106630976 A“一种转炉挡渣用闸阀滑板砖及其制备方法”公开了一种在重烧铝锆碳滑板基础上，通过在配方中引入份量超过板状刚玉的锆刚玉颗粒和细粉及适量膨胀石墨，获得了使用寿命比重烧铝锆碳滑板高，与镶锆滑板基本相当，而安全性能得到提高的挡渣滑板砖。

公开号为CN 103864444 A“一种新型转炉自动挡渣滑动水口用滑板砖及其制备方法”公开了一种铝镁尖晶石碳质重烧挡渣滑板砖，提高了挡渣滑板砖的抗渣腐蚀性但热震性能不佳。

上述两个专利虽然对挡渣滑板砖的某些性能进行了一些改进，但仍然需要高温下保护烧成，性价比不高，综合性能有待改进。

发明内容

有鉴于此，本发明要解决的技术问题在于提供一种转炉挡渣用滑板砖及其制备方法，本发明提供的转炉挡渣用滑板砖无需高温烧成，可以使用较多次数，并且具有耐侵蚀、耐冲刷、抗氧化、抗热震等综合性能。

本发明提供了一种转炉挡渣用滑板砖，由以下质量百分数的原料制备而成：

45％～60％的板状刚玉，所述板状刚玉包括板状刚玉颗粒和板状刚玉细粉；

10％～30％的锆莫来石；

6％～14％的氧化铝微粉；

4％～10％的金属铝粉；

2％～8％的碳化硅；

1％～3％的粘土；

1％～3％的碳黑；

0.5％～1.5％的碳化硼；

0.5％～1.5％的铝纤维；

4％～6％的复合树脂结合剂。

优选的，所述锆莫来石、碳化硅以及板状刚玉颗粒为颗粒料，所述氧化铝微粉、金属铝粉、粘土、碳黑、碳化硼以及板状刚玉细粉为粉料；所述颗粒料占所述转炉挡渣用滑板砖原料总的用量的60％～70％，所述粉料占所述转炉挡渣用滑板砖原料总的用量的30％～40％。

优选的，在所述颗粒料中，粒径在1mm以上的颗粒料的含量为35％～45％，粒径在1mm以下的颗粒料的含量为55％～65％，所述粒径在1mm以下的颗粒料包括1～0mm、1～0.5mm和0.5～0mm三种粒径的颗粒料；在所述粉料中，按照粒径分为200目、325目和2.5μm三种粉料。

优选的，所述复合树脂结合剂由质量比为(30～50):(50～70)的有机硅树脂与酚醛树脂复合而成。

本发明还提供了一种上述转炉挡渣用滑板砖的制备方法，包括以下步骤：

A)将氧化铝微粉、金属铝粉、粘土、碳黑、碳化硼和板状刚玉细粉混合，得到预混粉；

B)将锆莫来石、碳化硅和板状刚玉颗粒进行干混后，加入部分复合粘结剂进行第一次混碾，再加入所述预混粉进行第二次混碾，接着加入剩余部分的复合粘结剂进行第三次混碾，最后加入铝纤维进行净混，得到泥料；

C)将所述泥料进行困料、过筛除铁、成型、干燥、中温热处理、煮油退火和组装加工，得到转炉挡渣用滑板砖，所述中温热处理的温度为750～800℃，所述中温热处理的时间为12～14小时。

优选的，步骤A)中，混合的时间为15～20分钟；

步骤B)中，所述干混的时间为2～3分钟，所述第一次混碾的时间为10～12分钟，所述第二次混碾的时间为4～5分钟，所述第三次混碾的时间为2～3分钟，所述净混的时间为30～40分钟。

优选的，所述部分粘结剂的质量占所述复合粘结剂总质量的70％～80％。

优选的，所述困料的温度为20～25℃，所述困料的湿度为80％～85％，所述困料的时间为24～36小时。

优选的，所述成型后的滑板砖坯的体积密度≥3.15g/cm³，显气孔率≤2％。

优选的，所述干燥具体为：

成型后先自然干燥24～36小时后，再进天然气干燥窑内在200～250℃的条件下干燥24～36小时；

所述煮油退火具体为：

在煮油浸渍系统中进行煮油，所述煮油浸渍系统中的浸渍罐内沥青油温度为190～210℃，压力为1.2～1.4MPa，保压保温4～6小时后降温，吊入退火炉内进行退火，退火温度为380～420℃，退火时间为4～6小时；

所述组装加工包括打箍、套壳、磨削、干燥和涂抹涂料。

与现有技术相比，本发明提供了一种转炉挡渣用滑板砖，由以下质量百分数的原料制备而成：45％～60％的板状刚玉；10％～30％的锆莫来石；6％～14％的氧化铝微粉；4％～10％的金属铝粉；2％～8％的碳化硅；1％～3％的粘土；1％～3％的碳黑；0.5％～1.5％的碳化硼；0.5％～1.5％的铝纤维；4％～6％的复合树脂结合剂。本发明通过选用特定种类和配比的原料，在制备转炉挡渣用滑板砖过程中无需高温烧成，产品可以使用较多次数，并且具有耐侵蚀、耐冲刷、抗氧化、抗热震等综合性能。

结果表明，本发明提供的转炉挡渣用滑板砖，在100吨以上转炉上使用，平均次数达到15～18次，超过常规重烧铝锆碳挡渣滑板，与镶锆重烧铝锆碳挡渣滑板基本相当。用后滑板板面较平整、裂纹减少、侵蚀扩孔较小、安全性提高。

具体实施方式

本发明提供了一种转炉挡渣用滑板砖，由以下质量百分数的原料制备而成：

45％～60％的板状刚玉，所述板状刚玉包括板状刚玉颗粒和板状刚玉细粉；

10％～30％的锆莫来石；

6％～14％的氧化铝微粉；

4％～10％的金属铝粉；

2％～8％的碳化硅；

1％～3％的粘土；

1％～3％的碳黑；

0.5％～1.5％的碳化硼；

0.5％～1.5％的铝纤维；

4％～6％的复合树脂结合剂。

本发明提供的转炉挡渣用滑板砖的制备原料包括45％～60％的板状刚玉，优选为48％～57％，更优选为45％～54％。在本发明中，所述板状刚玉包括板状刚玉颗粒和板状刚玉细粉。其中，所述板状刚玉颗粒选自2～1mm板状刚玉、1～0.5mm板状刚玉和0.5～0mm板状刚玉，所述板状刚玉细粉选自325目板状刚玉细粉。

本发明提供的转炉挡渣用滑板砖的制备原料还包括10％～30％的锆莫来石，优选为15％～25％，更优选为18％～22％。优选的，所述锆莫来石选自2～1mm锆莫来石和1～0mm锆莫来石。

在本发明中，板状刚玉和锆莫来石骨料是优质滑板的基本保证，起骨架支撑作用；板状刚玉细粉是滑板砖基质的主要组成成分。

本发明提供的转炉挡渣用滑板砖的制备原料还包括6％～14％的氧化铝微粉，优选为8％～12％，更优选为9％～11％。所述氧化铝微粉优选为双峰α氧化铝微粉，所述双峰α氧化铝微粉优选d₅₀为2.5μm的双峰α氧化铝微粉。

本发明提供的转炉挡渣用滑板砖的制备原料还包括1％～3％的粘土，优选为1.5％～2.5％，更优选为1.8％～2.2％。所述粘土优选为膨胀粘土，所述膨胀粘土优选为325目膨胀粘土。

在本发明中，高活性双峰α氧化铝微粉和膨胀粘土可填充微细空间、优化颗粒堆积，降低气孔率、提高体积密度，促进陶瓷烧结，提高滑板耐磨性和机械强度。

本发明提供的转炉挡渣用滑板砖的制备原料还包括1％～3％的碳黑，优选为1.5％～2.5％，更优选为1.8％～2.2％。所述碳黑优选为微米级碳黑，可以使滑板砖具有较好的分散性、抗渣性和抗热震性。

本发明提供的转炉挡渣用滑板砖的制备原料还包括4％～10％的金属铝粉，优选为5％～9％，更优选为6％～8％。优选的，所述金属铝粉选自200目工业铝片和325目工业铝粉。

本发明提供的转炉挡渣用滑板砖的制备原料还包括2％～8％的碳化硅，优选为4％～6％，更优选为4.5％～5.5％。所述碳化硅优选为1～0mm碳化硅。

本发明提供的转炉挡渣用滑板砖的制备原料还包括0.5％～1.5％的碳化硼，优选为0.8％～1.2％，更优选为0.9％～1.1％。所述碳化硼优选为325目碳化硼。

本发明提供的转炉挡渣用滑板砖的制备原料还包括0.5％～1.5％的铝纤维，优选为0.8％～1.2％，更优选为0.9％～1.1％。

在本发明中，工业铝片、工业铝粉、铝纤维、碳化硅和碳化硼有利于提高滑板的致密度、降低气孔率，增加滑板的中、高温强度，增加滑板的韧性、抗氧化性和抗侵蚀、抗冲刷性能。

在上述制备原料中，所述锆莫来石、碳化硅以及板状刚玉颗粒为颗粒料，所述氧化铝微粉、金属铝粉、粘土、碳黑、碳化硼以及板状刚玉细粉为粉料；所述颗粒料占所述转炉挡渣用滑板砖原料总的用量的60％～70％，优选为62％～68％，所述粉料占所述转炉挡渣用滑板砖原料总的用量的30％～40％，优选为32％～38％。

其中，在所述颗粒料中，粒径在1mm以上的颗粒料的含量为35％～45％，粒径在1mm以下的颗粒料的含量为55％～65％，所述粒径在1mm以下的颗粒料包括1～0mm、1～0.5mm和0.5～0mm三种粒径的颗粒料；在所述粉料中，按照粒径分为200目、325目和2.5μm的粉料。

在本发明中，合理的颗粒级别有利于提高转炉挡渣滑板砖的均匀性、致密性和加工性

本发明提供的转炉挡渣用滑板砖的制备原料还包括4％～6％的复合树脂结合剂，所述复合树脂结合剂由质量比为(30～50):(50～70)的有机硅树脂与酚醛树脂复合而成，优选质量比为(35～45):(55～65)。其中，有机硅树脂优选为山东鲁西冶材料有限公司生产的MS-1有机硅树脂，所述酚醛树脂优选为济南圣泉集团股份有限公司生产的PF5321热固性酚醛树脂。

在本发明中，引入有机硅树脂和酚醛树脂形成的复合结合剂，能良好的润湿滑板砖中的各种原料，优化混练质量，提高半成品砖坯的体积密度、降低气孔率。在滑板低温干燥、中温热处理及挡渣使用过程中，形成树脂结合、碳结合、金属塑性结合、金属陶瓷结合等多种结合方式，从而获得较高的低、中和高温强度，保持了材料强度一致性，并提高了材料的抗热震性能。

本发明还提供了一种上述转炉挡渣用滑板砖的制备方法，包括以下步骤：

A)将氧化铝微粉、金属铝粉、粘土、碳黑、碳化硼和板状刚玉细粉混合，得到预混粉；

B)将锆莫来石、碳化硅和板状刚玉颗粒进行干混后，加入部分复合粘结剂进行第一次混碾，再加入所述预混粉进行第二次混碾，接着加入剩余部分的复合粘结剂进行第三次混碾，最后加入铝纤维进行净混，得到泥料；

C)将所述泥料进行困料、过筛除铁、成型、干燥、中温热处理、煮油退火和组装加工，得到转炉挡渣用滑板砖，所述中温热处理的温度为750～800℃，所述中温热处理的时间为12～14小时。

本发明首先制备预混粉，即，将氧化铝微粉、金属铝粉、粘土、碳黑、碳化硼和板状刚玉细粉混合，得到预混粉。其中，所述混合的时间为15～20分钟。细粉预混工艺可将滑板砖基质部分品种多、加入量少的各种成分混练均匀，从而获得均质泥料，确保了挡渣滑板的整体性能均一性。

得到预混粉之后，将锆莫来石、碳化硅和板状刚玉颗粒进行干混后，加入部分复合粘结剂进行第一次混碾，再加入所述预混粉进行第二次混碾，接着加入剩余部分的复合粘结剂进行第三次混碾，最后加入铝纤维进行净混，得到泥料。

本发明先将颗粒料进行混合，具体的，将锆莫来石、碳化硅和板状刚玉颗粒进行干混，得到混合颗粒料。其中，所述干混的时间为2～3分钟。

得到混合颗粒料后，向所述混合颗粒料中加入部分复合粘结剂进行第一次混碾，所述部分粘结剂的质量占所述复合粘结剂总质量的70％～80％，优选为73％～77％。所述第一次混碾的时间为10～12分钟。

接着，再加入上述制备得到的预混粉进行第二次混碾，所述第二次混碾的时间为4～5分钟。

然后，加入剩余部分的复合粘结剂进行第三次混碾，所述第三次混碾的时间为2～3分钟。

最后，加入铝纤维进行净混，得到泥料，所述净混的时间为30～40分钟。

得到泥料后，本发明将所述泥料进行困料、过筛除铁、成型、干燥、中温热处理、煮油退火和组装加工，得到转炉挡渣用滑板砖。

其中，所述困料在困料室内进行。所述困料的温度为20～25℃，优选为22～24℃，所述困料的湿度为80％～85％，优选为82％～83％，所述困料的时间为24～36小时，优选为28～32小时。

困料结束后，进行过筛除铁的操作。具体的，将泥料用5mm筛子筛分，以去除团聚块料，用强磁除铁，以去除工艺铁等含铁杂质。

接着，将泥料成型。在本发明中，在1000吨以上电动双螺旋压机上成型，采用双面加压，滑板凸台预加料成型方式。具体成型方式所用的装置参见公开号为105903946 A“一种压紧滑板凸台加工装置”。所述成型后的滑板砖坯的体积密度≥3.15g/cm³，显气孔率≤2％。

在本发明中，所述滑板砖成型采用双面加压、凸台预加料工艺可以保证挡渣滑板工作面与非工作面，工作面与凸台材料致密度基本一致，提高了材料中、高温性能稳定性。

成型后，得到滑板砖坯，将所述滑板砖坯送入天然气干燥窑进行干燥，所述干燥具体为：

先自然干燥24～36小时后，再进天然气干燥窑内在200～250℃的条件下干燥24～36小时；

干燥结束后，将干燥的滑板砖坯进行中温热处理，即将干燥后的滑板砖坯装入不锈钢密封匣钵内，推入天然气中温窑进行中温热处理。所述中温热处理的温度为750～800℃，优选为760～790℃，所述中温热处理的时间为12～14小时，优选为12.5～13.5小时。

本发明提供的制备方法不需氮气或埋碳保护高温烧成，只需中温热处理，简化了生产工艺，节约了能源，改善了工作环境，符合国家节能减排和绿色环保政策，为产业升级新产品。

将中温热处理后的滑板砖坯煮油退火，所述煮油退火具体为：

在煮油浸渍系统中进行煮油，所述煮油浸渍系统中的浸渍罐内沥青油温度为190～210℃，优选为200～205℃，压力为1.2～1.4MPa，优选为1.25～1.35MPa；保压保温4～6小时后降温，吊入退火炉内进行退火，退火温度为380～420℃，优选为390～410℃，退火时间为4～6小时，优选为4.5～5.5小时。

然后，将滑板砖坯进行组装加工，得到转炉挡渣用滑板砖。所述组装加工包括打箍、套壳、磨削、干燥和涂抹涂料。本发明对所述组装加工的具体方法并没有特殊限制，本领域技术人员共知的方法即可。

最后，将所述滑板砖进行检验和包装，即经检验合格后，装入包装箱，做好相应标识。

本发明通过调整滑板砖的配方，简、优化滑板砖的生产工艺，将高温烧成改成中温热处理，进一步提高了滑板砖的综合性能及性价比，获得了耐侵蚀、耐冲刷、抗氧化、抗热震等优良性能的转炉挡渣用中温滑板砖，在100吨以上转炉上使用，平均次数达到15～18次，超过常规重烧铝锆碳挡渣滑板，与镶锆重烧铝锆碳挡渣滑板基本相当。用后滑板板面较平整、裂纹减少、侵蚀扩孔较小、安全性提高。

为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明提供的转炉挡渣用滑板砖及其制备方法进行说明，本发明的保护范围不受以下实施例的限制。

实施例1

将13份325目板状刚玉细粉、10份2.5μm双峰α氧化铝微粉、2份200目工业铝片、5份325目工业铝粉、2份325目粘土、2份微米级碳黑和1份325目碳化硼一起加入到预混设备中，预混20分钟，制得预混粉。将15份2～1mm板状刚玉、11份1～0.5mm板状刚玉、13份0.5～0mm板状刚玉、10份2～1mm锆莫来石、10份1～0mm锆莫来石、5份1～0mm碳化硅放入混练机内先干混3分钟，加入1.6份MS-1有机硅树脂和2.24份PF5321酚醛树脂混碾12分钟，再加入预混粉混碾5分钟，再加入0.4份MS-1有机硅树脂和0.56份PF5321酚醛树脂混碾3分钟，最后均匀撒入1份铝纤维，净混40分钟后出料。将混碾后的泥料推入困料室内进行困料，困料温度控制在25℃，湿度控制在85％，困料时间为36小时。困料后，将泥料用5mm筛子进行筛分，再将筛下料用强磁除铁。在1250吨电动双螺旋压机上成型，采用双面加压，滑板凸台预加料成型方式，要求滑板成型体密≥3.15g/cm³，显气孔率≤2％。成型后的滑板砖坯在空气中自然干燥36小时，再进天然气干燥窑内于250℃干燥24小时。将干燥后的滑板砖坯侧装入不锈钢密封匣钵内，推入天然气中温窑，控制温度750℃，保温14小时热处理。将中温热处理后的滑板砖坯在煮油浸渍系统中进行处理，浸渍罐内沥青油温度控制在200℃，压力控制在1.4MPa，保压保温5小时后降温，吊入退火炉内退火，退火温度控制在400℃，退火时间5小时。组装加工，包括打箍、套壳、磨削、干燥和涂抹涂料。检验和包装，经检验合格后，装入包装箱，做好相应标识。取合格滑板，采用本发明的方式对其性能进行测定，结果如表1所示。

实施例2

将12份325目板状刚玉细粉、10份2.5μm双峰α氧化铝微粉、2.5份200目工业铝片、5.5份325目工业铝粉、1.5份325目粘土、1.5份微米级碳黑和0.5份325目碳化硼一起加入到预混设备中，预混15分钟，制得预混粉。将16份2～1mm板状刚玉、10份1～0.5mm板状刚玉、14份0.5～0mm板状刚玉、9份2～1mm锆莫来石、10份1～0mm锆莫来石、6份1～0mm碳化硅放入混练机内先干混2分钟，加入1.65份MS-1有机硅树脂和1.8份PF5321酚醛树脂混碾10分钟，再加入预混粉混碾4分钟，再加入0.55份MS-1有机硅树脂和0.6份PF5321酚醛树脂混碾2分钟，最后均匀撒入1.5份铝纤维，净混30分钟后出料。将混碾后的泥料推入困料室内进行困料，困料温度控制在20℃，湿度控制在80％，困料时间为30小时。困料后，将泥料用5mm筛子进行筛分，再将筛下料用强磁除铁。在1250吨电动双螺旋压机上成型，采用双面加压，滑板凸台预加料成型方式，要求滑板成型体密≥3.15g/cm³，显气孔率≤2％。成型后的滑板砖坯在空气中自然干燥24小时，再进天然气干燥窑内于200℃干燥36小时。将干燥后的滑板砖坯侧装入不锈钢密封匣钵内，推入天然气中温窑，控制温度800℃，保温12小时热处理。将中温热处理后的滑板砖坯在煮油浸渍系统中进行处理，浸渍罐内沥青油温度控制在210℃，压力控制在1.2MPa，保压保温6小时后降温，吊入退火炉内退火，退火温度控制在420℃，退火时间4小时。组装加工，包括打箍、套壳、磨削、干燥和涂抹涂料。检验和包装，经检验合格后，装入包装箱，做好相应标识。取合格滑板，采用本发明的方式对其性能进行测定，结果如表1所示。

实施例3

将13份325目板状刚玉细粉、11份2.5μm双峰α氧化铝微粉、1.5份200目工业铝片、4.5份325目工业铝粉、2.5份325目粘土、2.5份微米级碳黑和1.5份325目碳化硼一起加入到预混设备中，预混18分钟，制得预混粉。将14份2～1mm板状刚玉、12份1～0.5mm板状刚玉、13份0.5～0mm板状刚玉、11份2～1mm锆莫来石、9份1～0mm锆莫来石、4份1～0mm碳化硅放入混练机内先干混2.5分钟，加入1.35份MS-1有机硅树脂和2.25份PF5321酚醛树脂混碾11分钟，再加入预混粉混碾4.5分钟，再加入0.45份MS-1有机硅树脂和0.75份PF5321酚醛树脂混碾2.5分钟，最后均匀撒入0.5份铝纤维，净混35分钟后出料。将混碾后的泥料推入困料室内进行困料，困料温度控制在22℃，湿度控制在82％，困料时间为24小时。困料后，将泥料用5mm筛子进行筛分，再将筛下料用强磁除铁。在1250吨电动双螺旋压机上成型，采用双面加压，滑板凸台预加料成型方式，要求滑板成型体密≥3.15g/cm³，显气孔率≤2％。成型后的滑板砖坯在空气中自然干燥30小时，再进天然气干燥窑内于220℃干燥30小时。将干燥后的滑板砖坯侧装入不锈钢密封匣钵内，推入天然气中温窑，控制温度780℃，保温13小时热处理。将中温热处理后的滑板砖坯在煮油浸渍系统中进行处理，浸渍罐内沥青油温度控制在190℃，压力控制在1.3MPa，保压保温4小时后降温，吊入退火炉内退火，退火温度控制在380℃，退火时间6小时。组装加工，包括打箍、套壳、磨削、干燥和涂抹涂料。检验和包装，经检验合格后，装入包装箱，做好相应标识。取合格滑板，采用本发明的方式对其性能进行测定，结果如表1所示。

实施例4

将13份325目板状刚玉细粉、9份2.5μm双峰α氧化铝微粉、3份200目工业铝片、4份325目工业铝粉、2份325目粘土、2.5份微米级碳黑和0.5份325目碳化硼一起加入到预混设备中，预混20分钟，制得预混粉。将17份2～1mm板状刚玉、9份1～0.5mm板状刚玉、12份0.5～0mm板状刚玉、11份2～1mm锆莫来石、11份1～0mm锆莫来石、5份1～0mm碳化硅放入混练机内先干混3分钟，加入1.8份MS-1有机硅树脂和1.8份PF5321酚醛树脂混碾12分钟，再加入预混粉混碾5分钟，再加入0.6份MS-1有机硅树脂和0.6份PF5321酚醛树脂混碾3分钟，最后均匀撒入1份铝纤维，净混40分钟后出料。将混碾后的泥料推入困料室内进行困料，困料温度控制在20℃，湿度控制在85％，困料时间为32小时。困料后，将泥料用5mm筛子进行筛分，再将筛下料用强磁除铁。在1250吨电动双螺旋压机上成型，采用双面加压，滑板凸台预加料成型方式，要求滑板成型体密≥3.15g/cm³，显气孔率≤2％。成型后的滑板砖坯在空气中自然干燥36小时，再进天然气干燥窑内于240℃干燥32小时。将干燥后的滑板砖坯侧装入不锈钢密封匣钵内，推入天然气中温窑，控制温度760℃，保温14小时热处理。将中温热处理后的滑板砖坯在煮油浸渍系统中进行处理，浸渍罐内沥青油温度控制在210℃，压力控制在1.4MPa，保压保温6小时后降温，吊入退火炉内退火，退火温度控制在410℃，退火时间4小时。组装加工，包括打箍、套壳、磨削、干燥和涂抹涂料。检验和包装，经检验合格后，装入包装箱，做好相应标识。取合格滑板，采用本发明的方式对其性能进行测定，结果如表1所示。

本发明优选采用如下方式对制备得到的中温滑板砖的Al₂O₃、ZrO₂、C_总、显气孔率、体积密度、耐压、高温抗折、抗氧化性及抗热震性进行测定：

本发明按照GB/T 6900-2006铝硅系耐火材料化学分析方法中的乙酸锌返滴定EDTA容量法(9.1)测定氧化铝量，结果表明，本发明提供的中温滑板砖中氧化铝量较高。

本发明按照GB/T 16555-2008含碳、碳化硅、氮化物耐火材料化学分析方法中的燃烧气体容量法(10.1)测定总碳量，结果表明，本发明提供的中温滑板砖中总碳量适中。

本发明按照GB/T 4984-2007含锆耐火材料化学分析方法中的EDTA络合滴定法(10.2)测定氧化锆量，结果表明，本发明提供的中温滑板砖中氧化锆含量适中。

本发明按照GB/T 2997-2000中致密定形耐火制品体积密度、显气孔率和真气孔率试验方法测试了中温滑板砖的显气孔率和体积密度，结果表明，本发明提供的中温滑板砖具有较低的显气孔率和较高的体积密度。

本发明按照GB/T 5072-2008耐火材料常温耐压强度试验方法测试了中温滑板砖的耐压强度，即抗冲刷性能，结果表明，本发明提供的中温滑板砖具有较高的耐压强度，即优异的抗冲刷性能。

本发明按照YB/T 376.1-1995耐火制品抗热震性试验方法(水急冷法)测试了中温滑板砖的热震稳定性，结果表明，本发明提供的中温滑板砖具有良好的热震稳定性。

本发明按照GB/T 3002-2004耐火材料高温抗折强度试验方法测试了中温滑板砖的高温抗折强度，即高温抗冲刷性能，结果表明，本发明提供的中温滑板砖具有较高的高温抗折强度，即优异的高温抗冲刷性能。

本发明按照GB/T 17732-2008致密定形含碳耐火制品试验方法测试了中温滑板砖的抗氧化性，结果表明，本发明提供的中温滑板砖具有较强的抗氧化性能。

表1实施例1～4制备的转炉挡渣用滑板砖的性能测定结果

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种转炉挡渣用滑板砖，其特征在于，由以下质量百分数的原料制备而成：

45%~60%的板状刚玉，所述板状刚玉包括板状刚玉颗粒和板状刚玉细粉；

10%~30%的锆莫来石；

6%~14%的氧化铝微粉；

4%~10%的金属铝粉；

2%~8%的碳化硅；

1%~3%的粘土；

1%~3%的碳黑；

0.5%~1.5%的碳化硼；

0.5%~1.5%的铝纤维；

4%~6%的复合树脂结合剂，所述复合树脂结合剂由质量比为（30~50）:（50~70）的有机硅树脂与酚醛树脂复合而成；

所述的转炉挡渣用滑板砖的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

A）将氧化铝微粉、金属铝粉、粘土、碳黑、碳化硼和板状刚玉细粉混合，得到预混粉；

B）将锆莫来石、碳化硅和板状刚玉颗粒进行干混后，加入部分复合粘结剂进行第一次混碾，再加入所述预混粉进行第二次混碾，接着加入剩余部分的复合粘结剂进行第三次混碾，最后加入铝纤维进行净混，得到泥料；

C）将所述泥料进行困料、过筛除铁、成型、干燥、中温热处理、煮油退火和组装加工，得到转炉挡渣用滑板砖，所述中温热处理的温度为750~800℃，所述中温热处理的时间为12~14小时。

2.根据权利要求1所述的转炉挡渣用滑板砖，其特征在于，所述锆莫来石、碳化硅以及板状刚玉颗粒为颗粒料，所述氧化铝微粉、金属铝粉、粘土、碳黑、碳化硼以及板状刚玉细粉为粉料；所述颗粒料占所述转炉挡渣用滑板砖原料总的用量的60%~70%，所述粉料占所述转炉挡渣用滑板砖原料总的用量的30%~40%。

3.根据权利要求1所述的转炉挡渣用滑板砖，其特征在于，在所述颗粒料中，粒径在1mm以上的颗粒料的含量为35%~45%，粒径在1mm以下的颗粒料的含量为55%~65%，所述粒径在1mm以下的颗粒料包括1~0mm、1~0.5mm和0.5~0mm三种粒径的颗粒料；在所述粉料中，按照粒径分为200目、325目和2.5μm三种粉料。

4.一种如权利要求1~3任意一项所述的转炉挡渣用滑板砖的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

A）将氧化铝微粉、金属铝粉、粘土、碳黑、碳化硼和板状刚玉细粉混合，得到预混粉；

B）将锆莫来石、碳化硅和板状刚玉颗粒进行干混后，加入部分复合粘结剂进行第一次混碾，再加入所述预混粉进行第二次混碾，接着加入剩余部分的复合粘结剂进行第三次混碾，最后加入铝纤维进行净混，得到泥料；

C）将所述泥料进行困料、过筛除铁、成型、干燥、中温热处理、煮油退火和组装加工，得到转炉挡渣用滑板砖，所述中温热处理的温度为750~800℃，所述中温热处理的时间为12~14小时。

5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，步骤A）中，混合的时间为15~20分钟；

步骤B）中，所述干混的时间为2~3分钟，所述第一次混碾的时间为10~12分钟，所述第二次混碾的时间为4~5分钟，所述第三次混碾的时间为2~3分钟，所述净混的时间为30~40分钟。

6.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述部分复合粘结剂的质量占所述复合粘结剂总质量的70%~80%。

7.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述困料的温度为20~25℃，所述困料的湿度为80%~85%，所述困料的时间为24~36小时。

8.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述成型后的滑板砖坯的体积密度≥3.15g/cm³，显气孔率≤2%。

9.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述干燥具体为：

成型后先自然干燥24~36小时后，再进天然气干燥窑内在200~250℃的条件下干燥24~36小时；

所述煮油退火具体为：

在煮油浸渍系统中进行煮油，所述煮油浸渍系统中的浸渍罐内沥青油温度为190~210℃，压力为1.2~1.4MPa，保压保温4~6小时后降温，吊入退火炉内进行退火，退火温度为380~420℃，退火时间为4~6小时；

所述组装加工包括打箍、套壳、磨削、干燥和涂抹涂料。