CN107473759B - 一种均化料增韧的铝碳下水口砖及其生产方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种均化料增韧的铝碳下水口砖及其生产方法,所述的铝碳下水口砖包括以下重量百分比的原料:20‑30%的88铝矾土均化料、38‑48%的板状刚玉、8‑12%的电熔白刚玉、1‑2%的‑298鳞片石墨、6‑8%的铝硅合金粉、6‑9%活性a‑氧化铝粉、4‑6%的广西白泥,以上原料总量为100%;外加上述原料总重量3‑4%的酚醛树脂结合剂。本发明以88铝矾土均化料代替部分板状刚玉,能够改善产品的热震稳定性,预防和抑制下水口砖出现裂纹现象,同时能够降低了成本,提高了资源利用率。本发明下水口砖具有正常下水口砖强度高、抗侵蚀性强等优点,尤其是具有优良的热震稳定性,可减少下水口砖在多次使用时出现裂纹,提高其使用寿命。

Description

一种均化料增韧的铝碳下水口砖及其生产方法
技术领域
本发明涉及一种铝碳下水口砖,特别涉及一种均化料增韧的铝碳下水口砖及其生产方法。
背景技术
下水口砖在使用时是间歇工作,受热震的作用,容易产生裂纹,多次使用时裂纹扩展,会出现漏钢事故,造成安全隐患;有时因下水口砖原因造成滑板提前更换,造成材料浪费,增加炼钢成本。
目前多次使用的下水口砖以铝碳材质为主,其主原料为刚玉和石墨,刚玉具有较好的抗侵蚀性,但因其膨胀系数较大,影响下水口的抗热震性。因此,为了提高下水口砖的抗热震性,需要采用低膨胀、高韧性的原料,如采用较低热膨胀系数的锆质原料,但其价格昂贵。增加碳含量也有利于改善下水口砖的抗热震性,但高碳材料会造成钢水增碳;且随着碳含量增加,下水口砖的抗冲刷性降低。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于:针对下水口砖多次使用时易出现裂纹,影响使用寿命,增加材料消耗的技术问题,提供一种新的均化料增韧的铝碳下水口砖及其生产方法,能够改善下水口砖的抗热震稳定性,有效解决下水口砖多次使用出现裂纹的问题。
为了实现上述目的,本发明所采用的技术方案是:
一种均化料增韧的铝碳下水口砖,所述的铝碳下水口砖包括以下重量百分比的原料:20-30%的88铝矾土均化料、38-48%的板状刚玉、8-12%的电熔白刚玉、1-2%的-298鳞片石墨、6-8%的铝硅合金粉、6-9%活性a-氧化铝粉、4-6%的广西白泥,以上原料总量为100%;外加上述原料总重量3-4%的酚醛树脂结合剂。
所述的铝碳下水口砖包括以下重量百分比的原料:25%的88铝矾土均化料、45%的板状刚玉、12%的电熔白刚玉、1%的-298鳞片石墨、6%的铝硅合金粉、6%活性a-氧化铝粉、5%的广西白泥,以上原料总量为100%;外加上述原料总重量3.5%的酚醛树脂结合剂。
所述的88铝矾土均化料的化学成分包括:Al2O3≥88.00%、SiO2≤4.50%、Fe2O3≤1.60%。
所述的板状刚玉的化学成分包括:Al2O3≥99.00%、SiO2≤0.04%、Fe2O3≤0.25%。
所述的电熔白刚玉的化学成分包括:Al2O3≥98.50%、SiO2≤0.10%、Fe2O3≤0.15%。
所述的广西白泥的化学成分包括:Al2O3 33.00-35.00%、Fe2O3≤1.50%。
所述的88铝矾土均化料包括两种粒径,1mm≤粒径1<3mm和3mm≤粒径2≤5mm,粒径1和粒径2的88铝矾土均化料的重量比为1-2:1;所述的板状刚玉包括两种粒径,0mm<粒径1<1mm和1mm≤粒径2≤3mm,粒径1和粒径2的板状刚玉的重量比为5-33:2-15;所述的电熔白刚玉为325目细粉,所述的-298鳞片石墨为-200目细粉,所述的铝硅合金粉为500目细粉,所述的活性a-氧化铝粉为平均粒径1.03μm的微粉,所述的广西白泥为180目细粉。
一种均化料增韧的铝碳下水口砖的生产方法,按重量百分比称取各原料,混合均匀,经混炼得到泥料,然后加压成型,在190-210℃条件下干燥8-10h,再加盒。
所述的混合分两步进行,先将所有粉料投入混合机中混合均匀,得到混合粉,备用;然后将所有骨料混合,搅拌均匀,加入湿碾机中,向其中加入酚醛树脂总重量2/3的酚醛树脂,待酚醛树脂均匀的包裹到骨料上,再加入混合粉和余下的酚醛树脂,混合均匀。
所述的粉料为电熔白刚玉、-298鳞片石墨、铝硅合金粉、活性a-氧化铝粉和广西白泥,所述的骨料为88铝矾土均化料和板状刚玉。
本发明的有益效果:
1、本发明所采用的88铝矾土均化料是一种优质的新型耐火原材料,能够克服不同粒度间化学组成差异的问题,具有成分一致、质地致密、晶粒发育规则、理化性能均一稳定、高温性能优良、品质稳定等特点,其中含有莫来石相,具有良好的抗冲刷性、抗热震性能;还含有一定量的微晶刚玉,具有较好的韧性,这两种特性能提高下水口砖高温使用的抗热震性,增加其高温体积稳定性。本发明以88铝矾土均化料代替部分板状刚玉,能够改善产品的热震稳定性,预防和抑制下水口砖出现裂纹现象,同时能够降低成本,提高资源利用率。且本发明以颗粒形式的88矾土均化料作为原料,更能表现出均化料的高温性能,从而提高产品的高温性能。其具体的粒度和配比是通过多次的试验、检验、现场使用,根据检验和使用效果最终确定的最佳粒度和配比。
2、本发明加入-298鳞片石墨,即细度为﹣200目(要求0.074mm筛子筛分没有筛上料,全部通过),固定碳含量C≥98%的石墨。其中,选用0.074mm细度,有利于成型,选用98%石墨,纯度高、杂质少,有利于改善下水口抗热震性等高温性能。
3、添加500目细度的铝硅合金粉,有利于生产操作,且能够充分分散,高温下利于反应。在高温下和碳反应,生成非氧化物,能够提高产品的强度和改善产品的抗热震性,同时提高产品的抗氧化性,防止石墨氧化,避免因石墨氧化而造成的不利影响,充分发挥少量鳞片石墨的高温作用。
4、电熔白刚玉和板状刚玉相比,电熔白刚玉熔炼温度高,晶体发育良好,抗侵蚀性好,适合做细粉。而板状刚玉在强度、韧性方面优于电熔白刚玉,适合做骨料。利用各自的优势,复合使用效果更好。
5、本发明将a-Al2O3微粉作为基质的主要组成部分之一,主要起到两方面的作用:首先是填充作用,因为微粉非常细,可以填充更小的气孔,提高产品密度;其次是烧结作用,因为微粉活性大,促进烧结,提高产品强度。
6、本发明下水口砖具有正常下水口砖强度高、抗侵蚀性强等优点,尤其是具有优良的热震稳定性,可减少下水口砖在多次使用时出现裂纹,提高其使用寿命。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明的具体实施方式作进一步详细说明。
相关原料的主要化学成分如下:
实施例1
一种均化料增韧的铝碳下水口砖,包括以下重量百分比的原料:20%的88铝矾土均化料、48%的板状刚玉、8%的电熔白刚玉、2%的-298鳞片石墨、7%的铝硅合金粉、9%活性a-氧化铝粉、6%的广西白泥,以上原料总量为100%;外加上述原料总重量的3.5%酚醛树脂结合剂。
所述的88铝矾土均化料包括两种粒径,1mm≤粒径1<3mm和3mm≤粒径2≤5mm,粒径1和粒径2的88铝矾土均化料的重量比为1:1;所述的板状刚玉包括两种粒径,0mm<粒径1<1mm和1mm≤粒径2≤3mm,粒径1和粒径2的板状刚玉的重量比为33:15;所述的电熔白刚玉为325目细粉,所述的-298鳞片石墨为-200目细粉,所述的铝硅合金粉为500目细粉,所述的活性a-氧化铝粉为平均粒径1.03μm的微粉,所述的广西白泥为180目细粉。
所述的均化料增韧的铝碳下水口砖的生产方法为,按重量百分比称取各原料,混合均匀,经混炼得到泥料,然后加压成型,在190℃下干燥10h,再加盒。
所述的混合分两步进行,先将所有粉料投入混合机中混合均匀,得到混合粉,备用;然后将所有骨料混合,搅拌均匀,加入湿碾机中,向其中加入酚醛树脂总重量2/3的酚醛树脂,待酚醛树脂均匀的包裹到骨料上,再加入混合粉和余下的酚醛树脂,混合均匀。
所述的粉料为电熔白刚玉、-298鳞片石墨、铝硅合金粉、活性a-氧化铝粉和广西白泥,所述的骨料为88铝矾土均化料和板状刚玉。
实施例2
一种均化料增韧的铝碳下水口砖,包括以下重量百分比的原料:25%的88铝矾土均化料、45%的板状刚玉、12%的电熔白刚玉、1%的-298鳞片石墨、6%的铝硅合金粉、6%活性a-氧化铝粉、5%的广西白泥,以上原料总量为100%;外加上述原料总重量3.5%的酚醛树脂结合剂。
所述的88铝矾土均化料包括两种粒径,1mm≤粒径1<3mm和3mm≤粒径2≤5mm,粒径1和粒径2的88铝矾土均化料的重量比为1.5:1;所述的板状刚玉包括两种粒径,0mm<粒径1<1mm和1mm≤粒径2≤3mm,粒径1和粒径2的板状刚玉的重量比为5:2;所述的电熔白刚玉为325目细粉,所述的-298鳞片石墨为-200目细粉,所述的铝硅合金粉为500目细粉,所述的活性a-氧化铝粉为平均粒径1.03μm的微粉,所述的广西白泥为180目细粉。
所述的均化料增韧的铝碳下水口砖的生产方法同实施例1,不同之处在于,本实施例是在200℃下干燥9h。
实施例3
一种均化料增韧的铝碳下水口砖,包括以下重量百分比的原料:30%的88铝矾土均化料、38%的板状刚玉、10%的电熔白刚玉、2%的-298鳞片石墨、8%的铝硅合金粉、8%活性a-氧化铝粉、4%的广西白泥,以上原料总量为100%;外加上述原料总重量的3.5%酚醛树脂结合剂。
所述的88铝矾土均化料包括两种粒径,1mm≤粒径1<3mm和3mm≤粒径2≤5mm,粒径1和粒径2的88铝矾土均化料的重量比为2:1;所述的板状刚玉包括两种粒径,0mm<粒径1<1mm和1mm≤粒径2≤3mm,粒径1和粒径2的板状刚玉的重量比为33:5;所述的电熔白刚玉为325目细粉,所述的-298鳞片石墨为-200目细粉,所述的铝硅合金粉为500目细粉,所述的活性a-氧化铝粉为平均粒径1.03μm的微粉,所述的广西白泥为180目细粉。
所述的均化料增韧的铝碳下水口砖的生产方法同实施例1,不同之处在于,本实施例是在210℃下干燥8h。
对照例
目前使用的铝碳下水口砖,包括以下重量百分比的原料:80%的板状刚玉、2%的-195鳞片石墨、6%煅烧a-Al2O3,6%的铝硅合金粉,6%的广西白泥,以上原料总量为100%;外加上述原料总重量的3.5%酚醛树脂结合剂。
所述的板状刚玉包括颗粒和细粉,板状刚玉颗粒包括三种粒径:3mm≤粒径1≤5mm、1mm<粒径2<3mm和0mm<粒径3≤1mm,板状刚玉细粉为325目细粉,粒径1、粒径2、粒径3和细粉的板状刚玉的重量比为2:5:6:3;所述的-195鳞片石墨为-100目细粉,所述的煅烧a-Al2O3为325目细粉,所述铝硅合金粉为500目细粉,所述的广西白泥为180目细粉。
所述的铝碳下水口砖的生产方法同实施例1。
本发明实施例1-3、对照例下水口砖,进行性能测定,结果如下表。
从表中可以看出,本发明下水口砖与目前使用下水口砖显气孔率基本一致,但热膨胀率低于目前使用下水口砖,而且抗折强度保持率明显高于目前使用下水口,充分说明本发明下水口具有优良的热震稳定性,可减少下水口砖在多次使用时出现裂纹,提高其使用寿命。
以上所述仅为本发明最佳的实施例,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种均化料增韧的铝碳下水口砖,其特征在于,所述的铝碳下水口砖包括以下重量百分比的原料:20-30%的88铝矾土均化料、38-48%的板状刚玉、8-12%的电熔白刚玉、1-2%的-298鳞片石墨、6-8%的铝硅合金粉、6-9%活性a-氧化铝粉、4-6%的广西白泥,以上原料总量为100%;外加上述原料总重量3-4%的酚醛树脂结合剂;所述的-298鳞片石墨为-200目细粉,所述的铝硅合金粉为500目细粉,所述的活性a-氧化铝粉为平均粒径1.03μm的微粉。
2.根据权利要求1所述的均化料增韧的铝碳下水口砖,其特征在于,所述的铝碳下水口砖包括以下重量百分比的原料:25%的88铝矾土均化料、45%的板状刚玉、12%的电熔白刚玉、1%的-298鳞片石墨、6%的铝硅合金粉、6%活性a-氧化铝粉、5%的广西白泥,以上原料总量为100%;外加上述原料总重量3.5%的酚醛树脂结合剂。
3.根据权利要求1所述的均化料增韧的铝碳下水口砖,其特征在于,所述的88铝矾土均化料的化学成分包括:Al2O3≥88.00%、SiO2≤4.50%、Fe2O3≤1.60%。
4.根据权利要求1所述的均化料增韧的铝碳下水口砖,其特征在于,所述的板状刚玉的化学成分包括:Al2O3≥99.00%、SiO2≤0.04%、Fe2O3≤0.25%。
5.根据权利要求1所述的均化料增韧的铝碳下水口砖,其特征在于,所述的电熔白刚玉的化学成分包括:Al2O3≥98.50%、SiO2≤0.10%、Fe2O3≤0.15%。
6.根据权利要求1所述的均化料增韧的铝碳下水口砖,其特征在于,所述的广西白泥的化学成分包括:Al2O3 33.00-35.00%、Fe2O3 ≤1.50%。
7.根据权利要求1所述的均化料增韧的铝碳下水口砖,其特征在于,所述的88铝矾土均化料包括两种粒径,1mm≤粒径1<3mm和3mm≤粒径2≤5mm,粒径1和粒径2的88铝矾土均化料的重量比为1-2:1;所述的板状刚玉包括两种粒径,0mm<粒径1<1mm和1mm≤粒径2≤3mm,粒径1和粒径2的板状刚玉的重量比为5-33: 2-15;所述的电熔白刚玉为325目细粉,所述的广西白泥为180目细粉。
8.一种权利要求1-7任一项所述的均化料增韧的铝碳下水口砖的生产方法,其特征在于,按重量百分比称取各原料,混合均匀,经混炼得到泥料,然后加压成型,在190-210℃条件下干燥8-10h,再加盒。
9.根据权利要求8所述的均化料增韧的铝碳下水口砖的生产方法,其特征在于,所述的混合分两步进行,先将所有粉料投入混合机中混合均匀,得到混合粉,备用;然后将所有骨料混合,搅拌均匀,加入湿碾机中,向其中加入酚醛树脂总重量2/3的酚醛树脂,待酚醛树脂均匀的包裹到骨料上,再加入混合粉和余下的酚醛树脂,混合均匀。
10.根据权利要求9所述的均化料增韧的铝碳下水口砖的生产方法,其特征在于,所述的粉料为电熔白刚玉、-298鳞片石墨、铝硅合金粉、活性a-氧化铝粉和广西白泥,所述的骨料为88铝矾土均化料和板状刚玉。
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