CN1170785C - 铝碳质耐火材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种在连续铸钢生产中使用的铝碳质耐火材料，特别是复合结合剂结合的铝碳质耐火材料及制备方法。本发明的耐火材料由于结合了液体酚醛树脂和磷酸二氢铝粉末，具有优异的抗侵蚀性和抗冲刷性，抗氧化性强，提高了使用寿命，大大提高了连续铸钢中的作业率，并且降低了生产成本。

Description

铝碳质耐火材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种新型无机非金属材料，尤其是涉及在连续铸钢生产中使用的铝碳质耐火材料，特别是复合结合剂结合的铝碳质耐火材料，本发明还涉及上述耐火材料的制备方法。
背景技术
目前连续铸钢使用的铝碳质耐火材料，在铸钢过程中材料中的碳被钢水溶解，产生脱碳，脱碳后的Al2O3基体部分强度降低，随着钢水的冲刷而剥落，这样又会带来新一轮的脱碳和剥落，因此铝碳质耐火材料的损毁加剧。为了解决这一难题有两条途径，一是添加抗氧剂，提高碳的抗氧化能力；二是提高脱碳后Al2O3基体部分的强度。
为了减少铝碳质耐火材料在钢水中的溶损，提高材料的抗侵蚀性，本发明人经过深入研究，发现了一种在脱碳后仍然具有较高强度的铝碳质耐火材料及其制备方法，本发明的耐火材料适用于制造长水口和浸入式水口。
发明内容
本发明的目的是提供一种耐侵蚀，抗氧化的铝碳质耐火材料，特别是一种复合结合剂结合的铝碳质耐火材料。
本发明的另一目的是提供上述耐火材料的制备方法。
本发明复合结合剂结合的铝碳质耐火材料的原料由以下组份组成(按重量百分比计，以下同)：鳞片石墨10-35％，碳化硅和金属硅粉1-10％(其中碳化硅和金属硅粉的重量比为1∶1)，熔融石英1-15％，电熔锆莫来石5-15％，白刚玉40-60％，其条件是上述组份之合为100％。另外还加入上述组份总量的8-12％的液体酚醛树脂和5-15％的磷酸二氢铝粉末。
本发明复合结合剂结合的铝碳质耐火材料的原料优选由以下组份组成：鳞片石墨30％，碳化硅和金属硅粉8％(其中碳化硅和金属硅粉的重量比为1∶1)，熔融石英10％，电熔锆莫来石10％，白刚玉42％，另外还加入上述组份总量的10％的液体酚醛树脂和12％的磷酸二氢铝粉末。
另一本发明复合结合剂结合的铝碳质耐火材料的原料优选由以下组份组成：鳞片石墨25％，碳化硅和金属硅粉8％(其中碳化硅和金属硅粉的重量比为1∶1)，熔融石英5％，电熔锆莫来石10％，白刚玉52％，另外还加入上述组份总量的10％的液体酚醛树脂和10％的磷酸二氢铝粉末。
另一本发明复合结合剂结合的铝碳质耐火材料的原料优选由以下组份组成：鳞片石墨20％，碳化硅和金属硅粉8％(其中碳化硅和金属硅粉的重量比为1∶1)，熔融石英2％，电熔锆莫来石10％，白刚玉60％，另外还加入上述组份总量的10％的液体酚醛树脂和8％的磷酸二氢铝粉末。
上述原料中的各组份均可以在市场上买到，液体酚醛树脂是酚醛树脂-214。
本发明的复合结合剂结合的铝碳质耐火材料的制备方法是先将上述除了液体酚醛树脂以外的固体颗粒及粉末混合均匀，再加入液体酚醛树脂，在高速造粒机中造粒(1000转/分钟，12分钟)，使粒径达到2mm以下，造粒料经流动烘干床烘干，使挥发份满足成型要求，使用冷等静压机在120-150Mpa下成型，成型产品在梭式窑炉中于1200-1250℃下和还原气氛中烧制，烧成的产品再涂覆防氧化涂层，于约120℃烘干后即制成本发明的复合结合剂结合的铝碳质耐火材料。
本发明的耐火材料配方的特征在于加入了磷酸二氢铝粉末。由于在本发明的耐火材料中结合了液体酚醛树脂和磷酸二氢铝粉末，使本发明的耐火材料比现有技术的产品具有突出的特点和显著的优点，即抗钢水冲刷性更强，耐侵蚀性更强，因此大大提高了使用寿命，提高了连续铸钢的作业率，从而降低了生产成本，改善了操作条件。
实施例
以下的实施例仅用于更详细地说明本发明，但是本发明不受这些实施例的限制。
实施例1
铝碳质耐火材料的原料由以下组份组成：鳞片石墨30Kg，碳化硅4Kg，金属硅粉4Kg，熔融石英10Kg，电熔锆莫来石10Kg，白刚玉42Kg，液体酚醛树脂-214 10Kg和磷酸二氢铝粉末12Kg。
将上述原料的各组份均匀混合，按照前文所述的方法即可以制成本发明的复合结合剂结合的铝碳质耐火材料。
实施例2
铝碳质耐火材料的原料由以下组份组成：鳞片石墨25Kg，碳化硅4Kg，金属硅粉4Kg，熔融石英5Kg，电熔锆莫来石10Kg，白刚玉52Kg，液体酚醛树脂-214 10Kg和磷酸二氢铝粉末10Kg。
将上述原料的各组份均匀混合，按照前文所述的方法即可以制成本发明的复合结合剂结合的铝碳质耐火材料。
实施例3
铝碳质耐火材料的原料由以下组份组成：鳞片石墨20Kg，碳化硅4Kg，金属硅粉4Kg，熔融石英2Kg，电熔锆莫来石10Kg，白刚玉60Kg，液体酚醛树脂-214 10Kg和磷酸二氢铝粉末8Kg。
将上述原料的各组份均匀混合，按照前文所述的方法即可以制成本发明的复合结合剂结合的铝碳质耐火材料。
上述产品的性能如表1所示(表中的试验数据是采用本领域常规的方法测定的)。
表1本发明铝碳质耐火材料的性能
项目 实施例1 实施例2 实施例3
显气孔率％ 11.5 12.0 12.3
耐压强度Mpa 39.6 37.3 35.1
抗折强度Mpa 14.8 13.5 12.8
使用时间min 768 856 847
侵蚀厚度mm 10 12 12
从以上数据可以看出本发明的复合结合剂结合的铝碳质耐火材料的性能是十分优良的。
综上所述，本发明的复合结合剂结合的铝碳质耐火材料具有优异的抗侵蚀性和抗冲刷性，抗氧化性强，提高了使用寿命，大大提高了连续铸钢中的作业率，并且降低了生产成本。

Claims (5)

1.铝碳质耐火材料，其特征是该铝碳质耐火材料的原料按重量百分比计由以下组份组成：鳞片石墨10-35％，碳化硅和金属硅粉1-10％，其中碳化硅和金属硅粉的重量比为1∶1，熔融石英1-15％，电熔锆莫来石5-15％，白刚玉40-60％，其条件是上述组份之和为100％；另外还加入上述组份总量的8-12％的液体酚醛树脂和5-15％的磷酸二氢铝粉末。
2.按照权利要求1的铝碳质耐火材料，其中的原料由以下重量百分比的组份组成：鳞片石墨30％，碳化硅和金属硅粉8％，其中碳化硅和金属硅粉的重量比为1∶1，熔融石英10％，电熔锆莫来石10％，白刚玉42％，另外还加入上述组份总量的10％的液体酚醛树脂和12％的磷酸二氢铝粉末。
3.按照权利要求1的铝碳质耐火材料，其中的原料由以下重量百分比的组份组成：鳞片石墨25％，碳化硅和金属硅粉8％，其中碳化硅和金属硅粉的重量比为1∶1，熔融石英5％，电熔锆莫来石10％，白刚玉52％，另外还加入上述组份总量的10％的液体酚醛树脂和10％的磷酸二氢铝粉末。
4.按照权利要求1的铝碳质耐火材料，其中的原料由以下重量百分比的组份组成：鳞片石墨20％，碳化硅和金属硅粉8％，其中碳化硅和金属硅粉的重量比为1∶1，熔融石英2％，电熔锆莫来石10％，白刚玉60％，另外还加入上述组份总量的10％的液体酚醛树脂和8％的磷酸二氢铝粉末。
5.权利要求1的铝碳质耐火材料的制备方法：先将权利要求1原料中的除了液体酚醛树脂以外的固体颗粒及粉末混合均匀，再加入液体酚醛树脂，在高速造粒机中造粒，使粒径达到2mm以下，造粒料经流动烘干床烘干，使挥发份满足成型要求，使用冷等静压机在120-150Mpa下成型，成型产品在梭式窑炉中于1200-1250℃下和还原气氛中烧制，烧成的产品再涂覆防氧化涂层，于约120℃烘干后即制成本发明的铝碳质耐火材料。
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