CN1251991C - 一种锆英石碳砖 - Google Patents

Abstract

一种锆英石碳砖，其化学成分如下(质量百分比)：锆英石：50～90%、纯度大于90%的氧化锆材料：0～40%、碳类材料：1～15%、抗氧化剂：0.5～5%、树脂(外加)：2～6%；其中，所述的碳类物质为石墨或碳黑；所述的抗氧化剂是金属硅、金属铝及碳化硼等中的一种或数种组成；所述的树脂为酚醛树脂。本发明的锆英石碳砖具有极佳的在抗钢水侵蚀、抗酸性渣、抗热震和抗氧化性能；且在冶炼钢帘线钢、弹簧钢等钢种时作为盛钢水容器内对用砖具有不污染钢水、寿命相当长的特点，完全满足要求。

Description

一种锆英石碳砖

技术领域

本发明涉及一种耐火材料，特别涉及冶炼钢帘线钢、弹簧钢等钢种时作为盛钢水容器内衬用的耐火材料砖。

背景技术

由于钢帘线用成品钢丝的丝径很小(一般都在0.3mm以下)，在冶炼钢帘线钢、弹簧钢等钢种时，若钢中尺寸大于5μm的硬性夹杂(如Al₂O₃等)数量较多时，拉拔捻制过程中的断丝率就会难以控制。为了使钢中脆性夹杂氧化物、氮化物、钛化物含量尽可能降低，残留的微量脆性夹杂物尺寸减少到不足以对拉拔断丝产生危害的5μm以下，工艺要求选用超低AI、Ti含量的炼钢原料和耐火材料以及夹杂物变性处理炉外精炼工艺，并采用Ca/Si比为0.9～1.1的酸性覆盖剂。

现有的钢包用内衬材料主要有锆英石砖(中国专利CN87101328A)、镁碳砖、以及氧化铝的砖和浇注料如：铝尖晶石或铝镁浇注料(中国专利CN1337376A)、铝镁碳砖、高铝砖、不烧铝镁砖等。

当采用含氧化铝的砖和浇注料作为钢包内衬材料使用时，均对钢帘线钢产生污染，形成硬性氧化铝夹杂，故不能满足使用要求。当采用镁碳砖作为钢包内衬材料使用时，存在易与酸性渣反应，损毁严重，使用寿命相当短的缺点。当采用锆英石砖作为钢包内衬材料使用时，存在抗钢水、抗渣渗透性差的缺点，使用寿命也相当短。

发明内容

本发明的目的是提供一种锆英石碳砖，它具有极佳的抗钢水侵蚀，抗酸性渣、抗热震和抗氧化性能，在冶炼钢帘线钢、弹簧钢等钢种时作为盛钢水容器内衬用砖时不污染钢水，而且寿命相当长。

为达到上述目的，本发明采用锆英石材料、碳类材料为主要原料，并加入氧化锆材料以及适量抗氧化剂，如金属Si、金属铝、及碳化硼等，采用酚醛树脂为结合剂，经混练、成型及低500℃的温度下干燥制取。

本发明的锆英石碳砖的化学成分如下(质量百分比)：

锆英石材料                       50～90％

纯度大90％的氧化锆材料           O～40％

碳类物质                         1～15％

抗氧化剂                         0.5～5％

酚醛树脂、外加                   2～6％

其中，所述的抗氧化剂是金属硅、金属铝及碳化硼中的一种或数种组成。

所述的碳类物质为石墨或碳黑。

本发明的有益效果

本发明采用锆英石、氧化锆、碳类物质为主要原料，酚醛树脂为结合剂，添加抗氧化剂所制备的锆英石碳砖，在常温～1650℃的温度范围内具有较高的强度和抗氧化性能；而且，具有极佳的抗钢水侵蚀，抗酸性渣、抗热震和抗氧化性能。它在冶炼钢帘线钢、弹簧钢时，作为钢包内衬材料具有不污染钢水，而且使用寿命比镁碳砖和锆英石砖更长的优点。

另外，同含氧化铝的砖或浇注料相比，本发明在使用过程中不产生硬性氧化铝夹杂的优点。

具体实施方式

本发明具体实施例见表1。

表1列出锆英石碳砖的成分(质量百分比)和特性；表2列出锆英石砖、铝镁浇注料的成分(质量百分比)和特性。

从表1、表2可知，本发明具有极佳的抗钢水侵蚀，抗酸性渣、抗热震和抗氧化性能。它在冶炼钢帘线钢、弹簧钢时作为钢包内衬材料具有不污染钢水，而且使用寿命比镁碳砖和锆英石砖更长的特点。

                                       表1

实施例		1	2	3	4	5	6
								原料组成(wt％)	锆英石	88	80	76.5	68	56	50
氧化锆	-	7.5	12	23	32.5	34
							石墨或碳黑		1O	10	8	6	8	12
Al	-	-	2	-	1	2
							B4C		-	O.5	0.5	1	0.5	-
Si	2	2	1	2	2	2
							酚醛树脂(外加)		4	4	5	4	5	4.5
性能	体密，g/cm3	3.15	3.22	3.44	3.77	3.84									3.81
							显气孔，％	6	6	6	5	5	5
	耐压强度，MPa	40	43	41	48	46								47
							抗折强度，MPa	12	13	16	14	14	15
	抗氧化	良	优	优	优	优								良
							抗酸性渣	优	优	优	优	优	优
	抗热震性	优	优	优	良	优								优
							使用寿命	长	长	长	长	长	长

                      表2

	锆英石砖	铝镁浇注料
			ZrO2	58～64	-
SiO2	34～35	-
			Al2O3	1～6	80～90
MgO	-	3～8
			体密，g/cm3	3.68～3.72	2.9～3.20
显气孔，％	14～16	15～20
			耐压强度，MPa	70～100	70～120
抗酸性渣	优	良
			抗热震性能	良	良
使用寿命	短	不准用

Claims (2)

1.一种锆英石碳砖，其化学成分质量百分比为：

锆英石材料                        50～90％

纯度大于90％的氧化锆材料          0～40％

碳类物质                          1～15％

抗氧化剂                          0.5～5％

酚醛树脂、外加                    2～6％

其中，所述的抗氧化剂是金属硅、金属铝及碳化硼中的一种或数种组成。

2.如权利要求1所述的锆英石碳砖，其特征是，所述的碳类物质为石墨或碳黑。