一種不銹鋼鋼包用無磷低碳鋁鎂不燒磚及其制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種不銹鋼鋼包用無磷低碳鋁鎂不燒磚及其制造方法，包括不同顆粒級高鋁礬土、電熔鎂砂以及剛玉粉、尖晶石粉、氧化鋁微粉、碳化硅添加劑、潤濕劑及酚酫樹脂結(jié)合劑，各組份的質(zhì)量百分比為：5-3mm高鋁礬土15-20%，3-1mm高鋁礬土20-25%，≤1mm高鋁礬土10-15%，3-1mm電熔鎂砂10-15%，≤1mm電熔鎂砂5-10%，剛玉粉10-15%、尖晶石粉15-20%、≤25μm氧化鋁微粉2-5%，碳化硅添加劑0.1-2%，潤濕劑0.1-2%，外加結(jié)合劑酚酫樹脂。相對于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的突出優(yōu)點(diǎn)在于省略了常規(guī)方法中的燒成工藝，節(jié)省了能源，而且不含磷，利用高溫下鋁和鎂發(fā)生尖晶石反應(yīng)，在無磷的情況下機(jī)壓成型，使其具有較高的密度，避免了對不銹鋼鋼水的污染，同時還具有較高的使用壽命。
【專利說明】一種不銹鋼鋼包用無磷低碳鋁鎂不燒磚及其制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于耐火材料生產(chǎn)工藝【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種不銹鋼鋼包用無磷低碳鋁鎂不燒磚的工藝配方及其制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著市場對鋼鐵產(chǎn)品的品質(zhì)要求不斷提高，現(xiàn)代鋼鐵工業(yè)技術(shù)水平必須不斷進(jìn)步，低碳和超低碳潔凈鋼成為發(fā)展的重點(diǎn)，其中二次精煉所用的鋼包是潔凈鋼冶煉生產(chǎn)過程中的重要設(shè)備，采用真空、強(qiáng)攪拌、噴吹氧化劑等方法，通過改善低碳區(qū)脫碳的動力學(xué)條件，達(dá)到降低鋼水中碳含量的目的，使其碳含量低達(dá)60ppm甚至10ppm。因此要求在耐火材料的使用中必須嚴(yán)格控制其碳含量。且要求鋼水的溫度不能下降太多，即要求使用的耐火材料具有低的熱導(dǎo)率，具有一定的保溫性能。目前，精煉鋼包鐵水區(qū)耐火材料部分以定型鋁鎂碳磚、鋁鎂質(zhì)澆注料為主，由于鋁鎂碳磚中含有較高含量的碳，易引起鋼水增碳，且熱導(dǎo)率較高約為10-20W/ (m -K)，傳熱快，熱損耗太大，影響了鋼水的正常澆注因而限制了其使用；鋁鎂質(zhì)澆注料由于澆注、烘烤質(zhì)量控制要求較高，容易出現(xiàn)烘烤炸裂、局部異常損環(huán)等不安全事件，而不便于現(xiàn)場生產(chǎn)管理，且鋁鎂質(zhì)澆注料中Si02含量通常較高，因此在高溫下，易與A1203、MgO、CaO等組分形成低熔物，對耐火材料的高溫使用性能不利，其高溫強(qiáng)度及荷重軟化溫度都將下降，抗侵蝕較差，因此對壽命有一定的影響。
[0003]據(jù)國內(nèi)外文獻(xiàn)報(bào)道，為了取代鋁鎂碳磚、鋁鎂質(zhì)澆注料，人們研究了水玻璃結(jié)合、氯氧鎂水泥結(jié)合等鋁鎂不燒磚。鋁鎂不燒磚具有材質(zhì)高純，不引起鋼水增碳，材料熱導(dǎo)率低約為3~5W/(m.K)、生產(chǎn)質(zhì)量控制容易等優(yōu)點(diǎn)，因而在優(yōu)質(zhì)品種潔凈鋼冶煉中必將得到廣泛應(yīng)用。如中國發(fā)明專利201110184184.8公開了一種無碳鋁鎂質(zhì)不燒磚、準(zhǔn)備方法及應(yīng)用，所述不燒磚包括顆粒級配電熔白剛玉砂、電熔鎂砂、氧化鎂微粉和氧化鋁超微粉以及少量增塑劑和潤濕劑。以該方法所制得的不燒磚應(yīng)用于300噸精煉鋼包上具有良好的保溫性并使用鋼包的壽命大大超過現(xiàn)有的鋁鎂磚90-100爐壽命。但是，就現(xiàn)有工藝而言，尚有諸多待改進(jìn)提升之處。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種含碳量低、不會對鋼水有增碳的影響、使用壽命長、制備簡單的不銹鋼鋼包用無磷低碳鋁鎂不燒磚的生產(chǎn)配方及制造方法。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是:一種不銹鋼鋼包用無磷低碳鋁鎂不燒磚，包括不同顆粒級高鋁礬土、電熔鎂砂以及剛玉粉、尖晶石粉、氧化鋁微粉、碳化硅添加劑、潤濕劑及酚醅樹脂結(jié)合劑，各組份的質(zhì)量百分比為:5-3mm高鋁礬土 15-20%，3-lmm高鋁礬土 20-25%，≤1mm高鋁礬土 10-15%，3-lmm電熔鎂砂10-15%，≤1mm 電熔鎂砂5-10%，剛玉粉10-15%、尖晶石粉15-20%、≤25 μ m氧化鋁微粉2-5%，碳化硅添加劑0.1-2%，潤濕劑0.1-2%，外加結(jié)合劑酚醅樹脂。
[0006]為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的另一發(fā)明目的，本發(fā)明還提供了一種不銹鋼鋼包用無磷低碳鋁鎂不燒磚的制造方法，包括如下步驟:(I)在混砂機(jī)中進(jìn)行粉料預(yù)混，混料時先將不同顆粒級的高鋁礬土、電熔鎂砂放入混砂機(jī)中混和2-3分鐘后再加入碳化硅添加劑和酚醅樹脂結(jié)合劑，混煉2-3分鐘；(2)將混煉后的原料加入潤濕劑混煉3-5分鐘；(3)加入剛玉粉、尖晶石粉、氧化鋁微粉混煉8-10分鐘；(4)制成泥料出料，放入摩擦壓磚機(jī)成型，制成磚坯；熱處理后的磚坯自然冷卻后，即為本發(fā)明的成品。
[0007]作為優(yōu)選，所述步驟(2)中的潤濕劑為聚羧酸鈉、十二烷基苯磺酸鈉和聚氧乙烯脂肪醚中的一種或任意兩種。
[0008]作為優(yōu)選，所述制備步驟(4)中還加有0.5-1.5%的石墨作為潤滑劑。
[0009]本發(fā)明通過超微細(xì)化基質(zhì)技術(shù)的引用，采用酚醛樹脂作為結(jié)合劑，利用高溫下鋁和鎂發(fā)生尖晶石反應(yīng)，來提高性能；通過優(yōu)化基質(zhì)的組成性能和復(fù)合添加劑技術(shù)的應(yīng)用，在無磷的情況下機(jī)壓成型，使其具有較高的密度，超微細(xì)化基質(zhì)促進(jìn)了材料在使用過程中的燒結(jié)，使其在完全避免鋼水增碳，降低熱損耗；并且由于不含磷，避免了對不銹鋼鋼水的污染，同時還具有較高的使用壽命。通過上述配方改進(jìn)和工藝優(yōu)化，與磷酸結(jié)合高鋁磚的相t匕，其不含磷，不會對不銹鋼包造成污染；與玻璃水結(jié)合的高鋁磚相比，其抗侵蝕性更強(qiáng)；與鎂碳磚相比其含含碳的量極低，一般小于3%，不會對鋼水造成污染。具體來說:①磷酸鹽基復(fù)合結(jié)合劑的采用，替代了傳統(tǒng)的水玻璃結(jié)合劑的使用，有效地避免了 Si02的引入，減少了高溫下低熔物的形成；②通過在鋁鎂質(zhì)不燒磚中引入超微細(xì)化A1203粉末，使其在1000°C左右就開始發(fā)生固相燒結(jié)反應(yīng)，并生成原位微細(xì)化尖晶石相；③通過有機(jī)增塑劑和潤濕劑的復(fù)合添加，減少結(jié)合劑中溶劑的加入量，提高材料的塑性，保證了材料的密度，保證了良好的產(chǎn)品半成品成型合格率。
[0010]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的突出優(yōu)點(diǎn)在于省略了常規(guī)方法中的燒成工藝，節(jié)省了能源，而且不含磷，對不銹鋼鋼水好。具體來說:①高溫強(qiáng)度及荷重軟化溫度得到保證，抗侵蝕增強(qiáng)，具有優(yōu)異的抗渣性和 好的熱震穩(wěn)定性能；②該不銹鋼鋼包用低碳無磷鋁鎂不燒磚，避免了鋼水增碳問題；由于不含磷元素，避免了對鋼水的磷污染。③在使用周期中，無異常剝落，開裂，侵蝕均勻，具有良好的保溫性，可以降低熱量損失。所制得的鋁鎂不燒磚綜合性能優(yōu)異，其顯氣孔率18% ;體積密度.) 3.0g/cm3 ;常溫耐壓強(qiáng)度(200°C，24h):55MPa ；Al203+Mg0 ≥ 72%; C ^ 5%。
[0011]【具體實(shí)施方式】
下面結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)一步說明。
[0012]實(shí)施例:稱取5_3mm高招帆土 15-20KG, 3_lmm高招帆土 20-25KG, < Imm高招帆土 10-15KG，3-lmm電熔鎂砂10-15KG，≥Imm電熔鎂砂5-10KG，剛玉粉10-15KG、尖晶石粉15-20KG,^ 25 μ m氧化鋁微粉2-5KG，碳化硅添加劑0.1-2KG，潤濕劑0.1-2KG，外加結(jié)合劑酚醅樹脂10-25KG備用。按如下如下步驟制備:(I)在混砂機(jī)中進(jìn)行粉料預(yù)混，混料時先將不同顆粒級的高鋁礬土、電熔鎂砂放入混砂機(jī)中混和2-3分鐘后再加入碳化硅添加劑和酚醅樹脂結(jié)合劑，混煉2-3分鐘；(2)將混煉后的原料加入潤濕劑混煉3-5分鐘；(3)加入剛玉粉、尖晶石粉、氧化鋁微粉混煉8-10分鐘；(4)制成泥料出料，放入摩擦壓磚機(jī)成型，制成磚坯；熱處理后的磚坯自然冷卻后，即為本發(fā)明的成品。其中:所述步驟(2)中的潤濕劑為聚羧酸鈉、十二烷基苯磺酸鈉和聚氧乙烯脂肪醚中的一種或任意兩種。所述步驟(4)中還加有0.5-1.5%的石墨作為潤滑劑。[0013]本發(fā)明不局限于上述具體的實(shí)施方式，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員從上述構(gòu)思出發(fā)，不經(jīng)過創(chuàng)造性的勞動，所作出的 種種變換，均落在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種不銹鋼鋼包用無磷低碳鋁鎂不燒磚，其特征在于包括不同顆粒級高鋁礬土、電熔鎂砂以及剛玉粉、尖晶石粉、氧化鋁微粉、碳化硅添加劑、潤濕劑及酚醅樹脂結(jié)合劑，各組份的質(zhì)量百分比為:5-3mm高鋁礬土 15-20%，3_lmm高鋁礬土 20-25%，≤Imm高鋁礬土 10-15%，3-1_電熔鎂砂10-15%，≤1_電熔鎂砂5_10%，剛玉粉10_15%、尖晶石粉15-20%、<25 μ m氧化鋁微粉2_5%，碳化硅添加劑0.1_2%，潤濕劑0.1_2%，外加結(jié)合劑酚醅樹脂。
2.一種不銹鋼鋼包用無磷低碳鋁鎂不燒磚的制備方法，其特征在于包括如下步驟:(I)在混砂機(jī)中進(jìn)行粉料預(yù)混，混料時先將不同顆粒級的高鋁礬土、電熔鎂砂放入混砂機(jī)中混和2-3分鐘后再加入碳化硅添加劑和酚醅樹脂結(jié)合劑，混煉2-3分鐘；(2)將混煉后的原料加入潤濕劑混煉3-5分鐘；(3)加入剛玉粉、尖晶石粉、氧化鋁微粉混煉8-10分鐘；(4)制成泥料出料，放入摩擦壓磚機(jī)成型，制成磚還；熱處理后的磚還自然冷卻后，即為本發(fā)明的成品。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種不銹鋼鋼包用無磷低碳鋁鎂不燒磚的制造方法，其特征在于，所述步驟(2)中的潤濕劑為聚羧酸鈉、十二烷基苯磺酸鈉和聚氧乙烯脂肪醚中的一種或任意兩種。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種不銹鋼鋼 包用無磷低碳鋁鎂不燒磚的制造方法，其特征在于，所述制備步驟(4)中還加有0.5-1.5%的石墨作為潤滑劑。
【文檔編號】C04B35/66GK103467120SQ201310383885
【公開日】2013年12月25日 申請日期:2013年8月29日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月29日
【發(fā)明者】吳國強(qiáng), 侯兆田, 胡竹生, 楊利強(qiáng), 楊宗平 申請人:浙江長興強(qiáng)立耐火材料有限公司