本發(fā)明屬于耐火材料制備
技術(shù)領(lǐng)域：
，具體涉及一種冶金澆鑄用水口磚的制備方法。
背景技術(shù)：
：隨著鋼鐵業(yè)的迅速發(fā)展及目前整個(gè)行業(yè)的經(jīng)營(yíng)現(xiàn)狀危機(jī)的逐步改善，人們對(duì)中間包定徑水口和中間包上水口用磚的使用條件變得日益苛刻。為了提高水口磚的壽命，即當(dāng)水口磚與鋼水相接觸時(shí)，有必要防止它與鋼水和熔渣進(jìn)行反應(yīng)。水口磚的損壞，不僅是由于鋼水和鋼渣的化學(xué)作用，而且由于鋼水的快速熱沖擊引起的裂紋和剝落以及鋼水的磨損等物理作用。因此為了使水口磚能夠穩(wěn)定地操作，必須采用性能優(yōu)異的耐火材料用于制造水口磚。目前冶金澆鑄用水口磚的生產(chǎn)工藝主要是將助劑直接加入熔煉爐內(nèi)與基料熔煉，熔煉后產(chǎn)品直接出爐自然冷卻，經(jīng)破碎加工到一定粒度的粉體直接配入粘結(jié)劑制成水口磚。目前常用水口磚有鋁碳、鋁鋯碳、鎂質(zhì)、剛玉等四大類材質(zhì)。然而，這些水口磚高溫抗氧化性能較差，不僅容易造成結(jié)構(gòu)疏松，還易導(dǎo)致抗渣侵蝕能力大幅度下降，使用壽命變短，一般僅能使用20～40次左右，且水口磚強(qiáng)度低，抗熱震穩(wěn)定性較差，使用過(guò)程中磚體易出現(xiàn)裂紋，存在嚴(yán)重安全隱患。隨著煉鋼工藝的發(fā)展，對(duì)水口磚要求日益提高，尤其是對(duì)抗熱沖擊、抗侵蝕、高溫結(jié)構(gòu)強(qiáng)度及高溫耐磨性能提出更高要求。因此，亟待開(kāi)發(fā)一種具有優(yōu)異抗氧化、抗渣侵蝕、抗熱震性能，且機(jī)械強(qiáng)度高的水口磚產(chǎn)品。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明主要解決的技術(shù)問(wèn)題：針對(duì)現(xiàn)有的水口磚高溫抗氧化性能較差，容易導(dǎo)致結(jié)構(gòu)疏松及抗渣侵蝕能力大幅度下降，且水口磚強(qiáng)度低，抗熱震穩(wěn)定性較差的缺陷，提供一種冶金澆鑄用水口磚的制備方法。為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：（1）取鋯英石、鋁礬土、無(wú)煙煤裝入球磨機(jī)中球磨、過(guò)篩、煅燒，冷卻后研磨得氮化鋯基陶瓷；（2）取白剛玉研磨過(guò)篩，篩選出粒徑為1～3mm，0.74～1.00mm，0.45～0.74mm的各級(jí)粒度白剛玉，并配制成級(jí)配白剛玉；（3）按重量份數(shù)計(jì)，稱取100～120份級(jí)配白剛玉，100～120份電熔鎂砂，50～52份電熔鎂鋁尖晶石，18～20份高嶺土，7～10份二氧化鈦，7～10份氮化鋯基陶瓷，5～8份硅粉，5～8份石墨粉，10～12份酚醛樹(shù)脂，裝入混煉機(jī)中混煉10～15min，得混合料；（4）將混合料裝入液壓機(jī)中，以200～250mpa壓力壓制成粗坯，并燒制成型，得冶金澆鑄用水口磚。步驟（1）所述的鋯英石、鋁礬土、無(wú)煙煤的重量份為90～108份鋯英石，10～12份鋁礬土，32～35份無(wú)煙煤。步驟（1）所述的煅燒過(guò)程為在氮?dú)夥諊?，加熱?500～1600℃保溫煅燒3～4h。步驟（2）所述的級(jí)配白剛玉由下述重量份白剛玉組成：210～250份粒徑為1～3mm的白剛玉，420～500份粒徑為0.74～1.00mm的白剛玉，420～500份粒徑為0.45～0.74mm的白剛玉。步驟（4）所述的燒制成型過(guò)程為將水口磚粗坯置于鼓風(fēng)干燥箱中，在180～220℃下干燥10～12h，再轉(zhuǎn)入回轉(zhuǎn)窯中，在1600～1750℃下燒制8～10h。本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明首先將鋯英石、鋁礬土和無(wú)煙煤混磨過(guò)篩后保溫煅燒處理，再經(jīng)研磨過(guò)篩制得氮化鋯基陶瓷，隨后將白剛玉經(jīng)研磨振篩制成級(jí)配白剛玉后與電熔鎂砂、氮化鋯基陶瓷等混煉后放入液壓機(jī)壓制成水口磚粗坯，再將粗坯鼓風(fēng)干燥后轉(zhuǎn)入回轉(zhuǎn)窯中燒制成復(fù)相耐火材料，最后經(jīng)冷卻即可得冶金澆鑄用水口磚，本發(fā)明通過(guò)將氮化鋯基陶瓷微粉填充進(jìn)水口磚的亞微空隙，降低了氣孔率和氣孔孔徑，減少了水口磚的通道，同時(shí)在高溫下與氧化鋁反應(yīng)形成尖晶石，產(chǎn)生體積膨脹形成致密的阻擋層，有效阻止了汽態(tài)或液態(tài)合金元素的滲透，使水口磚的抗?jié)B透性能大幅度改善，制得的水口磚具有結(jié)構(gòu)強(qiáng)度高，抗氧化、抗侵蝕、抗熱震性優(yōu)，高溫耐磨性能極佳的特點(diǎn)，使用過(guò)程中不易出現(xiàn)裂紋，安全耐用，有效提高了水口磚的使用壽命，具有極佳的應(yīng)用前景。具體實(shí)施方式為便于理解本發(fā)明，本發(fā)明列舉實(shí)施例如下。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明了，所述實(shí)施例僅僅是幫助理解本發(fā)明，不應(yīng)視為對(duì)本發(fā)明的具體限制。稱取90～108g鋯英石，10～12g鋁礬土，32～35g無(wú)煙煤，裝入球磨機(jī)中，以300～400r/min球磨1～2h，過(guò)200目篩，將過(guò)篩后的復(fù)合粉末裝入馬弗爐中，在氮?dú)夥諊?，加熱?500～1600℃保溫煅燒3～4h，冷卻至室溫后裝入研磨機(jī)中研磨，過(guò)200目篩，得氮化鋯基陶瓷，稱取3～4kg白剛玉，裝入研磨機(jī)中研磨，再轉(zhuǎn)入振篩機(jī)中，分別篩選出粒徑為1～3mm，0.74～1.00mm，0.45～0.74mm的粉末，得各級(jí)粒度白剛玉，稱取210～250g粒徑為1～3mm的白剛玉，420～500g粒徑為0.74～1.00mm的白剛玉，420～500g粒徑為0.45～0.74mm的白剛玉，混合均勻后得級(jí)配白剛玉，再按重量份數(shù)計(jì)，稱取100～120份級(jí)配白剛玉，100～120份過(guò)200目篩的電熔鎂砂，50～52份過(guò)200目篩的電熔鎂鋁尖晶石，18～20份過(guò)300目篩的高嶺土，7～10份過(guò)200目篩的二氧化鈦，7～10份的氮化鋯基陶瓷，5～8份過(guò)300目篩的硅粉，5～8份過(guò)300目篩的石墨粉，10～12份酚醛樹(shù)脂，裝入混煉機(jī)中混煉10～15min，得混合料，再將混合料裝入液壓機(jī)中，以200～250mpa壓力壓制成型，得水口磚粗坯，隨后將水口磚粗坯置于鼓風(fēng)干燥箱中，在180～220℃下干燥10～12h，最后轉(zhuǎn)入回轉(zhuǎn)窯中，在1600～1750℃下燒制8～10h，冷卻至室溫后得冶金澆鑄用水口磚。實(shí)例1稱取90g鋯英石，10g鋁礬土，32g無(wú)煙煤，裝入球磨機(jī)中，以300r/min球磨1h，過(guò)200目篩，將過(guò)篩后的復(fù)合粉末裝入馬弗爐中，在氮?dú)夥諊?，加熱?500℃保溫煅燒3h，冷卻至室溫后裝入研磨機(jī)中研磨，過(guò)200目篩，得氮化鋯基陶瓷，稱取3kg白剛玉，裝入研磨機(jī)中研磨，再轉(zhuǎn)入振篩機(jī)中，分別篩選出粒徑為1mm，0.74mm，0.45mm的粉末，得各級(jí)粒度白剛玉，稱取210g粒徑為1mm的白剛玉，420g粒徑為0.74mm的白剛玉，420g粒徑為0.45mm的白剛玉，混合均勻后得級(jí)配白剛玉，再按重量份數(shù)計(jì)，稱取100份級(jí)配白剛玉，100份過(guò)200目篩的電熔鎂砂，50份過(guò)200目篩的電熔鎂鋁尖晶石，18份過(guò)300目篩的高嶺土，7份過(guò)200目篩的二氧化鈦，7份的氮化鋯基陶瓷，5份過(guò)300目篩的硅粉，5份過(guò)300目篩的石墨粉，10份酚醛樹(shù)脂，裝入混煉機(jī)中混煉10min，得混合料，再將混合料裝入液壓機(jī)中，以200mpa壓力壓制成型，得水口磚粗坯，隨后將水口磚粗坯置于鼓風(fēng)干燥箱中，在180℃下干燥10h，最后轉(zhuǎn)入回轉(zhuǎn)窯中，在1600℃下燒制8h，冷卻至室溫后得冶金澆鑄用水口磚。實(shí)例2稱取99g鋯英石，11g鋁礬土，34g無(wú)煙煤，裝入球磨機(jī)中，以350r/min球磨1h，過(guò)200目篩，將過(guò)篩后的復(fù)合粉末裝入馬弗爐中，在氮?dú)夥諊?，加熱?550℃保溫煅燒3h，冷卻至室溫后裝入研磨機(jī)中研磨，過(guò)200目篩，得氮化鋯基陶瓷，稱取3kg白剛玉，裝入研磨機(jī)中研磨，再轉(zhuǎn)入振篩機(jī)中，分別篩選出粒徑為2mm，0.87mm，0.61mm的粉末，得各級(jí)粒度白剛玉，稱取230g粒徑為2mm的白剛玉，460g粒徑為0.87mm的白剛玉，460g粒徑為0.61mm的白剛玉，混合均勻后得級(jí)配白剛玉，再按重量份數(shù)計(jì)，稱取110份級(jí)配白剛玉，110份過(guò)200目篩的電熔鎂砂，51份過(guò)200目篩的電熔鎂鋁尖晶石，19份過(guò)300目篩的高嶺土，9份過(guò)200目篩的二氧化鈦，9份的氮化鋯基陶瓷，7份過(guò)300目篩的硅粉，7份過(guò)300目篩的石墨粉，11份酚醛樹(shù)脂，裝入混煉機(jī)中混煉13min，得混合料，再將混合料裝入液壓機(jī)中，以225mpa壓力壓制成型，得水口磚粗坯，隨后將水口磚粗坯置于鼓風(fēng)干燥箱中，在200℃下干燥11h，最后轉(zhuǎn)入回轉(zhuǎn)窯中，在1675℃下燒制9h，冷卻至室溫后得冶金澆鑄用水口磚。實(shí)例3稱取108g鋯英石，12g鋁礬土，35g無(wú)煙煤，裝入球磨機(jī)中，以400r/min球磨2h，過(guò)200目篩，將過(guò)篩后的復(fù)合粉末裝入馬弗爐中，在氮?dú)夥諊?，加熱?600℃保溫煅燒4h，冷卻至室溫后裝入研磨機(jī)中研磨，過(guò)200目篩，得氮化鋯基陶瓷，稱取4kg白剛玉，裝入研磨機(jī)中研磨，再轉(zhuǎn)入振篩機(jī)中，分別篩選出粒徑為3mm，1.00mm，0.74mm的粉末，得各級(jí)粒度白剛玉，稱取250g粒徑為3mm的白剛玉，500g粒徑為1.00mm的白剛玉，500g粒徑為0.74mm的白剛玉，混合均勻后得級(jí)配白剛玉，再按重量份數(shù)計(jì)，稱取120份級(jí)配白剛玉，120份過(guò)200目篩的電熔鎂砂，52份過(guò)200目篩的電熔鎂鋁尖晶石，20份過(guò)300目篩的高嶺土，10份過(guò)200目篩的二氧化鈦，10份的氮化鋯基陶瓷，8份過(guò)300目篩的硅粉，8份過(guò)300目篩的石墨粉，12份酚醛樹(shù)脂，裝入混煉機(jī)中混煉15min，得混合料，再將混合料裝入液壓機(jī)中，以250mpa壓力壓制成型，得水口磚粗坯，隨后將水口磚粗坯置于鼓風(fēng)干燥箱中，在220℃下干燥12h，最后轉(zhuǎn)入回轉(zhuǎn)窯中，在1750℃下燒制10h，冷卻至室溫后得冶金澆鑄用水口磚。對(duì)實(shí)例1～3制得的冶金澆鑄用水口磚和普通水口磚進(jìn)行性能測(cè)試，其檢測(cè)結(jié)果如下：檢測(cè)項(xiàng)目普通水口磚實(shí)例1實(shí)例2實(shí)例3體積密度（g/cm3）3.84.95.25.8顯氣孔率（%）5.83.22.82.3耐壓強(qiáng)度（mpa）125.6130.2136.7142.4抗折強(qiáng)度（mpa）48.953.158.762.3耐火溫度（℃）1530180019502100使用周期（次）≤50≥55≥62≥70上述實(shí)施例為本發(fā)明較佳的實(shí)施方式，但本發(fā)明的實(shí)施方式并不受上述實(shí)施例的限制，其他的任何未背離本發(fā)明的精神實(shí)質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡(jiǎn)化，均應(yīng)為等效的置換方式，都包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。當(dāng)前第1頁(yè)12