[发明专利]一种精炼钢包用低碳刚玉尖晶石砖及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种耐火材料，尤其涉及一种精炼钢包用低碳刚玉尖晶石砖及其制备方法。 

背景技术

20世纪50～70年代，我国的钢包包衬主要使用的是硅酸铝质耐火材料，包括各种粘土砖、高铝砖和高铝质捣打料等，但寿命较短。从20世纪80年代起，我国的炼钢工业步入了快速发展阶段，随着炉外精炼技术的发展，含碳耐火材料在钢铁冶炼炉衬中使用取得了巨大成功。含碳耐火材料具有非常好的抗侵蚀性和热稳定性，现在已成功应用于转炉、电炉、钢包内衬和渣线等部位。 

但是目前含碳耐火材料中普遍含碳量高，中国专利CN101113104公布了一种钢包用复合刚玉碳砖的生产方法，其中提出碳含量构成为：石墨6-7％，树脂3.5-3.8％，其平均使用寿命为130次；王春梅等在《160t钢包用铝镁尖晶石碳砖的研制与使用》(耐火材料，2005，39(3)：230-231)中提出碳含量构成为：石墨加6-8％，酚醛树脂的3～6％，用于160吨钢包，使用寿命平均为87次；中国专利CN1546419公开了一种直接复合的镁铝尖晶石碳砖及其制备方法，其石墨含量为8～10％，结合剂和使用寿命均未指明。现有技术中的产品碳含量过高，存在以下不足：导热率高，导致钢水温度下降过快，热能损失过大；炉体容易受热变形，制约二次精炼工艺发展；碳的氧化产生大量CO和CO2气体，加剧温室效应污染环境并且消耗大量碳资源；炉衬对钢水污染，特别是增碳现象严重，制约低碳钢、超低碳钢的技术发展。 

发明内容

本发明是针对现有技术中含碳耐火材料的碳含量过高的不足，提供一种精炼钢包用低碳刚玉尖晶石砖。 

砖中碳含量(石墨+树脂碳)低于4％，使其具有对钢水不增碳，具有良好的抵抗钢水和渣的侵蚀性能和热震稳定性，从而满足洁净钢和超低碳钢的生产，减少在使用过程产生的剥落。 

本发明是通过以下技术方案实现的，所述的精炼钢包用低碳刚玉尖晶石砖，其组分按重量百分比配比如下：电熔刚玉颗粒60～70％，电熔镁砂颗粒2～6％，电熔刚玉细粉10～20％，电熔镁砂细粉2～10％，电熔尖晶石细粉5～15％，α-Al₂O₃微粉3～6％，金属铝粉细粉0～2.0％，金属硅粉细粉0～2.0％，结合剂2～6％，超细石墨1～2％，钛白粉2～6％。 

上述电熔刚玉颗粒，其粒级有三种：5～3mm、3～1mm、1～0mm；上述电熔刚玉细粉的粒级为320目，其化学组分的质量百分比均为：Al₂O₃≥94.5，TiO₂：1.5～3.8，SiO₂≤0.8，Fe₂O₃≤0.3，Na₂O+K₂O≤0.3。 

上述电熔镁砂颗粒的粒级为1～0mm，电熔镁砂细粉的粒级为200目，其化学组分的质量百分比均为：MgO≥97.0，CaO≤1.0，SiO₂≤0.6，Fe₂O₃≤0.6。 

上述金属铝粉细粉和金属硅粉细粉，其粒级均为320目；其化学组分的质量百分比分别为：金属铝粉：Al≥98.5％，金属硅粉：Si≥98.0％。 

上述电熔尖晶石细粉的粒级为200目，其化学组分的质量百分比为：Al₂O₃：≥65.0，MgO≥18.0。 

上述α-Al2O3微粉，粒级为≤5μm，包含的组分及重量百分比为：Al₂O₃≥99.0，SiO₂≤0.4，Na₂O+K₂O≤0.5。 

上述钛白粉的粒级为200目，其化学组分的质量百分比为：TiO₂≥98.5％。 

上述超细石墨的粒级为-1000目，其化学组分的质量百分比分为：C＞95％。 

上述结合剂为改性树脂，其性能如下：