[发明专利]一种中包用低碳刚玉尖晶石冲击砖及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于一种耐火材料领域，尤其涉及一种中包用低碳刚玉尖晶石冲击砖及其制备方法。

背景技术

中包用低碳刚玉尖晶石冲击砖主要使用在炼钢厂中间包浇注时浇钢冲击区部位，该部位处于钢水下部，长期被高压注状钢水的间断性冲击，在中包内起到抵抗钢水冲击、冲刷，保护冲击部位的作用。

目前钢铁行业普遍采用的中包冲击砖有3种，分别为镁碳砖和铝镁碳砖和无碳预制块，因无碳预制块使用寿命较低加之生产周期长和性价比不高的因素未被大量使用，而镁碳砖砖中因镁砂的热膨胀较大，在使用中存在着易剥落断裂的情况，虽然部分砖中依靠添加石墨来解决，但反之造成强度下降和对钢水二次碳污染情况，镁碳砖的使用寿命一般在20-50小时之间。铝镁碳砖因使用矾土和镁砂作为主要原料，使用中存在着材料高温强度不高和尖晶石化不易控制等原因造成总体强度不高，铝镁碳砖的使用寿命一般在10-30小时之间，另外以上产品在浇注钢水时，因蚀损较大，对钢水造成一定污染，而其中因碳含量较高尤其不适合冶炼优特钢品种。因此随着中国钢铁产业的飞速发展，产品结构的的不断更新换代，优特钢行业的兴起，使得耐火材料供应企业对于中包冲击区用高档耐材有了更大的需求，急于解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于解决上述的技术问题，提供一种中包用低碳刚玉尖晶石冲击砖及其制备方法，其技术方案如下：

一种中包用低碳刚玉尖晶石冲击砖，由以下组分及重量百分比组成：

矾土：35-45%，          白刚玉：30-40%

尖晶石：15-25%，        氧化铝微粉：0.1-5%

铝粉：1-5%，            二氧化钛粉：0.1-4%

鳞片石墨：0.1-2%，       纳米碳：0.5-1.5%

电熔镁砂:5-15%,          酚醛树脂:3-3.5%

其中所述的矾土中氧化铝的含量大于90%,主要功能是提高冲击砖的耐火度.

所述的白刚玉主要功能是提高冲击砖的高温强度以及抗侵蚀能力.

所述的尖晶石中主要功能是提高冲击砖的热震稳定性和体积稳定性以及砖的抗侵蚀和抗渗透能力.

所述的煅烧氧化铝微粉主要是和冲击砖中的氧化镁反应,以生成原位尖晶石,进一步提高砖强度和热震性.

所述的电熔镁砂是和氧化铝微粉反应生成原位尖晶石,同时调节冲击砖的膨胀系数.

所述的鳞片石墨提高板的导热性和抗侵蚀能力

所述的纳米碳主要功能是提高板的热震稳定性,防止板的剥落和开裂.

所述的铝粉主要为防氧化剂,防止板中碳的氧化,氧化后和板中其它材料反应进一步提高砖的高温强度.

所述的二氧化钛粉主要为助烧,增加强度。

所属的酚醛树脂是一种结合剂,在使用时为冲击砖提供较高的强度.

中包用低碳刚玉尖晶石冲击砖的制造方法步骤如下:

用天平准确称量上述比例原料,先把矾土、白刚玉和电熔镁砂放入搅拌机中搅拌2分钟后，加入酚醛树脂搅拌3-4分钟，然后把鳞片石墨和纳米碳加入搅拌机，再搅拌8-10分钟后，把其它原料全部加入，搅拌10-20分钟后出料，然后用压力机成型，成型后自然放置36-60小时，进烘箱160-250℃烘烤30-40小时即可。

本发明产生的效果是：解决了中包用冲击砖寿命不高不稳定和对钢水存在污染的难题，大大提高了中包用冲击砖使用寿命，能适应多种多种钢铁品种的冶炼，保证钢铁品种的质量。

具体实施方式

下面结合具体实施例来进一步说明。

1．          原材料的准备

矾土：35%，          白刚玉：33.3%

尖晶石：15%，       氧化铝微粉：2%

铝粉：1%，          二氧化钛粉：3%

鳞片石墨：1.5%，      纳米碳：1%

电熔镁砂:5%,          酚醛树脂:3.2%

2.制备

  先把35千克的矾土和33.3千克白刚玉以及5千克电熔镁砂放入搅拌机搅拌2分钟后,加入3.2千克的酚醛树脂搅拌4分钟,接着加入1.5千克鳞片石墨和1千克纳米碳,搅拌10分钟后,加入尖晶石15千克 、氧化铝微粉2千克、铝粉1千克和二氧化钛粉3千克搅拌20分钟，然后出料，上630吨压力机成型为350×350×100mm，自然放置48小时后，在烘箱内烘烤36小时即可，烘烤温度为200℃。

下表为本发明的性能检测结果：