[发明专利]一种不锈钢冶炼用钢包透气砖及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于钢包透气砖技术领域。具体涉及一种不锈钢冶炼用钢包透气砖及其制备方法。

背景技术

随着科学技术的发展，不锈钢的应用范围日趋广泛，市场对不锈钢质量的要求也越来越高。在大多数炉外精炼设备中，都采用透气砖吹入惰性气体，以强化熔池搅拌，纯净钢液使有害夹杂物和气体上浮，并使温度和成分均匀。因此，底吹透气砖在炉外精炼及对钢水质量的控制过程中所起的作用十分重要。

不锈钢冶炼用钢包透气砖使用条件非常苛刻，钢液的搅动冲刷磨损要求透气砖：耐磨蚀性好，抗冲刷性强，不同压力下有较好的透气性，与钢水有较大的润湿角，透气通道渗钢少；透气砖的使用特点是间歇性操作，急冷急热，要求透气砖有很好的抗热震性、抗剥落性和抗氧化性。

目前，现有的透气砖的材质以刚玉质透气砖为主，主要有刚玉-尖晶石质、铝镁铬质、铬刚玉质等。现有的透气砖普遍存在着吹成率低和体积稳定性差的缺陷，急冷急热时易出现炸裂断砖和渗钢等现象。

发明内容

本发明旨在克服已有技术缺陷，目的是提供一种透气性好、强度高、热震稳定性好、耐冲刷、抗钢渣的渗透性好和抗侵蚀性优异的不锈钢冶炼用钢包透气砖及其制备方法。

为实现上述任务，本发明所采用的技术方案是：

一、所述不锈钢冶炼用钢包透气砖的原料及其含量是：

微孔刚玉颗粒                            45~65wt%；

纯镁铝尖晶石超大微孔颗粒                10~25wt%；

稳定的四方相氧化锆颗粒                  1~3wt%；

微孔刚玉细粉                            5~15wt%；

富铝尖晶石微粉                          4~8wt%；

纯铝酸钙水泥                            4~8wt%；

稳定的四方相氧化锆细粉                  0.5~2.5wt%。

以下为外加剂及其含量，外加剂的含量为所述外加剂占上述原料总质量的百分量：

有机纤维                                0.04~0.08wt%；

聚羧酸分散减水剂                        0.03~0.06wt%；

有机硅化合物                            0.01~0.03wt%。

二、所述不锈钢冶炼用钢包透气砖的制备方法是：

步骤一、按纯镁铝尖晶石超大微孔颗粒的含量，将其均匀地撒到模具底部。

步骤二、按所述原料及其含量，先将微孔刚玉细粉、富铝尖晶石微粉、纯铝酸钙水泥、稳定的四方相氧化锆细粉、有机纤维、聚羧酸分散减水剂和有机硅化合物混合均匀；再加入微孔刚玉颗粒和稳定的四方相氧化锆颗粒，混合1~3分钟；然后加入占原料3~5wt%的水，搅拌2~5分钟，制成浇注料。

步骤三、将步骤二制成的浇注料加入步骤一所述的模具内，振动成型，在110~200℃条件下保温12~48小时，脱模。

步骤四、脱模后的坯体在1300~1600℃条件下保温2.5~3.5小时，制得不锈钢冶炼用钢包透气砖。

所述的微孔刚玉颗粒的显气孔率为≤10%，闭口气孔率≥10%，平均孔径为≤1μm；微孔刚玉颗粒的粒径为3~0.088mm。

所述的纯镁铝尖晶石超大微孔颗粒的Al₂O₃的含量为70~75wt%，粒径为3~1mm。

所述的稳定的四方相氧化锆细粉的ZrO₂含量>95wt%，粒径为1~0.088mm。

所述微孔刚玉细粉的显气孔率为≤10%，闭口气孔率≥10%，平均孔径为≤1μm；微孔刚玉细粉粒径<0.088mm。

所述的富铝尖晶石微粉的Al₂O₃含量>80wt%，粒径D₅₀为4~10μm。

所述的纯铝酸钙水泥的Al₂O₃含量为70~80wt%，CaO含量为20~30wt%；纯铝酸钙水泥的粒径<0.088mm。

所述的稳定的四方相氧化锆细粉的ZrO₂含量>95wt%，粒径<0.088mm。