[发明专利]一种含改性石墨转炉挡渣用低碳滑板砖及其制备方法

说明书

本发明公开了一种含改性石墨转炉挡渣用低碳滑板砖及其制备方法，它的组成按重量百分比为：粒径为3～2mm的板状刚玉颗粒4～6％，粒径为2～1mm的板状刚玉颗粒17～25％，粒径为1～0.5mm的板状刚玉颗粒15～22％，粒径为0.5～0.045mm的板状刚玉颗粒21～30％，粒径为0～0.045mm板状刚玉细粉10～14％，改性石墨2～5％，α‑Al₂O₃微粉5％，炭黑0.5～2％，金属合金粉3～6％，复合抗氧化剂2～5％，总百分比为100％；外加酚醛树脂结合剂4～5％。该砖通过加入以鳞片石墨为本体的改性石墨，中温预处理时，插入剂分解使鳞片石墨逐层推开并形成同向共性的结构，同时原位形成非氧化物，这些物质均匀交叉填充在刚玉骨架中，提高了该砖的耐高温性、抗侵蚀性、抗冲刷性、热震稳定性和使用寿命。

技术领域

本发明属于耐火材料技术领域，特别是转炉挡渣滑板技术领域，尤其涉及一种含改性石墨转炉挡渣用低碳滑板砖及其制备方法。

背景技术

转炉挡渣通过引用滑板自动挡渣技术，有效减少转炉出钢过程炉渣的下渣量，提高钢水洁净度同时增加合金收得率，降低冶炼成本。目前，该技术已广泛应用在国内中大型转炉，并且取得良好的使用效果。转炉滑板挡渣技术主要是由内水口、上滑板、下滑板、外水口砖及配套机构的组合来实现；使用时，上滑板作为固定，下滑板通过油缸驱动来控制挡渣作业。滑板作为滑动挡渣系统中最重要的组成部分，直接控制钢水流量，在满足不同炼钢工艺要求的条件下，需要长时间、反复承受高温钢水的化学侵蚀和物理冲刷，同时承受高的热冲击和机械磨损作用，而目前广泛采用的铝碳或铝锆碳质高温烧成滑板砖的耐高温性能差、抗侵蚀性差、抗冲刷性差和热震稳定性差；同时，由于高温条件下材料强度损失严重，滑板砖的使用寿命较低。

发明内容

为了解决上述普通滑板砖耐高温性能差、抗渣侵蚀性差、抗冲刷性差、热震稳定性差以及使用寿命短等问题，本发明的目的在于提供一种含改性石墨转炉挡渣用低碳滑板砖及其制备方法，本发明所述含改性石墨转炉挡渣用低碳滑板砖，通过加入改性石墨，具有良好的耐高温性能、抗侵蚀性、抗冲刷性和热震稳定性，并且显著提高使用寿命。

为了实现上述的目的，本发明的技术方案如下：

一种含改性石墨转炉挡渣用低碳滑板砖，其组成按重量百分比为：粒径为3～2mm的板状刚玉颗粒4～6％，粒径为2～1mm的板状刚玉颗粒17～25％，粒径为1～0.5mm的板状刚玉颗粒15～22％，粒径为0.5～0.045mm的板状刚玉颗粒21～30％，粒径为0～0.045mm的板状刚玉细粉10～14％，改性石墨2～5％，α-Al₂O₃微粉5％，炭黑0.5～2％，金属合金粉3～6％，复合抗氧化剂2～5％，总百分比为100％；外加酚醛树脂结合剂4～5％。

所述改性石墨原料组成及其在改性石墨原料中的重量百分比为：插层石墨50～70％，活性金属铝粉10～30％，金属硅粉10％。

所述插层石墨为鳞片石墨制成，C含量≥98％，粒度100目；所述活性金属铝粉粒度≤0.045mm，Al含量≥99％；所述金属硅粉粒度≤0.045mm，Si含量≥99％。

所述改性石墨的制备方法为：将所述改性石墨原料按配比称量，再将插层石墨、活性金属铝粉和金属硅粉置于V型混炼机内混合1～3h，得到混合细粉；最后将混合细粉置于行星式球磨机中共磨0.5～1h，得到改性石墨细粉；

所述复合抗氧化剂为SiC和B₄C的混合物，其中SiC占所述混合物的重量百分比为40～80wt％。

所述α-Al₂O₃微粉的粒径为≤5μm，平均粒径为2.8μm～3.3μm。

所述金属合金粉含有Al、Si、Mg和Zn，且必须含有Al和Si，合金粉的粒度为0～0.088mm，其中金属Al粉占金属合金粉的重量百分比为40％～70％。