[发明专利]一种含纳米硅灰的低温烧成铝锆碳质滑板及其制备方法

说明书

本发明涉及一种含纳米硅灰的低温烧成铝锆碳质滑板，其包括主成分和酚醛树脂，主成分重量百分比为：板状刚玉30～36％，电熔锆刚玉15～25％，电熔白刚玉25～30％，金属铝粉1～4％，单质硅粉3～7％，鳞片石墨或炭黑3～7％，纳米硅灰1～4％；酚醛树脂加入量为主成分的4％。本发明制备方法简单、烧成温度低、制备成本低而性能优良的低温烧成铝锆碳滑板。在确保滑板使用性能优良的基础上，能大幅度提高滑板的使用寿命，同时使滑板制作烧成过程中煤气消耗减少1/2以上。

技术领域

本发明涉及钢铁冶金耐火材料领域，具体涉及一种含纳米硅灰的低温烧成铝锆碳质滑板及其制备方法。

背景技术

钢包滑板是直接控制钢水流量、决定滑动水口功能的部件，所以被认为是滑动水口系统中最重要的部分。钢包滑板的使用条件非常特殊：

(1)长时间与高温液态钢水接触，每次浇铸时间约45-60min，浇铸钢水温度在1540℃以上；

(2)钢包滑板连用的时候，需要承受高温钢水剧烈的热冲击作用，滑板耐材温度从1540℃降低到500℃左右，下一次使用时温度又骤然升至1540℃以上；

(3)在浇铸不同成分的钢种时，滑板需反复经受钢水的化学侵蚀和物理冲刷；

(4)通过开闭滑板来控制钢水流量时，需反复经受两块滑板间的机械磨损。苛刻的使用条件要求滑板必须具有高强度和优良的抗热冲击性、抗侵蚀性和抗磨损性。

普通硅灰是一种非晶态的SiO₂微粉，是在冶炼硅铁合金和工业硅时产生的SiO和Si气体与空气中的氧气迅速氧化并冷凝而形成的一种超细硅质粉体材料。纳米硅灰是在上述超细粉体产生过程中，通过对其粒度进行筛选而得到的一种纳米级无定形SiO₂粉体。与SiO₂微粉相比，纳米硅灰具有粒度更细、纯度高、反应活性强等更加优异的性能特点。

国内外耐火材料生产厂家在大型钢包滑板的制作过程中，均采用高温烧成(1300℃以上)制成铝锆碳滑板。这种滑板需高温烧成后才能使用，在烧成窑中由于不同部位的高温气氛存在一定差异，制品的成品率不理想，窑中不同部位烧成的滑板性能也存在明显差异，并且高温烧成过程中能源消耗较大。低温烧成或不烧滑板作为一个全新的概念逐步受到重视，一般来说，低温烧成或不烧滑板中引入大量的金属铝粉以提高高温使用性能。但是金属铝粉过多，在使用过程中容易水化，如何提高低温烧成或不烧滑板抗水化性能成为目前急需解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种加入纳米级硅灰的低温烧成铝锆碳质滑板及其制备方法，制备方法简单、烧成温度低、制备成本低而性能优良的低温烧成滑板铝锆碳滑板。在确保滑板使用性能优良的基础上，能大幅度提高滑板的使用寿命，同时使滑板制作烧成过程中煤气消耗减少1/2以上。

为达到上述目的，本发明的技术方案是：

一种含纳米硅灰的低温烧成铝锆碳质滑板，包括主成分和酚醛树脂，其主成分重量百分比为：板状刚玉30～36％，电熔锆刚玉15～25％，电熔白刚玉25～30％，金属铝粉1～4％，单质硅粉3～7％，鳞片石墨或炭黑3～7％，纳米硅灰1～4％；酚醛树脂的加入量为主成分重量的4％。

作为优选，所述板状刚玉中Al₂O₃≥99.4％，以重量份计，其粒度级配为：

2～1mm 10～12份；

0.999～0.6mm 10～12份；

0.599～0.2mm 10～12份；