[发明专利]一种高炉陶瓷杯用耐火材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种高炉陶瓷杯用耐火材料及其制备方法，其原料按重量份如下：超微莫来石粉料30‑40份、刚玉粉料20‑30份、碳化硅细粉10‑14份、结合剂2‑4份、添加剂1‑3份、氧化铝粉10‑15份、氧化铁粉12‑18份，强度更高，耐火性能更好，而且隔热效果好，还具有优异的力学性能，具有更好的抗压性能，采用超微莫来石粉料、刚玉粉料、碳化硅细粉、氧化铝粉和氧化铁粉，成本低，效果好，加工过程使用两次烘干和两个炒成，成型砖体质量更好。

技术领域

本发明属于耐火材料领域，更具体地说，尤其涉及一种高炉陶瓷杯用耐火材料。同时，本发明还涉及一种高炉陶瓷杯用耐火材料的制备方法。

背景技术

20世纪80年代初，法国Sovaie耐火材料公司在德国蒂森钢公司高炉上开发并安装了一种新型复合式耐火材料炉衬，即称之为“陶瓷杯”。随后这一新技术在世界各国得到了广泛应用。陶瓷杯的主要特点是用低导热的陶瓷耐火材料，将1150℃等温线阻滞在陶瓷层中，使碳砖避开800～1100℃的脆性断裂区，由于陶瓷杯的存在使铁水不直接与碳砖接触，从结构设计上缓解了铁水及碱金属对碳砖的渗透、冲刷破坏；同时所用的莫来石、棕刚玉等都是低导热的陶瓷耐火材料，具有较高的抗渗透性和抗冲刷性。

然而现有的耐火材料结构成分较为单一，强度及耐火性能较差，而且使用的生产工艺较为落后。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高炉陶瓷杯用耐火材料及其制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种高炉陶瓷杯用耐火材料，其原料按重量份如下：超微莫来石粉料30-40份、刚玉粉料20-30份、碳化硅细粉10-14份、结合剂2-4份、添加剂1-3份、氧化铝粉10-15份、氧化铁粉12-18份。

优选的，所述结合剂由磺酸盐和木质素组成，且磺酸盐和木质素的配比比例为1：1。

优选的，所述添加剂包括分散剂和缓凝剂。

一种高炉陶瓷杯用耐火材料的制备方法，包括如下步骤：

S1、将刚玉粉料通过破碎机破碎成粒径不小于100目的微粉，再将破碎后的刚玉粉料、微莫来石粉料和碳化硅细粉加入到混料机中进混合，然后倒入结合剂，搅拌5-8分钟，搅拌结束后继续倒入氧化铝粉和氧化铁粉，再混炼12-16分钟，最后倒入添加剂并添加4-8份的水，继续混炼4-12分钟，得混炼均匀的湿料；

S2、将混炼均匀的湿料放置在30-38℃的温度及50-70%RH的湿度环境中储放30-50h，使湿料的水分更加均匀，而且提高了湿料的结合性、可塑性，改善了成型性能；

S3、将S2中储放后的湿料装入钢制模具中，并采用两个液压压砖机进行压实，钢制模具为上下双向开口，下侧的液压压砖机的压板堵住钢制模具下侧的开口，钢制模具内部加料后上下侧的液压压砖机同时施压，直至压制成型；采用上下侧同时施压的方式进行压制，可使压制效率高，成型密度更加均匀；

S4、将压制成型后的砖体放入至烘干房内进行烘干处理，烘干分两次进行，第一次调节烘干房的温度为30-40℃，烘干时间不低于20h，第二次将烘干房的温度为调节至40-60℃，烘干时间不低于10-15h，烘干后的砖体水分含量为0.8-1.5%；

S5、砖体烘干后进行烧成，烧成分为两次，第一次初始温度为300℃，保持该温度20-50min，然后逐渐增减温度，温度增速为5-10℃/min，直至增加至1000℃，并保持20-30min，第二次将温度升高至1200℃，并保持2-5h，烧成结束后冷却至60℃以下后取出；

S6、检验并包装。

优选的，S6检验过程中出现破损和裂纹的砖体均剔除，裂纹长度不超过4mm为合格。