[发明专利]一种无碳镁白云石质滑板及其制备方法与应用

说明书

本发明公开了一种无碳镁白云石质滑板及其制备方法与应用，属于耐火材料技术领域。该滑板的原料组成为：以镁白云石砂为主的颗粒料60～64wt％以及共磨粉36～40wt％，总百分比为100％，外加占总重量4～5wt％的无水树脂结合剂；其中所述的共磨粉包括10～18wt％镁白云石细粉、3～7wt％a‑Al₂O₃微粉、4～6wt％氧化锆细粉、8～10wt％锆英石细粉和5wt％金属硅粉。该滑板引入的镁白云石砂和细粉为工业高温煅烧稳定性镁白云石，通过无碳化，提高了冶炼时钢水洁净度和钢水质量，同时改善了产品性能，还降低了生产成本。

技术领域

本发明属于耐火材料技术领域，更具体地说，涉及一种无碳镁白云石质滑板及其制备方法，可以应用于钢包或者转炉滑动水口系统中。

背景技术

随着我国不锈钢、洁净钢和超低碳钢等优质钢种的生产发展，对具有净化钢水性能的耐火材料的需求越来越大，因为它具有吸附钢液中的S、P以及Al₂O₃、SiO₂等非金属夹杂物的特性，而且原料资源丰富。镁白云石质耐火制品具有耐高温性能、抗渣性能、抗剥落性能、高温耐磨性能、优越的净化钢水性能，但是因为其容易发生水化导致不能大批量的投入使用，目前使用较广的制品是在水泥窑炉、AOD炉、VOD炉和LF炉等精炼设备钢包内衬砖上使用，但在钢包和转炉滑动水口系统中还没有实现有效的推进和批量使用。

在钢包和转炉冶炼钢水的过程中，目前普遍采用的是：1)铝碳质滑板：以优质烧结板状刚玉、石墨、a-Al₂O₃微粉为主要原料，引入复合防氧化剂、增强剂，经热处理后，研制生产了高温性能优良的刚玉-碳质滑。近年来，又开发了金属氮化物结合的铝碳质滑板，以生产滑板常用的刚玉为骨料，以金属Al粉为主基质，添加适量的催化剂，使金属Al在适宜的温度下进行熔融和适度氮化，最后的得到的材料结构以刚玉为骨架，金属Al形成连续薄膜，包裹在颗粒的周围，AlN作为增强体，形成细晶结构；

2)铝锆碳材质滑板，采用锆莫来石(ZrO₂-Al₂O₃-SiO₂)、AZT(Al₂O₃-ZrO₂-TiO₂)、锆刚玉(ZrO₂-Al₂O₃)、AZTS(Al₂O₃-ZrO₂-TiO₂-SiO₂)等含锆原料，引入含锆材料，目的在于利用含锆材料中的氧化锆在降温时发生的晶型转变伴有体积收缩的特点，晶粒内产生显微裂纹，大大改善了材料的耐热冲击性能；其次ZrO₂具有优良的抗侵蚀性能，引入含锆材料后的铝碳锆质滑板抗侵蚀性能较铝碳质滑板有明显提高；

3)镁碳材质滑板，碳结合的铝碳质及铝碳锆质滑板是目前国内炼钢厂普遍采用的滑板，但这两种滑板抗Ca侵蚀能力差，不能适应Ca处理洁净钢、Al/Si镇静钢等钢种的浇注。以MgO为基础的碱性滑板抗侵蚀性强，特别适用于Ca处理钢和Al/Si镇静钢。由于MgO的膨胀系数高达13.5310^-6·℃^-1，纯镁质材料热震稳定性差，适应不了滑板在使用中那种急冷急热的环境，因此引入了镁铝尖晶石。

上述几个方案均不失为对钢包滑板的良好探索，但仍有进一步提升的空间，行业内对于钢包滑板的研究也从未停止。

发明内容

1.要解决的问题

针对现有镁白云石质耐火制品无法应用于钢包或者转炉滑动水口系统中的问题，本发明提供一种无碳镁白云石质滑板及其制备方法，可以应用于钢包或者转炉滑动水口系统中，通过加入镁白云石砂和细粉，不仅降低了生产成本，同时使滑板具有良好的耐高温性能、抗侵蚀性、抗冲刷性和抗热震性，提高使用寿命。