一种复合砖及其制备方法
【专利摘要】本发明提供了一种复合砖及其制备方法，包括热端铝质砖层和与其相结合的冷端空心球质砖层；所述热端铝质砖层由高铝熟料或莫来石、结合粘土、硅微粉与磷酸形成；所述冷端空心球质砖层由铝空心球或莫来石空心球、高铝熟料或莫来石、结合粘土、硅微粉与磷酸形成。与现有高铝砖或轻质砖相比，本发明复合砖与工作层相接触的热端为铝质砖层，具有良好的高温强度热稳定性，而冷端为空心球质砖，其主要原料为铝空心球或莫来石空心球，且结合高铝熟料或莫来石，使空心球质砖在降低导热系数的同时，在高温下不易收缩，铝质砖与空心球质砖两者结合时得到的复合砖具有导热系数小，温降小，能耗低，高温下不收缩等优点，提高了其使用寿命。
【专利说明】一种复合砖及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明属于耐火材料【技术领域】，尤其涉及一种复合砖及其制备方法。
【背景技术】
[0002]钢包是连接炼钢和连铸的中间容器，几乎所有的钢水炉外精炼过程都必须在钢包内完成。钢包的主要作用是转运钢水以及作为精炼的容器，钢水在钢包内对钢液进行合金化操作，可以调整钢液温度、均匀成分，促使钢液中夹杂物上浮。钢包工况的好坏既影响前道炼钢工序的钢水质量、炉衬寿命、生产前奏；又影响后道精炼和连铸工序的钢水质量、包衬寿命和生产节奏，尤其影响最终钢材的内在质量和制造成本。
[0003]钢包内钢水的温度一般为1530°C~1620°C，储存钢水的时间为I~4h，容积60~300吨不等，一般钢包的容积在100~250吨之间。钢包作为炼钢生产的重要设备之一，炉外精炼技术又对钢包的使用与结构提出了更新更高的要求。钢包的工作条件极为苛刻。内衬承受高温钢水的静压力与出钢时的剧烈冲击，经受急剧的机械冲刷、化学浸蚀和温度的激冷激热作用。
[0004]钢包内衬基本分为三层，最内层接触钢水的是工作层，一般是含碳砖，导热率高达14W/m.K,然后是永久层,一般厚度为IOOmm左右,最后为保温层。永久层的热端温度可达1400°C左右，而冷端温度最低只有1100°C左右，永久层的砌筑方式很多，主要是砌筑高铝砖或者轻质砖。
[0005]高铝砖常温强度高达30~50MPa，荷软1450°C，耐火度完全满足钢包永久层的使用要求，但是其导热系数为1.5ff/m.K，在高温状态下，导热系数会达到2W/m.K以上，导致散热加剧，保温效果较差，并且高铝砖主要采用一级高铝熟料为原料，烧成温度为1420°C，烧成费用较高，产品成本较高。
[0006]轻质砖体密为1.2g/cm3左右，常温强度高达5~7MPa，350°C时导热系数为0.5W/m.K，但是在高温条件下，轻质砖的导热系数会增大，而且在1350°C高温条件下，会严重收缩，体积也增大，导致其导热系数也将达到1.0ff/m.Κ左右，不仅使轻质砖的保温效果下降，而且高温收缩会引起钢包使用安全隐患，使用寿命较低，同时，轻质砖的生产工艺也很复杂，其成本2倍高于高铝砖。
【发明内容】
[0007]有鉴于此，本发明要解决的技术问题在于提供一种复合砖及其制备方法，该复合砖性能较好。
[0008]本发明提供了一种复合砖，包括热端铝质砖层和与其相结合的冷端空心球质砖层；
[0009]所述热端铝质砖层由以下组分形成:
[0010]
【权利要求】
1.一种复合砖，其特征在于，包括热端招质砖层和与其相结合的冷端空心球质砖层； 所述热端铝质砖层由以下组分形成:
2.根据权利要求1所述的复合砖，其特征在于，所述热端铝质砖层与冷端空心球质砖层的厚度比为(I~3):1。
3.根据权利要求1所述的复合砖，其特征在于，所述铝空心球为氧化铝空心球或高铝空心球。
4.一种复合砖的制备方法，其特征在于，包括以下步骤: A)热端铝质砖层配料:将70~80重量份的高铝熟料或莫来石、10~20重量份的结合粘土、I~10重量份的硅微粉、6~8重量份的磷酸与2~4重量份的水混合，得到热端铝质砖层泥料； 冷端空心球质砖层配料:将40~60重量份的铝空心球或莫来石空心球、15~45重量份的高铝熟料或莫来石、10~20重量份的结合粘土、I~10重量份的硅微粉、6~10重量份的磷酸与2~4重量份的水混合，得到冷端空心球质砖层泥料； B)提供具有隔板的模具，将所述热端铝质砖层泥料与冷端空心球质砖层泥料分别加至隔板的两侧，抽去隔板，打击成型，烘烤后，得到复合砖。
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述热端铝质砖层配料具体为:将70~80重量份的高铝熟料或莫来石与6~8重量份的磷酸混合，然后加入10~20重量份的结合粘土与I~10重量份的硅微粉，混合，再加入2~4重量份的水，混合，得到热端铝质砖层泥料。
6.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述冷端空心球质砖层配料具体为:将40~60重量份的铝空心球或莫来石空心球、15~45重量份的高铝熟料或莫来石与6~10重量份的磷酸混合，然后加入10~20重量份的结合粘土与I~10重量份的硅微粉，混合，再加入2~4重量份的水，混合，得到冷端空心球质砖层泥料。
7.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述打击成型的次数为2~4次。
8.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述烘烤的温度为200°C~300°C，时间为15~48h。
9.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述步骤B)还包括:打击成型后，自然干燥，再进行烘烤，得到复合砖。
10.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，所述自然干燥的时间为15~48h。
【文档编号】C04B35/66GK103664210SQ201310667424
【公开日】2014年3月26日 申请日期:2013年12月9日 优先权日:2013年12月9日
【发明者】曾立民, 陶进, 唐安山, 章兴高 申请人:湖南湘钢瑞泰科技有限公司