一种转炉挡渣内水口砖及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及一种炼钢用耐火材料，尤其设及一种转炉挡渣内水口砖及其制备方 法。
【背景技术】
[0002] 目前转炉挡渣系统多采用机压成型的儀碳或儀侣碳质内水口砖，W儀砂、刚玉、侣 抓±为主要原料，添加适量的碳素材料，如石墨或炭黑，W酪醒树脂为结合剂，机压而成。但 儀碳或儀侣碳质内水口砖在使用中存在如下问题：1)在高溫使用时，结合剂易于氧化而失 去其中的碳，不仅造成结构疏松，强度下降，而且抗侵蚀能力大幅度下降，使用寿命短，一般 仅能使用20-40次左右，生产成本增加；2)由于儀碳或儀侣碳质内水口砖的强度低，抗热震 性差，使用过程中内水口砖容易出现裂纹，造成漏钢，烧坏挡渣机构，转炉不能正常生产，且 漏钢存在严重的安全隐患。
[0003] 从近期国内外技术发展趋势看，有W下几种途径提高内水口砖的性能： (1) 通过改进材质提高制品的性能，例如提高材料档次，W刚玉细粉替代高侣粉，尖晶 石细粉替代高侣粉，W提高制品的抗侵蚀性能和冲刷性能； (2) 改进制造工艺，例如采用氮化技术，使制品形成氮化娃、塞隆结合，大幅度提高制品 强度，提高抗热震性能和耐冲刷能力； (3) 进行轻烧油浸，降低气孔率，提高强度，增加残炭量提高抗侵蚀能力， 但上述几种方式还是无法满足现在转炉冶炼品种钢的需要。
【发明内容】
[0004] 为了克服现有转炉挡渣内水口砖技术的缺陷，本发明目的是提供一种转炉挡渣内 水口砖，此砖中碳含量低于3%，加入塞隆粉1~2%使其对钢水不增碳，能够满足转炉冶炼品 种钢要求，具有良好的抵抗钢水和渣的侵蚀性能和热震稳定性，从而满足洁净钢和超低碳 钢的生产，减少在使用过程中内水口砖产生的剥落，延长其使用寿命，消除在使用中安全隐 患。 阳0化]一种转炉挡渣内水口砖，其特点是该砖的原料组分按重量百分比配比如下：板状 刚玉颗粒50~60%、电烙尖晶石颗粒1~16%、电烙刚玉粉10~20%、电烙尖晶石粉2~ 18〇/〇、a-Alz化微粉1~6%、黑碳化娃粉0. 3~3. 0%、金属娃粉0. 3~3. 0%、塞隆粉1~2〇/〇、 粘±粉2~6%、-195C石墨0. 3~3. 0%，外加占上述组分总质量3~5%的树脂结合剂。
[0006] 优选的，所述板状刚玉颗粒的粒型分布为：3~5mm、1~3mm、0~1mm，其化学组分 的质量百分比均为：Al2〇3>98%、SiO 0. 1%、Fe2〇3《0. 2%、化20+K20《0. 2〇/〇。
[0007] 优选的，所述电烙尖晶石颗粒的粒型为3~5mm，电烙尖晶石粉的粒型为200目， 其化学组分的质量百分比均为：Al2〇3>78%、MgO> 21. 0%、SiO 0. 05%、Fe2〇3《0. 2%、 Na2〇+K2〇《0. 2〇/〇。
[0008] 优选的，所述电烙刚玉粉的粒型为320目，其化学组分的质量百分比均为： Al2〇3> 94. 5%、TiO2:1. 5 ~3.8%、SiO2《0.8%、化 203《0. 3%、化 20+K20《0. 3〇/〇。 优选的，所述黑碳化娃粉的粒型为320目，其中SiC含量为：SiC> 98. 5%。
[0009] 优选的，所述金属娃粉的粒型为320目，其中Si含量为：Si> 98. 0%。
[0010] 所述的-195C石墨粒型为100目，其中C含量为：C> 95. 0%。
[0011] 优选的，所述塞隆粉的粒型为5ym，其中Sialon含量为：Sialon> 98. 0%。 阳〇1引优选的，a-Al2〇3微粉的粒型为5ym，包含的组分及重量百分比为：Al2〇3> 98. 0%、SiO0. 3%、化 20+K20《0. 4〇/〇。 阳013] 上述结合剂为改性树脂，其性能如下：
本发明还提供生产上述转炉挡渣内水口砖的制备方法，按W下步骤具体进行： 第一步、混料 1) 按照转炉挡渣内水口砖组分的重量百分比配料，先将电烙刚玉粉、电烙尖晶石粉、 a-Al2〇3微粉、塞隆粉、黑碳化娃粉、金属娃粉和粘±粉共磨，混合均匀，制成共磨粉； 2) 在生产时，先将板状刚玉颗粒和电烙尖晶石颗粒按上述组分比例在高速混娠机中干 混娠压2~5分钟，然后在2分钟内一次性缓慢加入树脂结合剂，使树脂完全分散在颗粒上 后，加入-195C石墨娠压2~5分钟，再加入所有共磨粉混合20~30分钟后出料，然后困 料20小时； 第二步、压制成型 选用500吨液压机或630吨摩擦压砖机压制成型； 第=步、热处理 在干燥器中热处理24小时W上，其中进害口溫度不得高于60°C，烘烤时间8小时W上， 110°C烘烤时间8小时W上，200~250°C烘烤时间8小时W上； 第四步、成品检选 出害检选，得到转炉挡渣内水口砖。
[0014] 与现有技术相比，优点是： 1) 通过加入新型非氧化物塞隆粉，通过高速恒溫混练工艺，使之分散均匀，在制品使 用中形成分布均匀和尺寸微细的气孔，能够很好的吸收和耗散弹性应变能，缓解热应力对 材料的破坏作用，改善内水口砖的热震稳定性，提高其抗剥落性和抵抗渣和钢水的侵蚀性 能； 2) 采用金属娃粉和黑碳化娃粉复合抗氧化剂，有效地防止树脂在高溫下的氧化，显著 减少材料因高溫氧化脱碳而引起的结构剥落，延长使用寿命，消除安全隐患； 3)加入低膨胀性能电烙尖晶石，吸收骨料热膨胀产生的应力，提高抗热震性和抗剥落 性。
【附图说明】
[0015] 下面结合附图对本发明作进一步说明。
[0016] 图1是转炉挡渣内水口砖的制备方法生产工艺的流程图。
【具体实施方式】
[0017] 下面结合实施例对本发明作进一步说明。
[0018] 实施例1 本发明W本公司生产的转炉挡渣内水口砖为例。该砖的原料组分按重 量百分比配比如下：板状刚玉颗粒53%、电烙尖晶石颗粒10%、电烙刚玉粉12%、电烙尖晶石 粉14%、a-Al2〇3微粉1%、黑碳化娃粉2%、金属娃粉2%、塞隆粉1. 5%、粘±粉4%、-195C石墨 0. 5%，外加占上述组分总质量4. 5%的树脂结合剂。
[0019] 在本实施例中，所述的板状刚玉颗粒的粒型分布为：3~5mm、1~3mm、0~1mm，其 化学组分的质量百分比均为：Al2〇398. 32%、Si〇2〇. 06%、化2030. 12%、Na2〇+K2〇0. 18〇/〇。
[0020] 在本实施例中，所述电烙尖晶石颗粒的粒型为3~5mm，电烙尖晶石细粉的粒型 为200目，其化学组分的质量百分比均为：AlzCyS. 16%、Mg021. 29%、Si〇2〇. 05%、化2030. 2〇/〇、 Na2〇+K2〇0. 2%〇
[0021] 在本实施例中，所述电烙刚玉粉的粒型为320目，其化学组分的质量百分比均为： AI2O397%、TiOzl. 6%、Si〇2〇.8%、化2030. 3%、化2O+K2