一種澆注高錳鋼用金屬鋁結合無矽低碳鋁鋯碳滑板及其生產方法與流程
2023-06-14 13:42:46 3
本發明涉及鋁鋯碳滑板，特別涉及一種澆注高錳鋼用金屬鋁結合無矽低碳鋁鋯碳滑板及其生產方法。
背景技術：
：隨著鋼鐵工業調整品種結構的深化，特種鋼產量快速增加，高錳鋼作為常見的特鋼，其佔比不斷提高，高錳鋼澆注有兩個特點：一是鋼水中MnO含量高，氧化性強，引起滑板中碳氧化，造成結構疏鬆；同時MnO含量高對滑板的侵蝕性較強。二是澆注溫度相對較高，使氧化、衝刷和侵蝕進一步加劇。目前澆注高錳鋼使用Al2O3-C、Al2O3-ZrO2-C滑板，其中C含量一般為6-10％。因C含量較高，氧化後氣孔增多，結構疏鬆。MnO與滑板中的SiO2、Al2O3反應形成低熔物，侵蝕嚴重。因此，澆注高錳鋼時，滑板常常出現不耐侵蝕、擴孔、拉毛嚴重等現象，不能滿足連滑使用要求，開發高錳鋼用新材質滑板很有必要。技術實現要素：為了解決上述問題，本發明的目的是針對高錳鋼澆注的使用要求，提供一種澆注高錳鋼用金屬鋁結合無矽低碳鋁鋯碳滑板及其生產方法，該滑板具有優越的抗特殊鋼種侵蝕性，強度高，熱震穩定性好、抗衝刷和抗氧化性能好。為了實現上述目的，本發明所採用的技術方案是：一種澆注高錳鋼用金屬鋁結合無矽低碳鋁鋯碳滑板，包括主料和外加劑，所述的主料包括以下重量百分比的原料：39-50％的緻密電熔剛玉、6-10％的a-氧化鋁微粉、25-35％的鋯剛玉、4-8％的碳化矽、4-6％的金屬鋁粉、2-6％的氧化鋯粉、1-3％的炭黑和0.5-1％的碳化硼；所述的外加劑為酚醛樹脂，外加劑重量為主料總重量的4-6％。所述的緻密電熔剛玉為顆粒狀，包括三種不同的粒徑：2mm≤粒徑1≤3mm、1mm≤粒徑2＜2mm和粒徑3＜1mm，粒徑1、粒徑2和粒徑3的緻密電熔剛玉之間的重量比為1-5∶1-7：1.95-10。所述的a-氧化鋁微粉粒度D50為0.26μm。所述的鋯剛玉包括粉狀和顆粒狀，粉狀鋯剛玉的粒度為325目，顆粒狀鋯剛玉包括兩種不同的粒徑：0.5mm≤粒徑1≤1mm和0.1mm≤粒徑2＜0.5mm，粉狀、粒徑1和粒徑2的鋯剛玉之間的重量比為7-8：8-15∶10-12。所述的碳化矽為325目的細粉。所述的金屬鋁粉的粒度包括325目和500目兩種，其重量比為2-3∶1-2。所述的氧化鋯粉的粒度為1000目；所述的炭黑為納米級微粉；所述的碳化硼為-325目的細粉。一種澆注高錳鋼用金屬鋁結合無矽低碳鋁鋯碳滑板的生產方法，按重量稱取各原料，混合均勻，得到泥料；再加壓成型，在190-210℃下乾燥8-10h，加箍，磨製，烘乾即得。所述的混合分兩步進行，第一步，先將粉料投入混煉機中混煉均勻，得到混合粉料，備用；第二步，將骨料混合，攪拌均勻，倒入溼碾機中，向其中加入酚醛樹脂總重量2/3的酚醛樹脂，混碾均勻，再加入混合粉料和餘下的酚醛樹脂，進一步混合均勻，得到泥料。所述的粉料包括a-氧化鋁微粉、粉狀鋯剛玉、碳化矽、金屬鋁粉、氧化鋯粉、炭黑和碳化硼，所述的骨料包括緻密電熔剛玉和顆粒狀鋯剛玉。本發明的有益效果：本發明針對高錳鋼的使用要求，降低滑板中的C含量，由原來的6-10％降到2-5％，而降低C含量，產品的耐侵蝕性、熱震穩定性會減弱，因此為了保證產品的質量，本發明採取以下三種措施：(1)加入金屬鋁原料，除了有防氧化作用，在高溫時金屬鋁與碳反應轉變為Al4C3、AlN等非氧化物增強相(參見圖1)，可提高滑板的抗熱震性、抗氧化性；(2)採取用氧化鋯、鋯剛玉代替正常鋁鋯碳滑板中的鋯莫來石，大幅度降低滑板中SiO2含量，提高滑板抗侵蝕性，特別是加入氧化鋯細粉，它具有良好的化學穩定性，不但增強滑板的抗侵蝕性，同時能降低材料的熱膨脹係數，提高滑板的熱震穩定性；(3)添加微量碳化硼，在不燒滑板中能提高滑板的抗氧化性，且能減少滑板裂紋，增加滑板熱震穩定性，增加滑板中溫強度。本發明同傳統的鋁鋯碳質滑板相比，不需要燒成和浸油，工藝簡化，生產周期短，不會對環境造成汙染，產品的抗氧化、抗侵蝕性能優異，經研發試驗能夠滿足連滑3-4次的使用要求，綜合效益明顯。附圖說明圖1為本發明滑板磚試樣在1200℃時的顯微結構圖。從圖1可以明顯看到有纖維狀Al4C3、AlN非氧化物生成。具體實施方式以下結合實施例對本發明的具體實施方式作進一步詳細說明。實施例中原料要求如下：a-氧化鋁微粉粒度D50為0.26μm；碳化矽為325目的細粉；氧化鋯粉的粒度為1000目；炭黑為納米級微粉；碳化硼為-325目的細粉。實施例1本發明的澆注高錳鋼用金屬鋁結合無矽低碳鋁鋯碳滑板，包括主料和外加劑，所述的主料包括以下重量百分比的原料：49.5％的緻密電熔剛玉、6％的a-氧化鋁微粉、25％的鋯剛玉、4％的碳化矽、6％的金屬鋁粉、6％的氧化鋯粉、3％的炭黑，0.5％的碳化硼，以上原料總量為100％。所述的外加劑為酚醛樹脂，外加劑重量為主料總重量的5.5％。所述的緻密電熔剛玉為顆粒狀，包括三種不同的粒徑：2mm≤粒徑1≤3mm、1mm≤粒徑2＜2mm和粒徑3＜1mm，粒徑1、粒徑2和粒徑3的緻密電熔剛玉之間的重量比為1：2：1.95。所述的鋯剛玉包括粉狀和顆粒狀，粉狀鋯剛玉的粒度為325目，顆粒狀鋯剛玉的粒徑包括兩種不同的粒徑：0.5mm≤粒徑1≤1mm和0.1mm≤粒徑2＜0.5mm，粉狀、粒徑1和粒徑2的鋯剛玉之間的重量比為7：8：10。所述的金屬鋁粉的粒度包括325目和500目兩種，其重量比為2：1。本發明澆注高錳鋼用金屬鋁結合無矽低碳鋁鋯碳滑板的生產方法是，按重量稱取各原料，混合均勻，得到泥料；再加壓成型，在190℃下乾燥10h，加箍，磨製，烘乾即得。所述的混合分兩步進行，第一步，先將粉料投入混煉機中混煉均勻，得到混合粉料，備用；第二步，將骨料混合，攪拌均勻，倒入溼碾機中，向其中加入酚醛樹脂總重量2/3的酚醛樹脂，混碾均勻，再加入混合粉料和餘下的酚醛樹脂，進一步混合均勻，得到泥料。所述的粉料包括a-氧化鋁微粉、粉狀鋯剛玉、碳化矽、金屬鋁粉、氧化鋯粉、炭黑、碳化硼，骨料包括緻密電熔剛玉和顆粒狀鋯剛玉。實施例2本發明的澆注高錳鋼用金屬鋁結合無矽低碳鋁鋯碳滑板，包括主料和外加劑，所述的主料包括以下重量百分比的原料：44％的緻密電熔剛玉、8％的a-氧化鋁微粉、30％的鋯剛玉、6％的碳化矽、5％的金屬鋁粉、4％的氧化鋯粉、2％的炭黑，1％的碳化硼，以上原料總量為100％。所述的外加劑為酚醛樹脂，外加劑重量為主料總重量的4.5％。所述的緻密電熔剛玉為顆粒狀，包括三種不同的粒徑：2mm≤粒徑1≤3mm、1mm≤粒徑2＜2mm和粒徑3＜1mm，粒徑1、粒徑2和粒徑3的緻密電熔剛玉之間的重量比為5：7：10。所述的鋯剛玉包括粉狀和顆粒狀，粉狀鋯剛玉的粒度為325目，顆粒狀鋯剛玉的粒徑包括兩種不同的粒徑：0.5mm≤粒徑1≤1mm和0.1mm≤粒徑2＜0.5mm，粉狀、粒徑1和粒徑2的鋯剛玉之間的重量比為8：11：11。所述的金屬鋁粉的粒度包括325目和500目兩種，其重量比為3：2。本發明澆注高錳鋼用金屬鋁結合無矽低碳鋁鋯碳滑板的生產方法基本同實施例1，不同之處在於，在200℃下乾燥9h。實施例3本發明的澆注高錳鋼用金屬鋁結合無矽低碳鋁鋯碳滑板，包括主料和外加劑，所述的主料包括以下重量百分比的原料：39.5％的緻密電熔剛玉、10％的a-氧化鋁微粉、35％的鋯剛玉、8％的碳化矽、4％的金屬鋁粉、2％的氧化鋯粉、1％的炭黑，0.5％的碳化硼，以上原料總量為100％。所述的外加劑為酚醛樹脂，外加劑重量為主料總重量的4.5％。所述的緻密電熔剛玉為顆粒狀，包括三種不同的粒徑：2mm≤粒徑1≤3mm、1mm≤粒徑2＜2mm和粒徑3＜1mm，粒徑1、粒徑2和粒徑3的緻密電熔剛玉之間的重量比為1：1：1.95。所述的鋯剛玉包括粉狀和顆粒狀，粉狀鋯剛玉的粒度為325目，顆粒狀鋯剛玉的粒徑包括兩種不同的粒徑：0.5mm≤粒徑1≤1mm和0.1mm≤粒徑2＜0.5mm，粉狀、粒徑1和粒徑2的鋯剛玉之間的重量比為8：15：12。所述的金屬鋁粉的粒度包括325目和500目兩種，其重量比為3：1。本發明澆注高錳鋼用金屬鋁結合無矽低碳鋁鋯碳滑板的生產方法基本同實施例1，不同之處在於，在210℃下乾燥8h。本發明的鋁鋯碳滑板和常規鋁鋯碳滑板的性能比較，見下表：性能指標常規鋁鋯碳滑板實施例1實施例2實施例3Al2O3(％)68-70717072ZrO2(％)3-511109SiO2(％)2-40.30.20.3C(％)7-9543顯氣孔率(％)5-73.503.103.20體積密度(g/cm3)3.05-3.153.203.253.30常溫耐壓強度(MPa)120-160136145165高溫抗折強度(MPa)12-18353028以上所述僅為本發明最佳的實施例，對於本領域的技術人員來說，本發明可以有各種更改和變化。凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。當前第1頁1 2 3