複合冶金用耐火磚的製作方法

2023-05-04 17:09:36 1

專利名稱：複合冶金用耐火磚的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於冶金用耐火材料領域，特別涉及一種複合冶金用耐火磚。
背景技術：
常用的冶金用磚為碳化矽磚、鎂磚、高鋁磚、鋯英石磚、鎂碳磚、 鎂鋁碳磚、鉻鎂磚、鉻磚、粘土磚、矽磚。用於轉爐煉鋼的轉爐、鋼包、中間包的鎂碳磚、鎂鋁碳磚、高鋁磚。這些耐火磚的熱導率較大，1400 。C時其熱導率都在10kJ/(m. h. 。C)以上。由於耐火磚熱導率較高，易造成 冶煉過程中散熱快、溫降大，使轉爐爐口結渣、連鑄溫度不合格、冶金 能耗南。從煉鋼用轉爐、鋼包、中間包的砌築方法看，一4殳是先砌築工作層， 之後是隔熱層，最後是爐殼。工作層採用鎂碳磚、鎂鋁碳磚、高鋁磚等， 隔熱層採用耐熱纖維及輕質隔熱磚等，爐殼釆用鋼板等。這種砌築方法 的缺點是工作層的高溫強度大，熱膨脹率高，而隔熱層的熱導率低、高 溫強度低，這樣會造成轉爐、鋼包、中間包在使用過程中工作層與隔熱 層易分離，從而使工作層崩落。傳統冶金用的耐火磚砌築轉爐、鋼包、中間包方法存在的問題是工作層採用鎂碳磚、鎂鋁碳磚、高鋁磚，其熱導率大於10kJ/(m. h. 。C)，高溫 強度大，熱膨脹率高，而隔熱層採用耐熱纖維及輕質隔熱磚，其高溫強 度小，導熱率低(小於O. 5kJ/(m. h. 。C))。採用先砌築工作層，後加隔熱 層的方法，會造成轉爐、鋼包、中間包在使用過程中工作層和隔熱層易 分離，而使工作層崩落。因此，如何使工作層和隔熱層有機結合起來是 提高冶金用磚壽命的重要途徑。現有技術中採用複合耐火磚，例如中國 實用新型專利No. 200420064860. 3公開了 "一種鋁鎂鋼包複合耐火磚", 它分為二層結構，即工作端1和非工作端2，工作端為相對高檔鋁鎂材質， 非工作端為相對中低檔鋁鎂材。但是該複合耐火磚二層材料之間的接觸 面為 一個平面，並沒有改變整個磚導熱係數的變化，保溫效果與普通的耐 火磚基本一致，不能達到提高耐火磚保溫性能的要求。本實用新型採用 的磚是鑲嵌型，其目的是利用常用耐火磚的高溫強度彌補保溫層的高溫 強度、利用保溫材料的低導熱率來解決普通耐火磚的傳熱快的問題。發明內容本實用新型的目的是提供一種複合冶金用耐火磚，能使複合磚的工 作層和隔熱層更有效的結合。為了實現上述目的，本實用新型是這樣實現的一種複合冶金用耐火磚，包括工作層1和嵌入層2,所述工作層1的 非工作面鑲嵌有嵌入層2，嵌入層2的形狀為長條狀且至少一端為逐漸縮 小的；其中，工作層1的材料為碳化矽、鎂磚、高鋁、鋯英石、鎂碳、鎂鋁碳、鉻鎂、氧化鉻、粘土或氧化矽耐火材料中的至少一種；嵌入層2 的材料為耐熱纖維、輕質隔熱耐火材料中的至少一種。嵌入層2的橫截面為梯形，該梯形的至少一側要與耐火磚側面之間 的開槽角oc是l-89。。嵌入層寬度佔耐火磚寬度的百分比是1 ~ 90%。嵌入層長度佔耐火磚長度的百分比是1 ~ 99%。嵌入層沿耐火磚的長度為連續或間斷的。本實用新型是將碳化矽磚、鎂磚、高鋁磚、鋯英石磚、鎂碳磚、鎂 鋁碳磚、鉻鎂磚、鉻磚、粘土磚、矽磚的非工作面開槽，在槽中鑲嵌耐 熱纖維及輕質隔熱磚。這樣使鎂碳磚、鎂鋁碳磚、高鋁磚保持高溫強度 大、耐火度高的同時具有熱導率低及隔熱性能好的特點。下面以常用的標準耐火磚為例來說明。本實用新型的關鍵在於在耐火 磚的非工作表面開槽，在槽中鑲嵌其他材料的嵌入層2，如圖l所示。開 槽的尺寸和方式是任意的，開槽寬度佔耐火磚寬度的百分比是1~99%， 長度上可以是連通的也可以是間歇式的。嵌入層2的兩端為逐漸縮小的， 該傾斜面與耐火磚側面之間的開槽角度cx是1 ~ 89度。本實用新型用於冶金用的轉爐、電爐等設備爐口部位、鐵水包、鋼水 包磚襯及中間包的爐襯砌築上，應用於實際生產中轉爐爐口， 4000爐次 爐口不結渣。用於鋼包的砌築，鋼包溫降小於80°C (-見包口保溫措施及 移動距離)，鋼包保溫效果良好，鋼包外殼溫度小於250°C。與現有技術相比，本實用新型的有益效果在於(1)熱傳導比傳統耐火磚降低(在其耐火度及高溫強度不變的條件下，熱傳導率降低30~80%)。(2 )在砌築方法上工作層和保溫層有機結合，不會造成使用過程中 工作層和隔熱層易分離，從而使工作層崩落。(3) 提高了耐火磚使用壽命，降低鋼包外殼溫度。(4) 解決轉爐爐口常見的爐口結渣問題。


圖1為本實用新型的複合冶金用耐火磚的結構的主視圖。 圖2為圖1的側一見圖。圖3為圖1的俯^見圖。 附圖標記l-工作層；2-嵌入層具體實施方式
下面介紹本實用新型的幾個實施例。 實施例1選取耐火磚為鎂碳磚和鎂鋁碳磚，開槽處填充物為耐熱纖維。開槽 寬度為磚寬度的20%，長度上是連通的，開槽角度是45度。應用於鋼包 磚的砌築，結果表明，鋼包外殼的溫度小於250°C。實施例2選取轉爐爐口的異型轉，材質為鎂碳磚，開槽處填充物為耐熱纖維。開槽寬度為磚寬度的25%，長度上是連通的，開槽角度是30度。應用於 轉爐爐口的砌築，結果表明，轉爐爐口壽命大於3500爐。實施例3選取鋼包包襯的砌築，包襯材質為鎂碳磚和鎂鋁碳磚，開槽處填充 物為隔熱磚。開槽寬度為磚寬度的30%,長度上是連通的，開槽角度是 20度。應用於中間包磚襯的砌築。
權利要求1.一種複合冶金用耐火磚，包括工作層(1)和嵌入層(2)，其特徵是所述工作層(1)的非工作面鑲嵌有嵌入層(2)，嵌入層(2)的形狀為長條狀且至少一端為逐漸縮小的；其中，工作層(1)的材料為碳化矽、鎂磚、高鋁、鋯英石、鎂碳、鎂鋁碳、鉻鎂、氧化鉻、粘土或氧化矽耐火材料中的至少一種；嵌入層(2)的材料為耐熱纖維、輕質隔熱耐火材料中的至少一種。
2. 根據權利要求1所述的耐火磚，其特徵是嵌入層(2)的橫截 面為梯形，該梯形的至少一側要與耐火磚側面之間的開槽角a=l~89° 。
3. 根據權利要求1所述的耐火磚，其特徵是嵌入層寬度佔耐火磚 寬度的百分比是1~90%。
4. 根據權利要求1所述的耐火磚，其特徵是嵌入層(2)長度佔 耐火磚長度的百分比是1 ~ 99°/。。
5. 根據權利要求1所述的耐火磚，其特徵是嵌入層(2)沿耐火 磚的長度為連續或間斷的。
專利摘要本實用新型涉及一種複合冶金用耐火磚，包括工作層(1)和嵌入層(2)，所述工作層(1)的非工作面鑲嵌有嵌入層(2)，嵌入層(2)的形狀為長條狀且至少一端為逐漸縮小的；其中，工作層(1)的材料為碳化矽、鎂磚、高鋁、鋯英石、鎂碳、鎂鋁碳、鉻鎂、氧化鉻、粘土或氧化矽耐火材料中的至少一種；嵌入層(2)的材料為耐熱纖維、輕質隔熱耐火材料中的至少一種。該耐火磚在保持高溫強度大、耐火度高的同時具有熱導率低及隔熱性能好的特點。
文檔編號C21C5/44GK201165530SQ200820106890
公開日2008年12月17日 申請日期2008年3月20日 優先權日2008年3月20日
發明者躍 劉, 偉 吳 申請人:武漢洪山海通耐火爐料有限責任公司;鋼鐵研究總院