無水泥結合的剛玉質預製件及其生產方法
2023-05-12 02:17:21 1
專利名稱：無水泥結合的剛玉質預製件及其生產方法
技術領域：
本發明涉及一種煉鋼生產中的剛玉質預製品，特別是涉及一種無水泥結合的剛玉預製件及其生產方法。
背景技術：
針對目前大多鋼鐵企業利潤較低甚至虧損的局面，很多鋼鐵企業通過冶煉高附加值的潔淨鋼以實現扭虧為盈，因而對耐火材料提出了更高要求。低水泥系列預製品中由於含有CaO會影響鋼種的純度，導致潔淨鋼中CaO的含量不能得到良好控制。為減少CaO對鋼種的不利影響，研究無水泥剛玉預製品已成為目前各耐材廠家的努力目標。經檢索，申請號為201010210113.6的專利申請公開一種鋼包用高強度鋁鎂尖晶石澆注料，原料為:白剛玉顆粒40-70%、白剛玉細粉7-20%、鋁鎂尖晶石細粉10-30%、氧化鋁微粉2-15%、純鋁酸鈣水泥2-8%、六偏酸鈉和木質素磺酸鈉0.01-1%、水3-8%。該澆注料的荷重軟化溫度和抗折強度較高，解決了傳統剛玉質耐火澆注料的耐侵蝕性和抗剝落性差的缺點，提高了澆注料的高溫強度。但配方中含有水泥，會導致鋼中的CaO含量不能得到較好控制，對鋼種造成不利影響，不能滿足現有鋼鐵企業的實際生產需求
發明內容
本發明要解決的技術問題在於:克服現有技術中的缺陷，提出一種耐侵蝕、強度高、體積穩定性好、高溫性能優良的無水泥結合的剛玉預製件及其生產方法。本發明的技術方案:
一種無水泥結合的剛玉質預製件，以重量百分比計，原料組成為:60-70%的剛玉顆粒、5-20%的剛玉細粉、5-15%的活性氧化鋁粉、5-10%的尖晶石粉、4-8%的水合氧化鋁粉、
0.5-3%矽微粉，上述原料總量為100%，外加上述原料總量0.1-0.3%的減水劑和4.5-5.5%的水。所述剛玉顆粒包括8_ <粒徑< 15_的剛玉5_20%、5mm <粒徑< 8_的剛玉
10-20%、3_ <粒徑< 5mm的剛玉10-20%、1_ <粒徑< 3mm的剛玉10-20%、粒徑< Imm佔5-20%,剛玉顆粒中的Al2O3含量彡99.21%。所述剛玉細粉粒徑彡0.045mm，其中Al2O3含量彡99.21%。所述活性氧化鋁粉的粒徑彡0.045mm，其中Al2O3含量彡99.7%、Na20含量彡0.11%。所述尖晶石粉為富鋁尖晶石，粒徑彡0.074mm，其中Al2O3含量為74.12%、Mg0含量為 24.66%o所述水合氧化鋁粉的粒徑 92%。所述矽微粉中SiO2含量彡92%，平均粒徑為0.1-0.3 Um0所述減水劑為三聚磷酸鈉或六偏磷酸鈉中的一種，或兩種的混合物。所述無水泥結合的剛玉質預製件的生產方法，先按配比稱取各原料，加入錐形混煉機，混合均勻，加入攪拌機中，加水攪拌成泥料；然後倒入模具中振動成型，在250±20°C的條件下乾燥8-10小時，即得無水泥結合剛玉質預製件。本發明的積極有益效果:
1、本發明配方科學，組分間配伍性好，產品性能優良，經檢測實施例中產品的顯氣孔率為10-15%，耐壓強度為80-150Mpa，抗折強度為14_18Mpa，可以承受1700°C以上的高溫，其綜合性能明顯優於低水泥剛玉預製件。2、本發明採用複合結合劑水合氧化鋁和矽微粉可大大提高產品的性能，其中的水合氧化鋁既是結合劑，又是高級耐火氧化物，高溫時水合氧化鋁轉變為a -氧化鋁，所以能顯著提高製品的耐高溫性能，延長其使用壽命；結合劑矽微粉和水合氧化鋁在高溫時生成莫來石，產生體積膨脹，該成分的引入不但能降低產品的氣孔率，而且產品的耐壓、抗折等物理性能也大大提高。3、本發明預製件中不含有水泥和氧化鈣組分，形成了無水泥結合的剛玉質耐火材料，煉鋼過程中避免了普通水泥剛玉製品中CaO對鋼種的不利影響，該預製品能夠滿足潔淨鋼的生產需要，使用效果良好。4、本發明的預製件生產方法簡單，成本較低，易於推廣應用。
具體實施例方式以下實施例僅為了進一步說明本發明，並不表示對本發明的任何限制。文中如沒有特別說明，其中的百分含量均為重量百分含量。實施例1:一種無水泥結合的剛玉質預製件，原料成分參見表1，即原料為:60%的剛玉顆粒、11%的剛玉細粉、10%的活性氧化鋁粉、10%的尖晶石粉、8%的水合氧化鋁粉、1%矽微粉，外加上述原料0.2%的減水劑和5%的水。
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原料要求:
(1)剛玉顆粒，包括8_<粒徑< 15_的剛玉10%、5_ <粒徑< 8_的剛玉15%、3_<粒徑彡5mm的剛玉15%、Imm <粒徑彡3mm的剛玉10%、彡Imm佔10%，Al2O3含量彡99.21% ；
(2)剛玉細粉，粒徑彡0.045mm、Al2O3含量彡99.21% ；
(3)活性氧化鋁粉，Al2O3含量彡99.7%、Na2O含量彡0.11%、粒徑彡0.045mm ；6
(4)尖晶石粉，為富鋁尖晶石，型號為AM-75，粒徑<0.074mm，其中Al2O3含量為74.12%、MgO 含量為 24.66% ；
(5)水合氧化鋁粉，粒徑彡0.045mm、Al2O3含量彡92.00% ；
(6)矽微粉，SiO2含量彡92%、粒徑在0.1-0.3um之間；
(7 )減水劑為三聚磷酸鈉、六偏磷酸鈉中的一種，或兩者的混合物。生產方法:按配比稱取各原料，加入錐形混煉機，在錐形混煉機中混合均勻，加入攪拌機中，加水攪拌成泥料，然後倒入模具中振動成型，在250±20°C下乾燥8-10小時，SP得無水泥結合的剛玉質預製件。實施例2-10:無水泥結合的剛玉質預製件的成分見下表1，原料要求和生產方法同例I。表1:各實施例中預製件的原料成分(以重量百分比計，%)
權利要求
1.一種無水泥結合的剛玉質預製件，其特徵在於:按重量百分比計，原料組成為:60-70%的剛玉顆粒、5-20%的剛玉細粉、5-15%的活性氧化鋁粉、5-10%的尖晶石粉、4-8%的水合氧化鋁粉、0.5-3%矽微粉，上述原料總量為100%，外加上述原料總量0.1-0.3%的減水劑和4.5-5.5%的水。
2.根據權利要求1所述的剛玉質預製件，其特徵在於:所述剛玉顆粒包括8mm<粒徑^ 15mm的剛玉5-20%、5_ <粒徑< 8mm的剛玉10-20%、3_ <粒徑< 5mm的剛玉10-20%、Imm <粒徑彡3mm的剛玉10-20%、粒徑彡Imm佔5_20%，剛玉顆粒中的A1203含量彡99.21%。
3.根據權利要求1所述的剛玉質預製件，其特徵在於:所述剛玉細粉粒徑<0.045mm,其中Al2O3含量彡99.21%。
4.根據權利要求1所述的剛玉質預製件，其特徵在於:所述活性氧化鋁粉的粒徑(0.045mm，其中 Al2O3 含量彡 99.7%、Na2O 含量彡 0.11%。
5.根據權利要求1所述的剛玉質預製件，其特徵在於:所述尖晶石粉為富鋁尖晶石，粒徑彡0.074mm，其中Al2O3含量為74.12%、MgO含量為24.66%。
6.根據權利要求1所述的剛玉質預製件，其特徵在於:所述水合氧化鋁粉的粒徑(0.045mm，其中 Al2O3 含量≥ 92%。
7.根據權利要求1所述的剛玉質預製件，其特徵在於:所述矽微粉中SiO2含量≥92%，平均粒徑為0.1-0.3 Um0
8.根據權利要求1-7任一項所述的剛玉質預製件，其特徵在於:所述減水劑為三聚磷酸鈉或六偏磷酸鈉中的一種，或兩種的混合物。
9.一種權利要求1所述無水泥結合的剛玉質預製件的生產方法，其特徵在於:先按配比稱取各原料，加入錐形混煉機，混合均勻，加入攪拌機中，加水攪拌成泥料；然後倒入模具中振動成型，在250±20°C的條件下乾燥8-10小時，即得無水泥結合剛玉質預製件。
全文摘要
本發明涉及一種無水泥結合的剛玉預製件及其生產方法，原料組成為60-70%的剛玉顆粒、5-20%的剛玉細粉、5-15%的活性氧化鋁粉、5-10%的尖晶石粉、4-8%的水合氧化鋁粉、0.5-3%矽微粉，上述原料總量為100%，外加上述原料總量0.1-0.3%的減水劑和4.5-5.5%的水。生產時將各原料在錐形混煉機中混合均勻，加入攪拌機中，加水攪拌成泥料，然後倒入模具中振動成型，乾燥後即得本發明的剛玉質預製件。本發明產品性能優良，產品的顯氣孔率為10-15%，耐壓強度達80-150Mpa，抗折強度達14-18Mpa，可以承受1700℃以上的高溫，其綜合性能優於低水泥剛玉預製件。
文檔編號C04B35/66GK103121850SQ201210229468
公開日2013年5月29日 申請日期2012年7月4日 優先權日2012年7月4日
發明者徐林富, 徐躍慶, 張理俊, 李宏宇, 梁保青, 徐光雷, 宋桂蘭 申請人:衛輝熔金高溫材料有限責任公司