氧化鋯尖晶石質水口磚的製作方法
2023-10-10 09:20:24 2
專利名稱：：氧化鋯尖晶石質水口磚的製作方法
技術領域：
：本發明涉及一種耐火材料，尤其涉及一種適用於冶煉各種鋼種的鋼包和中間包的水口用耐火材料。
背景技術：
：隨著煉鋼工藝的發展，對鋼包滑動水口、中間包定徑水口和中間包上水口用耐火材料的使用條件變得日益苛刻。為了提高水口磚的壽命，即使當耐火材料與熔融材料相接觸時，有必要防止它與熔融材料例如液態鋼水和熔渣進行反應。水口磚的損壞，不僅是由於液態金屬和熔渣的化學作用，而且由於熔融金屬的快速熱衝擊引起的裂紋和剝落以及液態金屬的磨損等物理作用。因此為了使水口磚能夠穩定地操作，必須採用能很好抗熱衝擊和抗侵蝕的耐火材料用於製造水口磚。目前滑動水口磚主要有Al^fC(日本專利特開平11-36012)和鋁鋯碳等含碳耐火材料以及含氧氮化鋁材料(中國專利CN85109111A)和氧化鋯材料。對於普通鋼，鋁碳鋯滑板和鋁碳滑板均可滿足要求。對於高氧鋼，鋼中的總氧高、FeO高，由此含碳高的鋁碳材料、鋁鋯碳材料和含氧氮化鋁材料是不能勝任的，它將產生氧化導致材料疏鬆，是影響其長壽的重要原因，因而限制了含碳高材料和含氧氮化鋁的應用；而A1203材料和氧化鋯材料對抗FeO侵蝕性也是很差的耐火材料。對於鋼中存在2040ppm游離[Ca]的鈣處理鋼，含氧化鋁、氧化矽材料是不能勝任的，它將由於生成低熔物而導致損毀嚴重，限制了該類材料的應用；氧化鋯材料雖然滿足鈣處理鋼的要求，但存在熱震差、重量大、價格昂貴的問題。目前中間包定徑水口磚、中間包上水口磚接觸鋼液部分普遍採用氧化鋯、鋯英砂材料中的一種或兩種組成(中國專利CN200610046433.6)，也有採用澆注成型的鋯尖晶石上水口(中國專利CN01115191.9)。同高溫燒成的氧化鋯、鋯英砂材料相比，澆注成型的鋯尖晶石上水口使用壽命較低，不能滿足鋼廠的使用要求。對於高氧高錳鋼，採用氧化鋯材料、氧化鋯和鋯英砂複合材料生產的定徑水口磚及中間包上水口磚存在侵蝕速度快，不耐衝刷，使用壽命低的問題。
發明內容本發明的目的在於提供一種氧化鋯尖晶石質水口磚，該水口磚抗鋼水侵蝕、耐衝刷、熱震穩定性好，具有生產成本低和使用壽命長的特點。本發明是這樣實現的一種氧化鋯尖晶石質水口磚，所述水口磚由主料和結合劑組成；其中所述的主料由下述重量百分比的原料組成純度大於94%的氧化鋯，1287%;鋁鎂尖晶石，1085%;剛玉、鋯剛玉、鋯莫來石、鋯英砂中的一種或多種組合，315%，所述的結合劑為酚醛樹脂、黃糊精、聚乙稀醇中的一種或多種組成，結合劑的加入量為主料重量的15%。所述的氧化鋯為單斜氧化鋯、部分穩定氧化鋯、全穩定氧化鋯中的一種或多種組3所述的水口磚為滑動水口磚、定徑水口磚或中間包上水口磚。本發明的水口磚採用純度大於94%的氧化鋯以及鋁鎂尖晶石作為主要原料，其餘加入剛玉、鋯剛玉、鋯莫來石、鋯英砂中的一種或多種組成；經過混煉、成型、乾燥、高溫燒成等工藝而製成，其中燒成溫度高於1400°C。本發明的氧化鋯尖晶石質水口磚在高溫下具有抗鋼水侵蝕、耐衝刷、熱震穩定性好、生產成本低的特點。在普通鋼使用條件下，採用本發明材質的滑動水口磚，其使用壽命與鋁碳鋯和鋁碳質水口磚相當，採用本發明材質的定徑水口磚、中間包上水口磚，其使用壽命與氧化鋯材質的相當。在高氧高錳鋼使用條件下，採用本發明材質的滑動水口磚，其使用壽命比鋁碳鋯質、鋁碳質和氧化鋯質水口磚更長；採用本發明材質的定徑水口磚、中間包上水口磚其使用壽命比氧化鋯質、氧化鋯和鋯英砂複合材料的水口磚長。在鈣處理鋼條件下，採用本發明材質的滑動水口磚，其使用壽命比鋁碳鋯質、鋁碳質水口磚長，與氧化鋯質水口磚相當。採用本發明的氧化鋯尖晶石質水口磚與氧化鋯質水口磚相比，有適應性廣、使用壽命長、熱震穩定性好、重量輕和價格低的優勢。具體實施例方式表1列出本發明氧化鋯尖晶石質水口磚材料的成分(重量百分比)和性能，所述的水口磚為滑動水口磚、定徑水口磚或中間包上水口磚。表2現有技術氧化鋯質水口磚的成分(重量百分比)和性能。表1本發明實施例的成分(重量百分比)和特性實施例序號123456主料(%)氧化鋯材料122135508085招鏡尖晶石857050401510剛玉_2_—一_鋯剛玉325—5_鋯莫來石__—10一5鋯英砂—510一—結合劑(%)酚醛樹脂132黃糊精11112聚乙稀醇213性能體積密度，g/cm33.243.353.954.224.464.75顯氣孔率，％151310976耐壓強度，MPa180200220230195220抗FeO性能很好好好很好一般一般抗CaO、[Ca]性能好好好很好很好很好抗熱震性能很好很好好很好好好經濟性很好很好好好一般一般4其中表1中的氧化鋯為單斜氧化鋯、部分穩定氧化鋯、全穩定氧化鋯中的一種或多種組合。表2現有技術氧化鋯質水口磚的成分(重量百分比)和性能。tableseeoriginaldocumentpage5從表1和表2的對比可知，本發明的氧化鋯尖晶石質水口磚具有適應性廣、重量輕、鋼水侵蝕、耐衝刷、熱震穩定性好和價格低的優勢。在普通鋼使用條件下，採用本發明材質的滑動水口磚，其使用壽命與鋁碳鋯和鋁碳質水口磚相當，可以達到4爐以上，採用本發明材質的定徑水口磚、中間包上水口磚，其使用壽命與氧化鋯材質的相當，可以達到50爐以上。在高氧高錳鋼使用條件下，採用本發明材質的滑動水口磚，其使用壽命比鋁碳鋯質、鋁碳質和氧化鋯質水口磚更長，可以達到3爐，而鋁碳鋯質、鋁碳質和氧化鋯質水口磚使用壽命不超過2爐；採用本發明材質的定徑水口磚、中間包上水口磚其使用壽命比氧化鋯質、氧化鋯和鋯英砂複合材料的水口磚長，使用壽命可以達到30爐，而氧化鋯質、氧化鋯和鋯英砂複合材料的水口磚的使用壽命小於20爐。在鈣處理鋼條件下，採用本發明材質的滑動水口磚，其使用壽命比鋁碳鋯質、鋁碳質水口磚長，與氧化鋯質水口磚相當，可以達到3爐，而鋁碳鋯質、鋁碳質水口磚的使用壽命僅為1爐。權利要求一種氧化鋯尖晶石質水口磚，其特徵是所述水口磚由主料和結合劑組成；所述的主料由下述重量百分比的原料組成純度大於94％的氧化鋯，12～87％；鋁鎂尖晶石，10～85％；剛玉、鋯剛玉、鋯莫來石、鋯英砂中的一種或多種組合，3～15％，所述的結合劑為酚醛樹脂、黃糊精、聚乙稀醇中的一種或多種組成，結合劑的加入量為主料重量的1～5％。2.根據權利要求1所述的氧化鋯尖晶石質水口磚，其特徵是所述的氧化鋯為單斜氧化鋯、部分穩定氧化鋯、全穩定氧化鋯中的一種或多種組合。3.根據權利要求1或2所述的氧化鋯尖晶石質水口磚，其特徵是所述的水口磚為滑動水口磚、定徑水口磚或中間包上水口磚。全文摘要本發明涉及一種耐火材料，尤其涉及一種適用於冶煉各種鋼種的鋼包和中間包的水口用耐火材料。一種氧化鋯尖晶石質水口磚，所述水口磚由主料和結合劑組成；其中所述的主料由下述重量百分比的原料組成純度大於94％的氧化鋯，12～87％；鋁鎂尖晶石，10～85％；剛玉、鋯剛玉、鋯莫來石、鋯英砂中的一種或多種組合，3～15％，所述的結合劑為酚醛樹脂、黃糊精、聚乙稀醇中的一種或多種組成，結合劑的加入量為主料重量的1～5％。本發明的水口磚具有抗鋼水侵蝕、耐衝刷、熱震穩定性好、生產成本低和使用壽命長的特點。文檔編號C04B35/66GK101786889SQ20091020064公開日2010年7月28日申請日期2009年12月24日優先權日2009年12月24日發明者張英明,方文兵申請人:上海寶威陶瓷新材料有限公司