脱硫铁水罐用铝碳衬砖及其生产工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种脱硫铁水罐用铝碳衬砖及其生产工艺，解决了现有脱硫铁水罐用耐火砖成本高、生产工艺复杂、污染环境的问题。技术方案包括由下述重量份数的原料制成，所述原料为特级矾土３５～６０份、棕刚玉２６～５０份、鳞片石墨５～１０份、特殊碳１～４份、金属添加剂１～３份、酚醛树脂３～４份。上述原料采用混合搅拌、机压成型、入窑干燥的生产工艺制成。本发明专利技术产品环保经济、成本低、抗热震、抗冲刷、抗氧化抗渣侵蚀和抗剥落性能好，使用寿命长、生产工艺简单。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种耐火砖及其生产工艺，具体的说是脱石,M失水罐用 铝碳衬砖以及其生产工艺。
技术介绍
随着市场对钢品质要求越来越高的发展趋势促使炼钢工艺的精 细化。对铁水进行深脱硫处理已成为冶炼高品种钢的 一个关键环节。 脱硫铁水罐就是铁水进行脱硫处理的重要设备之一。最初，脱硫铁水罐采用粘土、高铝砖砌筑，使用寿命为300-400次。但是随着冶炼品 种钢产量的增加和质量要求的提高，对铁水脱硫率和脱硫效果提出新 要求铁水要进行全深脱碌^生产工艺。在深脱硫工艺中，由于铁水对 耐火砖接缝、气孔的侵入；渣的侵入、变质；由于铁水流动产生摩擦 和耐火砖向渣中的溶解，特别是由于结构急冷急热产生剥落，使接缝 处选择性熔损而变薄等问题的存在，这就进一步提高了对脱硫用耐火 材料的性能要求。针对上述情况，研制开发了烧成焦油浸渍高铝(粘 土)砖用于脱硫罐工作衬，使脱硫铁水罐的抗铁水侵蚀性和耐渣侵蚀 性得到了改善，平均使用寿命大幅度提高，满足了用户的要求。但是， 烧成焦油浸渍砖在使用初期有难以处理的有害物挥发，对环境造成污 染并对人体有较大危害，但是随着国家对环保要求的提高，浸渍砖的 使用逐渐被取消，开始向脱硫用耐火材质向A1203-SiC-C类方向发展， 出现了不同档次的Al203-SiC-C系列产品和Al203-SiC系列产品，满足 了环保的需求，而且使脱硫铁水罐的寿命又得到了进一步发展，如中 国申请号200710053834. 9 "脱硫铁水罐衬砖"就是Al203-SiC-C系列 的脱硫用耐火制品。从使用条件、制造技术来说，A1203-SiC-C类耐 火制品是最佳的脱硫用耐火材料，但是也存在新问题——生产成本过 高。由于SiC (碳化硅)原料价格高，增大了钢厂的采购费用，使得A1203-SiC-C类耐火制品的生产成本大幅提高(一般约在6000元/ 吨~ 8000元/吨)，影响了钢厂的经营效益。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了解决上述技术问题，提供一种使用寿命长、 生产成本低、经济环保的脱硫铁水罐用铝碳衬砖。本专利技术还提供上述脱硫铁水罐用铝碳衬砖的生产工艺，可进一步 降低生产成本。技术方案为由下述重量份数的原料经脱硫铁水罐用衬砖制作工 艺制成，所述原料为特级矾土 35~60份、棕刚玉26 50份、鳞片石 墨5 ~ 10 <分、净争歹朱,友1 ~ 4 <分、金属添加齐寸1 ~ 3 <分、酚醛初于月旨3 ~ 4 份。优选为特级矾土60份，棕刚玉26份，鳞片石墨10份，特殊碳 2份，金属添加剂2份，外加结合剂酚醛树脂3. 5份。专利技术人分析了目前国内外实际生产应用的脱硫铁水罐内衬的损 毁机理及目前所用耐火材料的构成、理化指标与使用性能要求。铁水 的温度一般在1300 ~ 1450°C,当盛铁水时，包衬受到高温铁水的冲 击而产生沖刷磨损和强烈的热震而产生很大的热应力；在盛铁水期间 受到铁水和渣的化学侵蚀以及空气的氧化；铁水罐倒空后，温度急剧 下降而使包衬急冷，同时也使包衬暴露在空气中而氧化。在这样的反 复过程中，包衬反复经受急冷急热和渣铁的侵蚀以及空气的氧化和铁 水的冲刷。另外脱硫铁水罐在进行脱硫处理过程中，炉渣的碱度变化 较大，在喷粉过程中，铁水被搅动而冲刷包衬耐火材料，这些因素都 会导致耐火材料包衬的快速损毁。因此，对于脱^5克用耐火材料应选用 抗热震、抗冲刷、抗氧化抗渣侵蚀和抗剥落性能好的耐火材料。针对 脱硫铁水罐的使用情况，本专利技术采用特级矾土和棕刚玉为主要原料。 因为氧化铝质耐火材料化学性能相对稳定，对酸和碱均有较好的抵抗 能力，可以明显提高产品的抗侵蚀性能。所述矾土最好采用Al203 f量百分比含量>88%的特级矾土，其最大临界粒度设为《8mm,这样可 以提高制品的抗沖刷性能，进一步的，特别优选的粒度范围在8 ~ 5國 的占14 ~ 24%、 5 ~ 3tnm的占26 ~ 45%、 3 ~ lmm的占9 ~ 27%、 1 ~ 0. 088mm 的占13 ~ 23%、 < 0. 088mm的占0 ~ 20% (所述百分比为重量百分比)。 所述棕刚玉采用厶1203重量百分比含量>95%的退火棕刚玉，其最 大临界粒度为《3mm,这样可以进一步增强制品的抗侵蚀性能。进一 步的，优选的粒度范围在3 lmm的占60~68%、 < 0. 088腦的占32 ~ 40%。但是专利技术人又发现，高铝质耐火材料虽然抗侵蚀性强，但是抗剥 落性能较差，因此为了提高抗热震、抗剥落和抗渣性能性，加入鳞片 石墨和特殊^友。鳞片石墨具有对渣的不润湿性和能改善制品的柔韧性 的特性，优选鳞片石墨粒度为180目；所述特殊碳可以选用例如石油 焦、沥青、炭黑中的至少一种。另外，还通过添加金属添加剂来提高 本专利技术产品的抗氧化性，所述金属添加剂可以选用如Si、Si-Al合金、 Al中的至少一种，所述特殊碳、金属添加剂粒度为320目。同时为了达到环保的要求，专利技术人经多次实验研究选用结合性能 强的酚醛树脂作为结合剂，使得在本专利技术在生产工艺上可以采用不烧 成工艺，成型后直接入窑干燥。本专利技术的生产工艺包括将上述原料在搅拌器内混合后搅拌均匀、 机压成型，再进行干燥处理后制得。所述机压成型采成型压力不小于 6300KN的摩擦压砖坤几压成砖块。所述干燥处理步骤为将成型的砖块入窑干燥，温度控制在90°C ± 10。CM呆温2h~ 3h， 200°C ± l(TCH呆温10h~ 12h。所述机压成型的砖块在入窑干燥前自然干燥23 ~ 25h。脱硫铁水罐用衬砖生产工艺中通常采用混合搅拌、成型、烧制的 方法，而采用本专利技术的原料，可以采用直接干燥处理的方法，省去了 过去生产工艺中成型的砖块必须烧成这一环节，由于选用了性能优异的结合剂-酚醛树脂，且根据耐火材料致密堆积的原则，反复实验， 得到最优的骨料颗粒配级及粉料配级，使本专利技术生产工艺无需烧成。在干燥处理步骤中，可将成型的砖块自然干燥23 ~ 25h后直接入窑干 燥。总之，本专利技术及其生产工艺具有以下优点1、 采用本专利技术脱碌u铁水罐用铝碳衬砖抗热震、抗沖刷、抗氧化抗渣侵蚀和抗剥落性能好，环保无污染、使用寿命长，采用本专利技术衬 砖的脱碌u铁水罐最高罐龄可达850次以上。2、 由于原料中未添加采购成本高的碳化硅，从而控制了生产成 本，仅此项，生产成本可降低约2000元/吨。3、 由于特别选用了本专利技术的原料，因此生产工艺无需高温烧成， 省时省力，节约了燃料及高温炉窑，进一步降低了生产成本，经济环 保。具体实施例方式下面结合实施例对本专利技术作进一步详细描述 实施例1:原料特级矾土60公斤、棕刚玉26公斤、鳞片石墨10公斤、 高温沥青2公斤，金属Si2公斤、酚醛树脂3. 5/>斤。上述特级矶土 A1203重量百分比含量> 88%,粒度《8,，粒度分别为8 ~ 5mm、 5 ~ 3mm、 3~lmm、 1~ 0. 088mm、 < 0. 088ran五个级配构成，占特级石凡土重量百 分比分别为14°/ 、 26%、 27%、 13%、 20%。所述棕刚玉的粒度为《3mm, 粒度分别为3 ~ lmm、 < 0. 088mm两个级配，占棕刚玉重量百分比分别 为68%、 32%。高温沥青及金属Si的粒本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种脱硫铁水罐用铝碳衬砖，由下述重量份数的原料制成，其特征是：所述原料为特级矾土３５～６０份、棕刚玉２６～５０份、鳞片石墨５～１０份、特殊碳１～４份、金属添加剂１～３份、酚醛树脂３～４份。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：田先明，洪学勤，郭敬娜，刘超文，李建辉，
申请(专利权)人：武汉钢铁集团公司，
类型：发明
国别省市：83[中国|武汉]