一种钢包透气砖及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种钢包透气砖的制备方法，包括以下步骤：将钢包透气砖的各原料混合均匀，然后依次经振动加压成型、养护和烧成，得到所述钢包透气砖；所述钢包透气砖中原料的重量份组成为：致密烧结刚玉颗粒60～70；致密烧结刚玉细粉20～30；活性氧化铝微粉3～10；氧化镁微粉1～5；氧化铬微粉1～6；溶胶溶液3～8；有机纤维0.04～0.08；有机改性剂0.1～0.5。本发明专利技术提供的钢包透气砖具有优良的热震稳定性、低侵蚀性、高吹通率，且易清扫，使用寿命有较大幅度提高。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及耐火材料领域，具体涉及一种钢包透气砖及其制备方法。
技术介绍
随着钢铁冶炼技术的不断进步，特别是一些高附加值的品种钢冶炼量增多，使得炉外精炼在冶炼过程中所占比重越来越大。透气砖是炉外精炼要用到的关键性功能耐火材料，通过透气砖的吹氩来搅拌，从而使加入的合金可以快速均匀地溶解在钢液中。但是，随着冶炼温度提高、精炼比例增加及精炼时间延长，透气砖的使用条件越来越苛刻，导致使用过程中出现侵蚀加剧、横断剥落现象增多，使用寿命缩短，钢包不得不提前下线，吨钢耐材成本增加。目前，透气砖的材质主要是低水泥结合的含铬刚玉尖晶石质，以烧结板状刚玉作为骨料，振动浇注成型，采用高温烧成。随着使用工况的日益苛刻，透气砖的使用也出现了以下问题：1)易堵塞，断裂剥落；2)砖芯不耐烧氧，抗熔损性不差；3)热震稳定性不够，对于急冷急热的工况适应性差。上述问题最终导致透气砖使用寿命达不到要求，钢包寿命受限，吨钢耐材成本高。
技术实现思路
本专利技术提供了一种钢包透气砖及其制备方法，制备方法简单，所得的钢包透气砖具有优良的热震稳定性、低侵蚀性、高吹通率，且易清扫，使用寿命有较大幅度提高。一种钢包透气砖的制备方法，包括以下步骤：将钢包透气砖的各原料混合均匀，然后依次经振动加压成型、养护和烧成，得到所述钢包透气砖；所述钢包透气砖中原料的重量份组成为：所述钢包透气砖的原料中，以致密烧结刚玉为骨料，以活性氧化铝微粉、氧化镁微粉、氧化铬微粉为基质，以溶胶溶液为结合剂，外加少量有机纤维和有机改性剂。将各原料进行混合时，先将除溶胶溶液之外的其余组分进行混合，混合均匀后加入溶胶溶液继续混合均匀。本专利技术采用振动加压的方式成型，大大减少了钢包透气砖内部的大气孔数量，使钢包透气砖的致密度大幅提高，避免了有害大气孔造成的缺陷。作为优选，所述钢包透气砖中原料的重量份组成为：作为优选，所述致密烧结刚玉的体积密度≥3.65g/cm3，显气孔率≤3％，Al2O3含量≥99.00％。所述致密烧结刚玉颗粒的粒径为6～1mm；所述致密烧结刚玉细粉的粒径为1～0mm。作为优选，所述活性氧化铝微粉中Al2O3含量≥99.00％，粒径D50为0.5～2μm。作为优选，所述氧化镁微粉中MgO含量≥97.00％，粒径D50为2～5μm。所述氧化镁微粉在高温烧成过程中原位生成尖晶石相，能够显著改善钢包透气砖的热震性能和抗侵蚀性能。作为优选，所述氧化铬微粉中Cr2O3含量≥97.00％，粒径D50为1～3μm。作为优选，所述溶胶溶液为铝溶胶，铝溶胶的固含量为10％～30％。本专利技术采用铝溶胶作为结合剂，相比水泥作为结合剂，能够减少引入的氧化钙杂质，同时以致密烧结刚玉为骨料，使烧成得到的钢包透气砖具有良好的抗侵蚀性能，且更耐烧氧。铝溶胶中的纳米氧化铝微粒分散均匀，烧成得到的陶瓷结合效果更好，致密烧结刚玉中的氧化铝晶粒细小均匀，晶界数量多，热震稳定性能优良。作为优选，所述有机改性剂为聚丙烯酸类、聚乙二醇类中的一种或两种。所述的有机纤维为丙纶纤维。作为优选，所述养护包括如下步骤：将振动加压成型后的生坯置于20～50℃烘箱中养护24～36h，然后置于40～60℃烘箱中养护24～36h。将振动加压成型后的生坯置于30～40℃烘箱中养护24～36h，然后置于40～50℃烘箱中养护24～36h。作为优选，所述烧成包括如下步骤：将养护好的生坯在1550～1750℃条件下保温3～5h，制得所述钢包透气砖。进一步优选，所述烧成包括如下步骤：将养护好的生坯在1600～1700℃条件下保温3～5h，制得所述钢包透气砖。本专利技术还提供了一种钢包透气砖，采用所述的制备方法制得。本专利技术提供的钢包透气砖具有优良的热震稳定性、低侵蚀性、高吹通率，且易清扫，使用寿命有较大幅度提高。具体实施方式以下结合具体实施例对本专利技术作进一步说明。实施例1～实施例10钢包透气砖的制备方法包括以下步骤：a、配料：按照如表1、表2所示的各成分重量份称取致密烧结刚玉颗粒、致密烧结刚玉细粉、活性氧化铝微粉、氧化镁微粉、氧化铬微粉、铝溶胶、有机纤维和有机改性剂。表1、表2中粒径均为粒径D50粒径，铝溶胶一行中，“/”前后分别为铝溶胶中的固含量和铝溶胶的重量份。各成分中，致密烧结刚玉的体积密度≥3.65g/cm3，显气孔率≤3％，Al2O3含量≥99.00％；活性氧化铝微粉中Al2O3含量≥99.00％；氧化镁微粉中MgO含量≥97.00％；氧化铬微粉中Cr2O3含量≥97.00％。b、混合：先将致密烧结刚玉颗粒、致密烧结刚玉细粉、活性氧化铝微粉、氧化镁微粉、氧化铬微粉、有机纤维和有机改性剂在强制式搅拌机中干混4min，然后加入铝溶胶搅拌4min，检验泥料合格能够出料。c、成型：将拌好的泥料倒入模具中，采用振动加压方式成型。d、养护：将生坯连同模具一同放置于烘箱中养护若干小时，然后脱模，脱模后生坯放在烘箱中继续养护若干小时。养护条件如表3所示。e、烧成：养护好的生坯在一定烧成温度保温一段时间，制得钢包透气砖。烧成条件如表3所示。表1表2表3性能表征各实施例的性能表征结果如表4所示。表4实施例序号显气孔率/％体积密度/g/cm3耐压强度/MPa实施例112.43.25180实施例211.53.22175实施例312.63.21156实施例413.03.29166实施例511.93.30175实施例613.23.31148实施例712.73.27155实施例814.13.24161实施例912.03.28149实施例1011.23.27160如表4所示，本专利技术提供的制备方法得到的钢包透气砖具有较高的体积密度，以及较大的耐压强度。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种钢包透气砖的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将钢包透气砖的各原料混合均匀，然后依次经振动加压成型、养护和烧成，得到所述钢包透气砖；所述钢包透气砖中原料的重量份组成为：

【技术特征摘要】
1.一种钢包透气砖的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
将钢包透气砖的各原料混合均匀，然后依次经振动加压成型、养护和
烧成，得到所述钢包透气砖；
所述钢包透气砖中原料的重量份组成为：
2.如权利要求1所述的钢包透气砖的制备方法，其特征在于，所述致
密烧结刚玉的体积密度≥3.65g/cm3，显气孔率≤3％，Al2O3含量≥99.00％。
3.如权利要求1所述的钢包透气砖的制备方法，其特征在于，所述活
性氧化铝微粉中Al2O3含量≥99.00％，粒径D50为0.5～2μm。
4.如权利要求1所述的钢包透气砖的制备方法，其特征在于，所述氧
化镁微粉中MgO含量≥97.00％，粒径D50为2～5μm。
5.如权利要求1所述的钢包透气砖的制备方法，其特征在于，所述氧
化铬微粉中Cr2O3含量≥97.00％，粒径D5...

【专利技术属性】
技术研发人员：方义能，黄凯，徐亮，沈明科，方斌祥，王落霞，喻燕，
申请(专利权)人：浙江自立高温科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33