一种冶金浇铸用水口砖的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种冶金浇铸用水口砖的制备方法，属于水口砖制备技术领域。本发明专利技术首先将锆英石、铝矾土、无烟煤混磨过筛后保温煅烧处理，再经研磨过筛制得氮化锆基陶瓷，随后将白刚玉经研磨振筛制得级配白刚玉后与电熔镁砂、氮化锆基陶瓷等混炼后放入液压机压制成水口砖粗坯，再将粗坯鼓风干燥后转入回转窑中烧制成复相耐火材料，最后经冷却即可得冶金浇铸用水口砖，本发明专利技术制得的水口砖具有结构强度高，抗氧化、抗侵蚀、抗热震性优和高温耐磨性能极佳的特点，使用过程中不易出现裂纹，安全耐用，有效提高了水口砖的使用寿命。

Method for preparing nozzle brick for metallurgical casting

The invention discloses a method for preparing a nozzle brick for metallurgical casting, belonging to the technical field of preparation of a nozzle brick. The invention firstly, zircon, bauxite, anthracite mixed grinding and sieving after thermal calcination after sieving prepared zirconium nitride based ceramics, the white corundum grinding by vibration sieve prepared graded white corundum and fused magnesia, zirconium nitride based ceramics such as mixing into hydraulic pressure. Brick blank, then the rough blank after drying into rotary kiln firing into composite refractories, finally after cooling can be used in metallurgical casting nozzle brick, brick prepared by the invention has the characteristics of high structural strength, anti-oxidation, anti erosion, thermal shock resistance and high wear resistance and excellent crack. That is not easy to appear in the process of using safe and durable, can effectively improve the service life of the gate brick.

【技术实现步骤摘要】
一种冶金浇铸用水口砖的制备方法
本专利技术属于耐火材料制备
，具体涉及一种冶金浇铸用水口砖的制备方法。
技术介绍
随着钢铁业的迅速发展及目前整个行业的经营现状危机的逐步改善，人们对中间包定径水口和中间包上水口用砖的使用条件变得日益苛刻。为了提高水口砖的寿命，即当水口砖与钢水相接触时，有必要防止它与钢水和熔渣进行反应。水口砖的损坏，不仅是由于钢水和钢渣的化学作用，而且由于钢水的快速热冲击引起的裂纹和剥落以及钢水的磨损等物理作用。因此为了使水口砖能够稳定地操作，必须采用性能优异的耐火材料用于制造水口砖。目前冶金浇铸用水口砖的生产工艺主要是将助剂直接加入熔炼炉内与基料熔炼，熔炼后产品直接出炉自然冷却，经破碎加工到一定粒度的粉体直接配入粘结剂制成水口砖。目前常用水口砖有铝碳、铝锆碳、镁质、刚玉等四大类材质。然而，这些水口砖高温抗氧化性能较差，不仅容易造成结构疏松，还易导致抗渣侵蚀能力大幅度下降，使用寿命变短，一般仅能使用20～40次左右，且水口砖强度低，抗热震稳定性较差，使用过程中砖体易出现裂纹，存在严重安全隐患。随着炼钢工艺的发展，对水口砖要求日益提高，尤其是对抗热冲击、抗侵蚀、高温结构强度及高温耐磨性能提出更高要求。因此，亟待开发一种具有优异抗氧化、抗渣侵蚀、抗热震性能，且机械强度高的水口砖产品。
技术实现思路
本专利技术主要解决的技术问题：针对现有的水口砖高温抗氧化性能较差，容易导致结构疏松及抗渣侵蚀能力大幅度下降，且水口砖强度低，抗热震稳定性较差的缺陷，提供一种冶金浇铸用水口砖的制备方法。为了解决上述技术问题，本专利技术所采用的技术方案是：（1）取锆英石、铝矾土、无烟煤装入球磨机中球磨、过筛、煅烧，冷却后研磨得氮化锆基陶瓷；（2）取白刚玉研磨过筛，筛选出粒径为1～3mm，0.74～1.00mm，0.45～0.74mm的各级粒度白刚玉，并配制成级配白刚玉；（3）按重量份数计，称取100～120份级配白刚玉，100～120份电熔镁砂，50～52份电熔镁铝尖晶石，18～20份高岭土，7～10份二氧化钛，7～10份氮化锆基陶瓷，5～8份硅粉，5～8份石墨粉，10～12份酚醛树脂，装入混炼机中混炼10～15min，得混合料；（4）将混合料装入液压机中，以200～250MPa压力压制成粗坯，并烧制成型，得冶金浇铸用水口砖。步骤（1）所述的锆英石、铝矾土、无烟煤的重量份为90～108份锆英石，10～12份铝矾土，32～35份无烟煤。步骤（1）所述的煅烧过程为在氮气氛围下，加热至1500～1600℃保温煅烧3～4h。步骤（2）所述的级配白刚玉由下述重量份白刚玉组成：210～250份粒径为1～3mm的白刚玉，420～500份粒径为0.74～1.00mm的白刚玉，420～500份粒径为0.45～0.74mm的白刚玉。步骤（4）所述的烧制成型过程为将水口砖粗坯置于鼓风干燥箱中，在180～220℃下干燥10～12h，再转入回转窑中，在1600～1750℃下烧制8～10h。本专利技术的有益效果是：本专利技术首先将锆英石、铝矾土和无烟煤混磨过筛后保温煅烧处理，再经研磨过筛制得氮化锆基陶瓷，随后将白刚玉经研磨振筛制成级配白刚玉后与电熔镁砂、氮化锆基陶瓷等混炼后放入液压机压制成水口砖粗坯，再将粗坯鼓风干燥后转入回转窑中烧制成复相耐火材料，最后经冷却即可得冶金浇铸用水口砖，本专利技术通过将氮化锆基陶瓷微粉填充进水口砖的亚微空隙，降低了气孔率和气孔孔径，减少了水口砖的通道，同时在高温下与氧化铝反应形成尖晶石，产生体积膨胀形成致密的阻挡层，有效阻止了汽态或液态合金元素的渗透，使水口砖的抗渗透性能大幅度改善，制得的水口砖具有结构强度高，抗氧化、抗侵蚀、抗热震性优，高温耐磨性能极佳的特点，使用过程中不易出现裂纹，安全耐用，有效提高了水口砖的使用寿命，具有极佳的应用前景。具体实施方式为便于理解本专利技术，本专利技术列举实施例如下。本领域技术人员应该明了，所述实施例仅仅是帮助理解本专利技术，不应视为对本专利技术的具体限制。称取90～108g锆英石，10～12g铝矾土，32～35g无烟煤，装入球磨机中，以300～400r/min球磨1～2h，过200目筛，将过筛后的复合粉末装入马弗炉中，在氮气氛围下，加热至1500～1600℃保温煅烧3～4h，冷却至室温后装入研磨机中研磨，过200目筛，得氮化锆基陶瓷，称取3～4kg白刚玉，装入研磨机中研磨，再转入振筛机中，分别筛选出粒径为1～3mm，0.74～1.00mm，0.45～0.74mm的粉末，得各级粒度白刚玉，称取210～250g粒径为1～3mm的白刚玉，420～500g粒径为0.74～1.00mm的白刚玉，420～500g粒径为0.45～0.74mm的白刚玉，混合均匀后得级配白刚玉，再按重量份数计，称取100～120份级配白刚玉，100～120份过200目筛的电熔镁砂，50～52份过200目筛的电熔镁铝尖晶石，18～20份过300目筛的高岭土，7～10份过200目筛的二氧化钛，7～10份的氮化锆基陶瓷，5～8份过300目筛的硅粉，5～8份过300目筛的石墨粉，10～12份酚醛树脂，装入混炼机中混炼10～15min，得混合料，再将混合料装入液压机中，以200～250MPa压力压制成型，得水口砖粗坯，随后将水口砖粗坯置于鼓风干燥箱中，在180～220℃下干燥10～12h，最后转入回转窑中，在1600～1750℃下烧制8～10h，冷却至室温后得冶金浇铸用水口砖。实例1称取90g锆英石，10g铝矾土，32g无烟煤，装入球磨机中，以300r/min球磨1h，过200目筛，将过筛后的复合粉末装入马弗炉中，在氮气氛围下，加热至1500℃保温煅烧3h，冷却至室温后装入研磨机中研磨，过200目筛，得氮化锆基陶瓷，称取3kg白刚玉，装入研磨机中研磨，再转入振筛机中，分别筛选出粒径为1mm，0.74mm，0.45mm的粉末，得各级粒度白刚玉，称取210g粒径为1mm的白刚玉，420g粒径为0.74mm的白刚玉，420g粒径为0.45mm的白刚玉，混合均匀后得级配白刚玉，再按重量份数计，称取100份级配白刚玉，100份过200目筛的电熔镁砂，50份过200目筛的电熔镁铝尖晶石，18份过300目筛的高岭土，7份过200目筛的二氧化钛，7份的氮化锆基陶瓷，5份过300目筛的硅粉，5份过300目筛的石墨粉，10份酚醛树脂，装入混炼机中混炼10min，得混合料，再将混合料装入液压机中，以200MPa压力压制成型，得水口砖粗坯，随后将水口砖粗坯置于鼓风干燥箱中，在180℃下干燥10h，最后转入回转窑中，在1600℃下烧制8h，冷却至室温后得冶金浇铸用水口砖。实例2称取99g锆英石，11g铝矾土，34g无烟煤，装入球磨机中，以350r/min球磨1h，过200目筛，将过筛后的复合粉末装入马弗炉中，在氮气氛围下，加热至1550℃保温煅烧3h，冷却至室温后装入研磨机中研磨，过200目筛，得氮化锆基陶瓷，称取3kg白刚玉，装入研磨机中研磨，再转入振筛机中，分别筛选出粒径为2mm，0.87mm，0.61mm的粉末，得各级粒度白刚玉，称取230g粒径为2mm的白刚玉，460g粒径为0.87mm的白刚玉，460g粒径为0.61mm的白刚玉，混合均匀后得级配白刚玉，再按重量本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种冶金浇铸用水口砖的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：（1）取锆英石、铝矾土、无烟煤装入球磨机中球磨、过筛、煅烧，冷却后研磨得氮化锆基陶瓷；（2）取白刚玉研磨过筛，筛选出粒径为1～3mm，0.74～1.00mm，0.45～0.74mm的各级粒度白刚玉，并配制成级配白刚玉；（3）按重量份数计，称取100～120份级配白刚玉，100～120份电熔镁砂，50～52份电熔镁铝尖晶石，18～20份高岭土，7～10份二氧化钛，7～10份氮化锆基陶瓷，5～8份硅粉，5～8份石墨粉，10～12份酚醛树脂，装入混炼机中混炼10～15min，得混合料；（4）将混合料装入液压机中，以200～250MPa压力压制成粗坯，并烧制成型，得冶金浇铸用水口砖。

【技术特征摘要】
1.一种冶金浇铸用水口砖的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：（1）取锆英石、铝矾土、无烟煤装入球磨机中球磨、过筛、煅烧，冷却后研磨得氮化锆基陶瓷；（2）取白刚玉研磨过筛，筛选出粒径为1～3mm，0.74～1.00mm，0.45～0.74mm的各级粒度白刚玉，并配制成级配白刚玉；（3）按重量份数计，称取100～120份级配白刚玉，100～120份电熔镁砂，50～52份电熔镁铝尖晶石，18～20份高岭土，7～10份二氧化钛，7～10份氮化锆基陶瓷，5～8份硅粉，5～8份石墨粉，10～12份酚醛树脂，装入混炼机中混炼10～15min，得混合料；（4）将混合料装入液压机中，以200～250MPa压力压制成粗坯，并烧制成型，得冶金浇铸用水口砖。2.如权利要求1所述的一种冶金浇铸用水口砖的制备方法，其特征在于，步骤（1）所述的锆...

【专利技术属性】
技术研发人员：石磊，杨阳，孙冬，
申请(专利权)人：石磊，
类型：发明
国别省市：江苏,32