一种添加复合氧化铝微粉及碳源的滑板砖及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种添加复合氧化铝微粉及碳源的滑板砖及其制备方法，涉及耐火材料技术领域。本发明专利技术所述滑板砖的原料组成及重量百分比为：40～50％的板状刚玉颗粒，10～20％的电熔锆刚玉颗粒，5～10％的板状刚玉细粉，5～10％的电熔锆刚玉细粉，10～15％的复合氧化铝微粉，0.5～3％的鳞片石墨，0.5～3％的炭黑，0.5～5％的金属铝粉，0.5～5％的金属硅粉，1～4％的特殊添加剂，总共为100％；外加4～6％的酚醛树脂。将上述原料经粉料混合、混碾、成型、热处理、烧成、浸煮碳化、精加工、检验和包装等过程得到成品滑板砖。本发明专利技术所述添加复合氧化铝微粉及碳源的滑板砖通过改变对氧化铝微粉的调整，从而提高滑板砖的抗热震性能、耐冲刷性能以及抗侵蚀性能，提高使用寿命。

【技术实现步骤摘要】
一种添加复合氧化铝微粉及碳源的滑板砖及其制备方法
本专利技术涉及耐火材料
，涉及大型钢包及转炉用滑板，尤其涉及一种添加复合氧化铝微粉及碳源的滑板砖及其制备方法。
技术介绍
滑板砖由于经常受钢水冲刷和高氧化性气氛的氧化，以及频繁的急冷急热作用，对滑板砖要求极为苛刻。目前大型钢包滑板砖及转炉闸阀滑板砖主要为铝锆碳材质，但随着冶炼条件的不断苛刻及对钢种要求的不断提高，传统的铝锆碳材质滑板在使用过程中经常存在抗侵蚀能力差，热震稳定性差，夹钢等现象出现，且使用炉数不高，与国外先进滑板供货厂家相比较还有很大差距；因此，研发新一代抗热震性能、耐冲刷、抗侵蚀的高性能滑板砖具有重要意义。铝锆碳滑板砖常用的氧化铝微粉通常有普通α-氧化铝微粉，白刚玉微粉等，单种氧化铝微粉的使用虽然能提高滑板的高温烧结性能，但不同的氧化铝微粉其作用效果不尽相同。
技术实现思路
为了解决传统的铝锆碳材质滑板在使用过程中经常存在抗侵蚀能力差、热震稳定性差、夹钢等问题，本专利技术提供一种添加复合氧化铝微粉及碳源的滑板砖及其制备方法，本专利技术所述添加复合氧化铝微粉及碳源的滑板砖通过改变对氧化铝微粉的调整，从而提高滑板砖的抗热震性能、耐冲刷性能以及抗侵蚀性能。为了实现上述的目的，本专利技术的技术方案如下：本专利技术提供一种添加复合氧化铝微粉及碳源的滑板砖，它的原料组成及重量百分比为：40～50％的板状刚玉颗粒，10～20％的电熔锆刚玉颗粒，5～10％的板状刚玉细粉，5～10％的电熔锆刚玉细粉，10～15％的复合氧化铝微粉，0.5～3％的鳞片石墨，0.5～3％的炭黑，0.5～5％的金属铝粉，0.5～5％的金属硅粉，1～4％的特殊添加剂，总共为100％；外加4～6％的酚醛树脂。优选地，所述板状刚玉颗粒和板状刚玉细粉的Al2O含量≥98.5％，PH值呈中性，有效粒度含量≥90％。优选地，所述电熔锆刚玉颗粒和电熔锆刚玉细粉的Al2O3与ZrO2含量≥98％，同时ZrO2含量≥23％。优选地，所述复合氧化铝微粉包括1μm的氧化铝微粉5～8％和5μm的氧化铝微粉5～7％。优选地，所述鳞片石墨的粒度为1000目，所述鳞片石墨中C含量≥96％；所述金属铝粉和金属硅粉的粒度为240目，所述金属铝粉中Al含量≥99％，所述金属硅粉中Si含量≥97％。本专利技术还提供一种上述添加复合氧化铝微粉及碳源的滑板砖的制备方法，按以下步骤具体进行：(1)粉料混合：将5～10％的板状刚玉细粉、5～10％的电熔锆刚玉细粉、10～15％的复合氧化铝微粉、0.5～3％的鳞片石墨、0.5～3％的炭黑、0.5～5％的金属铝粉、0.5～5％的金属硅粉以及1～4％的特殊添加剂加入混料机中，预混40～50min使之充分混匀得到粉料；(2)混碾：将40～50％的板状刚玉颗粒和10～20％的电熔锆刚玉颗粒加入混碾机中，同时加入三分之一的酚醛树脂，混碾1～2min；再向混碾机中加入步骤(1)混匀的粉料以及剩余的酚醛树脂，然后继续进行混碾得到泥料，总混碾时间为18～25min，保证泥料具有流动性的同时无明显偏析、不结团、无白料、不团聚；(3)成型：根据所要生产的滑板的类型，利用压机将步骤(2)得到泥料压制成砖坯，控制好砖坯尺寸、飞边、缺损、麻皮、层裂等外观质量；(4)热处理：将步骤(3)中砖坯放入干燥器热处理，初始温度为60～80℃，将温度从低到高逐步升高到180～250℃，升温时间为16h，在该温度下干燥20～32h后出干燥器；(5)烧成：将步骤(4)中干燥后砖坯放入窑中，控制窑中的温度为1420～1480℃，保温15h埋碳烧成；(6)浸煮碳化：将步骤(5)中烧成的砖坯放入沥青储罐，沥青储罐内的温度控制在180～200℃，压力控制在1.2～1.8MPa，保温5h后降温，然后将砖坯放入碳化窑进行碳化处理，碳化窑温度控制为450±10℃；(7)精加工：将将步骤(6)中浸煮碳化处理得到的滑板采用平面磨床对其滑动面进行加工；(8)检验、包装：将检验合格的滑板装入包装箱，并做好标识。优选地，所述步骤(5)中的窑为隧道窑和梭式窑中的一种。相较于现有铝锆碳材质滑板，本专利技术的有益效果是：复合氧化铝微粉是该滑板性能指标提高的关键，不同粒径的氧化铝微粉可有效地填充滑板砖，同时明显促进滑板烧结，提高烧后滑板的强度；板状刚玉颗粒和电熔锆刚玉颗粒作为骨料，起支撑作用，板状刚玉和电熔锆刚玉细粉是滑板基质的主要成分，板状刚玉早高温处理好具有良好的热震稳定性和抗弯强度，电熔锆刚玉具有可良好的耐高温性能；所述原料中以鳞片石墨和炭黑为复合碳源，鳞片石墨具有较好抗渣性，纳米炭黑粒径小，能够更好地填充，且与氧化铝颗粒之间形成碳网络，有利于吸收和平衡热膨胀和收缩过程中产生的热应力，降低材料的热膨胀系数，其热震后的强度保持率较高，降低热冲击对材料结构的破坏，从而提高材料热震稳定性。合理的颗粒级配有利于提高转炉滑板砖的致密性、均匀性和加工性；添加金属铝粉、硅粉及特殊添加剂有利于增加制品的韧性和抗氧化性及热震稳定性；同时，制备该滑板砖的生产工艺简单，控制方便，能耗低，作业环境清洁，工人劳动强度小，产品合格率高，保质期长，制造成本低。具体实施方式首先，需要说明的是，以下将以示例方式来具体说明本专利技术所述添加复合氧化铝微粉及碳源的滑板砖的特点和优点等，然而所有的描述仅是用来进行说明的，而不应将其理解为对本专利技术形成任何限制。为避免重复，先将实施例中涉及的有关原料技术参数或制作方法统一说明，实施例中不再赘述：所述板状刚玉颗粒和板状刚玉细粉的Al2O含量≥98.5％，PH值呈中性，有效粒度含量≥90％。所述电熔锆刚玉颗粒和电熔锆刚玉细粉的Al2O3与ZrO2含量≥98％，同时ZrO2含量≥23％。所述复合氧化铝微粉包括1μm的氧化铝微粉5～8％和5μm的氧化铝微粉5～7％。所述鳞片石墨的粒度为1000目，所述鳞片石墨中C含量≥96％；所述金属铝粉和金属硅粉的粒度为240目，所述金属铝粉中Al含量≥99％，所述金属硅粉中Si含量≥97％。下面就通过这个给出的实施例来对本专利技术添加复合氧化铝微粉及碳源的滑板砖进行示例性说明。实施例1本实施例所述的添加复合氧化铝微粉及碳源的滑板砖，其原料组成及重量百分比为：40％的板状刚玉颗粒，20％的电熔锆刚玉颗粒，10％的板状刚玉细粉，5％的电熔锆刚玉细粉，10％的复合氧化铝微粉，2.5％的鳞片石墨，2.5％的炭黑，3％的金属铝粉，3％的金属硅粉，4％的特殊添加剂，总共为100％；外加5％的酚醛树脂。本实施例所述的添加复合氧化铝微粉及碳源的滑板砖的制备方法包括以下步骤：(1)粉料混合：将10％的板状刚玉细粉、5％的电熔锆刚玉细粉、10％的复合氧化铝微粉、2.5％的鳞片石墨、2.5％的炭黑、3％的金属铝粉、3％的金属硅粉以及4％的特殊添加剂加入混料机中，预混40min使之充分混匀得到粉料；(2)混碾：将40％的板状刚玉颗粒和20％的电熔锆刚玉颗粒加入混碾机中，同时加入三分之一的酚醛树脂，混碾2min；再向混碾机中加入步骤(1)混匀的粉料以及剩余的酚醛树脂，然后继续进行混碾得到泥料，总混碾时间为20min，保证泥料具有流动性的同时无明显偏析、不结团、无白料、不团聚；(3)成型：根据所要生产的滑板的类型，利用压机将步骤(2)得到泥料压制成砖坯，控本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种添加复合氧化铝微粉及碳源的滑板砖，其特征在于，它的原料组成及重量百分比为：40～50％的板状刚玉颗粒，10～20％的电熔锆刚玉颗粒，5～10％的板状刚玉细粉，5～10％的电熔锆刚玉细粉，10～15％的复合氧化铝微粉，0.5～3％的鳞片石墨，0.5～3％的炭黑，0.5～5％的金属铝粉，0.5～5％的金属硅粉，1～4％的特殊添加剂，总共为100％；外加4～6％的酚醛树脂。

【技术特征摘要】
1.一种添加复合氧化铝微粉及碳源的滑板砖，其特征在于，它的原料组成及重量百分比为：40～50％的板状刚玉颗粒，10～20％的电熔锆刚玉颗粒，5～10％的板状刚玉细粉，5～10％的电熔锆刚玉细粉，10～15％的复合氧化铝微粉，0.5～3％的鳞片石墨，0.5～3％的炭黑，0.5～5％的金属铝粉，0.5～5％的金属硅粉，1～4％的特殊添加剂，总共为100％；外加4～6％的酚醛树脂。2.根据权利要求1所述的添加复合氧化铝微粉及碳源的滑板砖，其特征在于：所述板状刚玉颗粒和板状刚玉细粉的Al2O含量≥98.5％，PH值呈中性，有效粒度含量≥90％。3.根据权利要求1所述的添加复合氧化铝微粉及碳源的滑板砖，其特征在于：所述电熔锆刚玉颗粒和电熔锆刚玉细粉的Al2O3与ZrO2含量≥98％，同时ZrO2含量≥23％。4.根据权利要求1所述的添加复合氧化铝微粉及碳源的滑板砖，其特征在于：所述复合氧化铝微粉包括1μm的氧化铝微粉5～8％和5μm的氧化铝微粉5～7％。5.根据权利要求1所述的添加复合氧化铝微粉及碳源的滑板砖，其特征在于：所述鳞片石墨的粒度为1000目，所述鳞片石墨中C含量≥96％；所述金属铝粉和金属硅粉的粒度为240目，所述金属铝粉中Al含量≥99％，所述金属硅粉中Si含量≥97％。6.根据权利要求1～5所述的添加复合氧化铝微粉及碳源的滑板砖的制备方法，其特征在于，按以下步骤具体进行：(1)粉料混合：将5～10％的板状刚玉细粉、5～10％的电熔锆刚玉细粉、10～15％的复合氧化铝微粉、0.5～3％的鳞片石墨、0....

【专利技术属性】
技术研发人员：彭学峰，郁书中，崔任渠，张小红，
申请(专利权)人：瑞泰马钢新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34