一种高抗渣侵蚀铁水包用砖及制备方法技术

本发明专利技术特别涉及一种高抗渣侵蚀铁水包用砖及制备方法，属于耐火材料技术领域，该铁水包用砖包括组分A，所述组分A由如下质量分数的物质组成：焦宝石30‑60％，红柱石10‑30％，富铝尖晶石5‑10％，碳化硅6‑16％，助烧剂1‑8％，抗氧化剂1‑4％。本发明专利技术实施例提供的高抗渣侵蚀铁水包用砖具有致密度高，气孔率低，高强度、高抗渣侵蚀等特点，在同等的温度及渣铁侵蚀条件下，高抗侵蚀砖的侵蚀层和氧化层厚度仅为传统铁包砖的1/5‑1/3，因此能较大幅度的提供铁水包寿命，防止因渣侵蚀和砖剥落产生的漏铁等安全事故，特别适用于KR脱硫率高和需要回收脱硫渣铁的铁水包。

【技术实现步骤摘要】
一种高抗渣侵蚀铁水包用砖及制备方法
本专利技术属于耐火材料
，特别涉及一种高抗渣侵蚀铁水包用砖及制备方法。
技术介绍
铁水包是铁水的一种运输设备，主要是将高炉铁水运输至转炉或者混铁炉，随着炼钢工艺的改进及发展，有时候铁水包也会承担铁水预处理任务，主要是对铁水进行脱硫，一般采用KR脱硫法，即用搅拌头插入铁水，旋转搅拌的同时加入脱硫剂，脱硫剂的主要成分是CaO和CaF2。在脱硫完成后铁水包内会产生大量脱硫渣，需要从铁水表面扒除干净才能把铁水兑进转炉继续炼钢。而这些扒掉的脱硫渣里含有大量铁元素，称作脱硫渣铁。为了回收脱硫渣铁里面的铁，有些钢厂采取把部分简单处理后的脱硫渣铁投入到兑完铁水后的空铁水包中，一次投入大致2-3t的渣铁。由于部分钢厂的脱硫率高，甚至达到100％，即每包铁水都会去脱硫，而产生的部分脱硫渣铁又投入到铁水包中进行回收，对传统的铁水包耐材造成很大的考验。如Al2O3-SiC-C不烧砖，脱硫剂中的CaO和CaF2都会和Al2O3及SiO2反应形成低熔点相，而脱硫渣铁中含有大量的Fe氧化物，与耐材中的C和SiC发生反应，生成CO或CO2，严重破坏砖体结构，大大降低砖的强度，可造成砖的损坏。中国专利200710040413.2公开了一种矾土基红柱石-SiC-C质砖、制作方法及其应用，这种砖在组分中引入两种规格红柱石，在使用过程中发生二次莫来石反应，形成莫来石网络框架，有利于提高材料的中、高温物理性能，冲击区熔损减轻、包壁裂纹扩展抑制，但是在铁水包采用铁水预处理工艺时，这种砖侵蚀速率有上升的趋势。r>中国专利201410804022.3公开了一种用于铁水包的耐火材料及其制备方法，这种砖采用焦宝石、红柱石和碳化硅作为主要原料，红柱石煅烧生成的莫来石多晶聚团与焦宝石自身的矿相的组合在显微结构上呈现为多相非均态体系，可保证其高温下的体积稳定，其多相结构对于提高材料的热稳定性也有帮助。但是本身含有的SiC会被脱硫渣铁中大量的FeO氧化，劣化其性能；且由于这种砖气孔率高，致密度较差，体积密度一般≤2.3g/cm3，抗铁水冲击和抗渣渗透能力相对较弱，对脱硫率高和需回收脱硫渣铁的铁水包不太适应。
技术实现思路
鉴于上述问题，提出了本专利技术以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的高抗渣侵蚀铁水包用砖及制备方法。本专利技术实施例提供一种高抗渣侵蚀铁水包用砖，所述铁水包用砖包括组分A，所述组分A由如下质量分数的物质组成：焦宝石30-60％红柱石10-30％富铝尖晶石5-10％碳化硅6-16％助烧剂1-8％抗氧化剂1-4％。可选的，所述焦宝石按粒度及质量分数包括：粒度为3-1mm的焦宝石颗粒为30-35％，粒度≤1mm的焦宝石颗粒为8-28％。可选的，所述红柱石按粒度及质量分数包括：粒度≤1mm的红柱石颗粒为10-28％，粒度为-200目的红柱石粉末为7-15％。可选的，所述碳化硅按粒度及质量分数包括：粒度≤1mm的碳化硅颗粒为6-10％，粒度-200目的碳化硅细粉为10-16％。可选的，所述富铝尖晶石按粒度及质量分数包括：粒度≤1mm的尖晶石颗粒为1-4％，粒度-200目的尖晶石细粉为2-7％。可选的，所述所述铁水包用砖还包括组分B，所述组分B为：结合剂和添加剂，所述结合剂和所述添加剂的重量分别为所述A组分总重量的3-6％和1-3％。可选的，所述结合剂包括硅溶胶和PVA，所述硅溶胶和所述PVA的质量比为3-5∶1-3。可选的，所述硅溶胶中SiO2的质量分数为25-40％，所述硅溶胶的pH值为9-10.5，所述PVA为聚乙烯醇的饱和溶液。可选的，所述添加剂为氟化钇，所述氟化钇的粒度为1-2μm。基于同一专利技术构思，本专利技术实施例还提供一种高抗渣侵蚀铁水包用砖的制备方法，其特征在于，所述方法包括：所述质量分数配比，将焦宝石、红柱石、碳化硅和富铝尖晶石混合并搅拌10-20min，以获得第一物料；所述质量分数配比，将助烧剂、抗氧化剂、结合剂和添加剂混合并搅拌5-8min，以获得第二物料；将所述第一物料和所述第二物料混合并搅拌10-20min，以获得第三物料；将所述第三物料置于50-150MPa压力下压制威砖坯，将所述砖坯置于1100-1300℃温度下烧制5-8h，以获得高抗渣侵蚀铁水包用砖。本专利技术实施例中的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：本专利技术实施例提供的高抗渣侵蚀铁水包用砖具有致密度高，气孔率低，高强度、高抗渣侵蚀等特点，在同等的温度及渣铁侵蚀条件下，高抗侵蚀砖的侵蚀层和氧化层厚度仅为传统铁包砖的1/5-1/3，因此能较大幅度的提供铁水包寿命，防止因渣侵蚀和砖剥落产生的漏铁等安全事故，特别适用于KR脱硫率高和需要回收脱硫渣铁的铁水包。上述说明仅是本专利技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本专利技术的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本专利技术的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本专利技术的具体实施方式。具体实施方式下文将结合具体实施方式和实施例，具体阐述本专利技术，本专利技术的优点和各种效果将由此更加清楚地呈现。本领域技术人员应理解，这些具体实施方式和实施例是用于说明本专利技术，而非限制本专利技术。在整个说明书中，除非另有特别说明，本文使用的术语应理解为如本领域中通常所使用的含义。因此，除非另有定义，本文使用的所有技术和科学术语具有与本专利技术所属领域技术人员的一般理解相同的含义。若存在矛盾，本说明书优先。除非另有特别说明，本专利技术中用到的各种原材料、试剂、仪器和设备等，均可通过市场购买得到或者可通过现有方法制备得到。本申请实施例的技术方案为解决上述技术问题，总体思路如下：根据本专利技术一种典型的实施方式，提供一种高抗渣侵蚀铁水包用砖，所述铁水包用砖包括组分A，所述组分A由如下质量分数的物质组成：焦宝石30-60％红柱石10-30％富铝尖晶石5-10％碳化硅6-16％助烧剂1-8％抗氧化剂1-4％。上述组分A的各物质作用一般如下：焦宝石：此处使用的是焦宝石原矿经高温煅烧后的熟焦宝石颗粒，Fe2O3和其他碱金属杂质含量较低，具有体积稳定、强度大及吸水率小等特性，且来源广泛、价格便宜，可作为本专利技术耐火砖的主要颗粒来源。红柱石：在高温煅烧时容易形成莫来石并伴随有3％-5.4％的体积膨胀，可以补偿原料中碱金属等低熔物在高温条件下产生的收缩，并且高温煅烧过程形成的莫来石相互连接结构可以均化耐火材料的膨胀性。碳化硅：可提高材料的高温指标和抗侵蚀性能。富铝尖晶石：能在高温下与熔渣中的FeO反应，形成了(Mg，Fe)Al2O4复合尖晶石，降低了FeO对SiC的氧化，从而使熔渣对试样的侵蚀减弱。随着熔渣向砖内部的渗透，富铝尖晶石还能与熔渣中的CaO反应生成了CA本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高抗渣侵蚀铁水包用砖，其特征在于，所述铁水包用砖包括组分A，所述组分A由如下质量分数的物质组成：/n焦宝石 30-60％/n红柱石 10-30％/n富铝尖晶石 5-10％/n碳化硅 6-16％/n助烧剂 1-8％/n抗氧化剂 1-4％。/n

【技术特征摘要】
1.一种高抗渣侵蚀铁水包用砖，其特征在于，所述铁水包用砖包括组分A，所述组分A由如下质量分数的物质组成：
焦宝石30-60％
红柱石10-30％
富铝尖晶石5-10％
碳化硅6-16％
助烧剂1-8％
抗氧化剂1-4％。


2.根据权利要求1所述的一种高抗渣侵蚀铁水包用砖，其特征在于，所述焦宝石按粒度及质量分数包括：
粒度为3-1mm的焦宝石颗粒为30-35％，
粒度≤1mm的焦宝石颗粒为8-28％。


3.根据权利要求1所述的一种高抗渣侵蚀铁水包用砖，其特征在于，所述红柱石按粒度及质量分数包括：
粒度≤1mm的红柱石颗粒为10-28％，
粒度为-200目的红柱石粉末为7-15％。


4.根据权利要求1所述的一种高抗渣侵蚀铁水包用砖，其特征在于，所述碳化硅按粒度及质量分数包括：
粒度≤1mm的碳化硅颗粒为6-10％，
粒度-200目的碳化硅细粉为10-16％。


5.根据权利要求1所述的一种高抗渣侵蚀铁水包用砖，其特征在于，所述富铝尖晶石按粒度及质量分数包括：
粒度≤1mm的尖晶石颗粒为1-4％，
粒度-200目的尖晶石细粉为2-7％。


6.根据权利要求1所述的一种高抗渣侵蚀铁水包用砖，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：钟凯，沙远洋，丁旭，崔园园，仲卫军，安刚，祝少军，张雪松，温太阳，曹勇，杨彬，
申请(专利权)人：首钢集团有限公司，首钢京唐钢铁联合有限责任公司，
类型：发明
国别省市：北京;11