一种用于高炉炉衬的复合材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种用于高炉炉衬的复合材料及其制备方法，包括以下原料组分：刚玉、电熔莫来石、氧化铝粉、氧化锆微粉、氮化硼、结合剂、复合添加剂。制备方法包括以下步骤：S1、将刚玉、电熔莫来石混碾制得混合砂石；S2、将氧化铝粉、氧化锆微粉、氮化硼、复合添加剂、结合剂依次加入S1步骤制得的混合砂石中混合均匀；S3、将S2制备的混合物经1600℃的高温、每平方米压力为120kg的高压烧制成型。通过在刚玉莫来石复合材料中引入加入氮化硼，抑制莫来石中二氧化硅转换为一氧化硅（气孔），并通过引入“氧化锆”提高抗碱金属或炉渣的侵蚀，进而达到高炉利用系数4.0以上，实现节能减排，降本增效以及高炉高效长寿的效果。高炉高效长寿的效果。

【技术实现步骤摘要】
一种用于高炉炉衬的复合材料及其制备方法


[0001]本专利技术涉及耐火材料
，特别是一种用于高炉炉衬的复合材料及其制备方法。

技术介绍

[0002]当前我国钢铁产能超过10亿吨，高炉炼铁工艺相对简单，产量大，劳动生产率高，能耗低，故高炉炼铁仍是现代炼铁的主要方法。随着技术的发展，炼铁高炉越来越现代化，大型化。
[0003]在钢铁高炉、炉底、炉缸、风铁渣口普遍使用传统刚玉莫来石、复合棕刚玉的材料，随着技术的发展，冶炼系数的增加，超高利用系数的冶炼强度加大了渣铁等有害成分的侵蚀，传统复合棕刚玉和刚玉莫来石砖的抗渣性能下降，气孔增大，结构疏松，容易提前损坏，使高炉一代寿命平均不到8年，抗侵蚀能力差。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种用于高炉炉衬的复合材料及其制备方法，解决超高利用系数的冶炼强度下，传统复合棕刚玉和刚玉莫来石砖的抗渣性能下降，气孔增大，结构疏松，容易提前损坏，使高炉一代寿命短，抗侵蚀能力差的问题。
[0005]本专利技术的目的通过以下技术方案来实现：一种用于高炉炉衬的复合材料，包括以下原料组分：刚玉、电熔莫来石、氧化铝粉、氧化锆微粉、氮化硼、结合剂、复合添加剂。
[0006]进一步的技术方案是，按重量百分数计，包括以下原料组分：刚玉50
‑
65%、电熔莫来石15
‑
25%、氧化铝粉5
‑
7%、氧化锆微粉4
‑
8%、氮化硼0.6
‑
0.8%、结合剂6/>‑
10%、复合添加剂0.2
‑
0.4%。
[0007]更进一步的技术方案是，按重量百分数计，包括以下原料组分：刚玉57%、电熔莫来石22%、氧化铝粉6%、氧化锆微粉6%、氮化硼0.6%、结合剂8%、复合添加剂0.4%。
[0008]更进一步的技术方案是，所述刚玉为电熔白刚玉或致密刚玉。
[0009]更进一步的技术方案是，所述复合添加剂包括碳化硅微粉、碳化硼、三聚磷酸钠和抗氧剂，且所述碳化硅微粉、碳化硼、三聚磷酸钠和抗氧剂的比例为1:1:1:1。
[0010]更进一步的技术方案是，所述结合剂为硅溶胶。
[0011]一种用于高炉炉衬的复合材料的制备方法，包括以下步骤： S1、将刚玉、电熔莫来石混碾制得混合砂石； S2、将氧化铝粉、氧化锆微粉、氮化硼、复合添加剂、结合剂依次加入S1步骤制得的混合砂石中混合均匀； S3、将S2制备的混合物经1600℃的高温、每平方米压力为120kg的高压烧制成型。
[0012]进一步的技术方案是，所述刚玉为电熔白刚玉或致密刚玉。
[0013]更进一步的技术方案是，所述复合添加剂包括碳化硅微粉、碳化硼、三聚磷酸钠和抗氧剂，且所述碳化硅微粉、碳化硼、三聚磷酸钠和抗氧剂的比例为1:1:1:1。
[0014]更进一步的技术方案是，所述结合剂为硅溶胶。
[0015]本专利技术具有以下优点：通过在刚玉莫来石复合材料中引入加入氮化硼，抑制莫来石中二氧化硅转换为一氧化硅（气孔），避免因刚玉莫来石中含二氧化硅长期在高温高炉侵蚀条件下转化为一氧化硅速度加快，抗渣性能下降，气孔增大，结构疏松，提前损坏的问题，并通过引入“氧化锆”提高抗碱金属或炉渣的侵蚀，进而达到高炉利用系数4.0以上，实现节能减排，降本增效以及高炉高效长寿的效果。
具体实施方式
[0016]为使本专利技术实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施方式，对本专利技术实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本专利技术一部分实施方式，而不是全部的实施方式。
[0017]因此，以下对本专利技术的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本专利技术的范围，而是仅仅表示本专利技术的选定实施方式。基于本专利技术中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本专利技术保护的范围。
[0018]需要说明的是，在不冲突的情况下，本专利技术中的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。
[0019]实施例1一种用于高炉炉衬的复合材料，按重量百分数计，包括以下原料组分：电熔白刚玉50%、电熔莫来石25%、氧化铝粉7%、氧化锆微粉8%、氮化硼0.8%、硅溶胶9%、碳化硅微粉0.05%、碳化硼0.05%、三聚磷酸钠0.05%和抗氧剂0.05%。
[0020]一种用于高炉炉衬的复合材料的制备方法，包括以下步骤： S1、将电熔白刚玉50%、电熔莫来石25%混碾制得混合砂石； S2、将氧化铝粉7%、氧化锆微粉8%、氮化硼0.8%、碳化硅微粉0.05%、碳化硼0.05%、三聚磷酸钠0.05%和抗氧剂0.05%、硅溶胶9%依次加入S1步骤制得的混合砂石中混合均匀； S3、将S2制备的混合物经1600℃的高温、每平方米压力为120kg的高压烧制成型。
[0021]实施例2一种用于高炉炉衬的复合材料，按重量百分数计，包括以下原料组分：致密刚玉65%、电熔莫来石15%、氧化铝粉5%、氧化锆微粉4%、氮化硼0.6%、硅溶胶10%、碳化硅微粉0.1%、碳化硼0.1%、三聚磷酸钠0.1%和抗氧剂0.1%。
[0022]一种用于高炉炉衬的复合材料的制备方法，包括以下步骤： S1、将致密刚玉65%、电熔莫来石15%混碾制得混合砂石； S2、将氧化铝粉5%、氧化锆微粉4%、氮化硼0.6%、碳化硅微粉0.1%、碳化硼0.1%、三聚磷酸钠0.1%和抗氧剂0.1%、硅溶胶10%依次加入S1步骤制得的混合砂石中混合均匀； S3、将S2制备的混合物经1600℃的高温、每平方米压力为120kg的高压烧制成型。
[0023]实施例3一种用于高炉炉衬的复合材料，按重量百分数计，包括以下原料组分：致密刚玉58%、电熔莫来石23%、氧化铝粉6%、氧化锆微粉6%、氮化硼0.68%、硅溶胶6%、碳化硅微粉0.08%、碳化硼0.08%、三聚磷酸钠0.08%和抗氧剂0.08%。
[0024]一种用于高炉炉衬的复合材料的制备方法，包括以下步骤： S1、将致密刚玉58%、电熔莫来石23%混碾制得混合砂石； S2、将氧化铝粉6%、氧化锆微粉6%、氮化硼0.68%、碳化硅微粉0.08%、碳化硼0.08%、三聚磷酸钠0.08%和抗氧剂0.08%、硅溶胶6%依次加入S1步骤制得的混合砂石中混合均匀； S3、将S2制备的混合物经1600℃的高温、每平方米压力为120kg的高压烧制成型。
[0025]实施例4一种用于高炉炉衬的复合材料，按重量百分数计，包括以下原料组分：电熔白刚玉57%、电熔莫来石22%、氧化铝粉6%、氧化锆微粉6%、氮化硼0.6%、硅溶胶8%、碳化硅微粉0.1%、碳化硼0.1%、三聚磷酸钠0.1%和抗氧剂0.1%。
[0026]一种用于高炉炉衬的复合材料的制备方法，包括以下步骤： S1、将电熔白刚玉57%、电熔莫来石22%混碾制得混合砂石； S2、氧化铝粉6%、氧化锆微粉6%、氮化硼0.6%、碳化硅微粉0.1%、碳化硼本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于高炉炉衬的复合材料，其特征在于：包括以下原料组分：刚玉、电熔莫来石、氧化铝粉、氧化锆微粉、氮化硼、结合剂、复合添加剂。2.根据权利要求1所述的一种用于高炉炉衬的复合材料，其特征在于：按重量百分数计，包括以下原料组分：刚玉50
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65%、电熔莫来石15
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25%、氧化铝粉5
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7%、氧化锆微粉4
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8%、氮化硼0.6
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0.8%、结合剂6
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10%、复合添加剂0.2
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0.4%。3.根据权利要求2所述的一种用于高炉炉衬的复合材料，其特征在于：按重量百分数计，包括以下原料组分：刚玉57%、电熔莫来石22%、氧化铝粉6%、氧化锆微粉6%、氮化硼0.6%、结合剂8%、复合添加剂0.4%。4.根据权利要求1所述的一种用于高炉炉衬的复合材料，其特征在于：所述刚玉为电熔白刚玉或致密刚玉。5.根据权利要求1所述的一种用于高炉炉衬的复合材料，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：孟迪，成志飞，李幸可，白勇，
申请(专利权)人：河南华宇新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：