一种抗热震性复合水口砖的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种抗热震性复合水口砖的制备方法，涉及耐火材料技术领域。该方法采用异甘草素改性的酚醛树脂作为粘结剂，以(

【技术实现步骤摘要】
一种抗热震性复合水口砖的制备方法


[0001]本专利技术属于耐火材料
，具体涉及一种抗热震性复合水口砖的制备方法。

技术介绍

[0002]我国从80年代开始，含碳耐火材料得到很大发展，其品种越来越多，有镁碳质、铝碳质、铝镁碳质、铝锆碳质等，其中铝碳和铝锆碳滑动水口砖在连铸钢包上得到广泛应用。滑动水砖的使用是炼钢铸锭工艺的一项重大革新，只就鞍钢每年不仅可节约耐火材料，而且改善了工作环境，大大减轻了劳动强度。在炼钢工艺中，水口砖的损坏，不仅是由于液态金属和熔渣的化学作用，而且由于熔融金属的快速热冲击引起的裂纹和剥落以及液态金属的磨损等物理作用，因此为了使水口砖能够稳定地操作，必须采用能很好抗热冲击和抗侵蚀的耐火材料用于制造水口砖。随着炼钢工艺的发展，对滑动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。但生产实践发现，随温度的升高，结合剂挥发成分的逸散，部分闭口气孔贯通，显气孔率成倍提高，结构弱化，强度下降，从而给制品的抗氧化性、抗钢水冲刷及侵蚀带来不利影响。
[0003]本专利技术设计提供了一种抗热震性复合水口砖的制备方法，在铝锆碳质滑动水口砖中添加热固性树脂，弥补了现有水口砖材料易氧化的缺点，且本专利技术制备的水口砖气孔率低、体积密度高，抗热震稳定性好，抗氧化性好。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种抗热震性复合水口砖的制备方法，该方法制备的复合水口砖具有气孔率低、体积密度高，抗热震稳定性好，抗氧化性好的特性。
[0005]本专利技术为实现上述目的所采取的技术方案为：
[0006]一种抗热震性复合水口砖的制备方法，包括：
[0007]S1：在原料中加入粘结剂、抗氧化剂，进行混炼；
[0008]S2：加压成型，干燥；
[0009]S3：采用隔焰保护工艺进行烧成，真空油浸，碳化，磨光，制得抗热震性复合水口砖；
[0010]上述原料包含铝矾土熟料、半软质粘土、二氧化锆、粘土熟料；上述粘结剂包含改性酚醛树脂；上述改性酚醛树脂由异甘草素改性酚醛树脂而得。
[0011]本专利技术提供了一种抗热震性复合水口砖的制备方法，以改性酚醛树脂为粘结剂，以松香树脂为抗氧化剂，将两者加入到铝矾土熟料、半软质粘土、二氧化锆、粘土熟料中混炼，采用压力机加压成型干燥后，不接触火焰进行烧成，然后真空浸油处理，进一步提高制品的含碳量，经碳化磨光后，制得的抗热震性复合水口砖，具有气孔率低、体积密度高，抗热震稳定性好，抗氧化性好的特性；且本专利技术在复合水口砖的制备过程中，采用异甘草素对酚醛树脂进行改性，进一步提高了复合水口砖的性能，原因可能是由于更多的异甘草素与甲醛发生了反应，减少了游离醛的含量，形成交联性更好的三维网络。
[0012]具体地，上述抗热震性复合水口砖的制备方法，包括以下步骤：
[0013]S1：在粘土熟料中加入粘结剂、抗氧化剂混炼5
‑
8min后，再加入铝矾土熟料、半软质粘土、二氧化锆混炼20
‑
25min；
[0014]S2：采用压力机加压成型，自然干燥3
‑
5h后，在190
‑
200℃干燥30
‑
36h；
[0015]S3：采用隔焰保护工艺进行烧成，真空油浸后，在530
‑
550℃碳化，磨光后，制得抗热震性复合水口砖。
[0016]对本专利技术而言，上述铝矾土熟料粒径为0.088
‑
1mm；半软质粘土粒径≤0.088mm；二氧化锆粒径≤0.045mm；粘土熟料粒径为2
‑
5mm。
[0017]对本专利技术而言，上述铝矾土熟料与粘土熟料的质量比为1:3
‑
4；半软质粘土与粘土熟料的质量比为1:8
‑
10；二氧化锆与粘土熟料的质量比为1:30
‑
35。
[0018]对本专利技术而言，上述粘土熟料与粘结剂的质量比为：1:0.08
‑
0.12；粘土熟料与抗氧化剂的质量比为：1:0.08
‑
0.12。
[0019]对本专利技术而言，上述抗氧化剂包含松香树脂。
[0020]对本专利技术而言，上述加压成型工艺条件为：压力25
‑
30kg/s；时间20
‑
35s。
[0021]对本专利技术而言，上述隔焰保护工艺条件为：温度1200
‑
1260℃；时间4
‑
6h。
[0022]对本专利技术而言，上述真空油浸条件为：压力5
‑
8kgf/cm2，时间5
‑
8h。
[0023]本专利技术还提供了一种改性酚醛树脂的制备方法，包括：采用异甘草素与甲醛发生加成缩合反应，制得改性酚醛树脂。
[0024]具体地，上述改性酚醛树脂的制备方法，包括以下步骤：
[0025]在甲醛中加入苯酚，并调节溶液pH值至9.5
‑
10，在85
‑
90℃反应1
‑
1.5h；降温至60
‑
70℃，加入1/3
‑
1/2量的异甘草素，反应1
‑
1.5h，加入剩余的异甘草素，反应1.5
‑
2h，制得改性酚醛树脂。
[0026]对本专利技术而言，上述异甘草素与甲醛的摩尔比为：1:4.5
‑
5.5；异甘草素与苯酚的摩尔比为1:3
‑
3.5。
[0027]更优选地，本专利技术在抗热震性复合水口砖的制备过程中，采用改性松香树脂替代松香树脂。
[0028]本专利技术还公开了一种改性松香树脂的制备方法，由(
‑
)
‑
表没食子儿茶素与松香树脂发生酯化反应，制得改性松香树脂。
[0029]本专利技术还提供了一种抗氧化剂的改性方法，采用(
‑
)
‑
表没食子儿茶素对松香树脂进行酯化改性，制得的改性松香树脂，用于抗热震性复合水口砖的制备，使其具有更优抗氧化性能的同时，具有气孔率低、体积密度高、抗热震稳定性好的特性。
[0030]具体地，上述改性松香树脂的制备方法，包括以下步骤：
[0031]将松香树脂加入到富马酸中，混合搅拌，然后加入少量蒸馏水，在氮气保护下，加热至160
‑
165℃，持续搅拌反应2.5
‑
3.5h；升温至210
‑
215℃，加入(
‑
)
‑
表没食子儿茶素、氧化锌，反应1.5
‑
2h，制得改性松香树脂。
[0032]对本专利技术而言，上述松香树脂与富马酸的质量比为：1:4.5
‑
6.5；松香树脂与(
‑
)
‑
表没食子儿茶素的质量比为：1:0.5
‑
0.8；松香树脂本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种抗热震性复合水口砖的制备方法，包括：S1：在原料中加入粘结剂、抗氧化剂，进行混炼；S2：加压成型，干燥；S3：采用隔焰保护工艺进行烧成，真空油浸，碳化，磨光，制得抗热震性复合水口砖；所述原料包含铝矾土熟料、半软质粘土、二氧化锆、粘土熟料；所述粘结剂包含改性酚醛树脂；所述改性酚醛树脂由异甘草素改性酚醛树脂而得。2.根据权利要求1所述的一种抗热震性复合水口砖的制备方法，其特征在于：所述铝矾土熟料粒径为0.088
‑
1mm；半软质粘土粒径≤0.088mm；二氧化锆粒径≤0.045mm；粘土熟料粒径为2
‑
5mm。3.根据权利要求1所述的一种抗热震性复合水口砖的制备方法，其特征在于：所述铝矾土熟料与粘土熟料的质量比为1:3
‑
4；半软质粘土与粘土熟料的质量比为1:8
‑
10；二氧化锆与粘土熟料的质量比为1:30
‑
35。4.根据权利要求1所述的一种抗热震性复合水口砖的制备方法，其特征在于：所述抗氧化剂...

【专利技术属性】
技术研发人员：查新光，洪绍松，王军，
申请(专利权)人：江苏盛耐新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：