一种修补渣线用抗侵蚀低磷可塑料及其制备方法技术

本发明专利技术属于金属熔炼技术领域，具体的涉及一种修补渣线用抗侵蚀低磷可塑料及其制备方法。包括如下原料组分：煅烧板状刚玉40～55质量份、铬刚玉12.5～20.5质量份，煅烧α

【技术实现步骤摘要】
一种修补渣线用抗侵蚀低磷可塑料及其制备方法


[0001]本专利技术属于冶金行业领域，具体的涉及一种修补渣线用抗侵蚀低磷可塑料及其制备方法。

技术介绍

[0002]与其他不定形耐火相比，可塑料具有涂抹方便，施工便利，抗热震性能好、耐剥落性强、耐腐蚀性能优异、高温强度高、导热系数低、施工方式灵活等优点。在金属熔炼领域广泛应用。
[0003]目前市场上的可塑料按照结合剂种类可分为磷酸可塑料、磷酸盐可塑料、水玻璃可塑料等。其中，磷酸及磷酸盐结合的可塑料有较高的强度指标，但可塑料用原料中氧化铁含量较高，磷酸及磷酸盐很容易与氧化铁发生化学，使可塑料的存储周期大大缩短，需加入合适得硬化抑制剂提高存储寿命。
[0004]同时，磷是钢中十分有害的元素，磷的存在会导致钢的低温韧性下降，提高钢的脆性；但使用无磷结合剂替代磷酸或磷酸盐结合时，塑性料强度会降低，影响使用体验同时缩短可塑料的存储寿命。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是：鉴于现有技术中冶金行业尤其是高端铸钢领域现用可塑料存在的缺陷，提供一种修补渣线用抗侵蚀低磷可塑料及其制备方法，具有优异的高温强度，施工性能和存储寿命。
[0006]进一步解决了目前市场上普通含磷可塑料使用时，对金属合金的增磷风险，避免对铸件的危害与污染；同时解决了其它替代类结合剂产品在使用时出现的强度不足、制品易开裂、存储寿命短等问题，具有强度高、施工性便利、存储寿命长等优点。
[0007]本专利技术的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：
[0008]第一方面，本专利技术提供一种修补渣线用抗侵蚀低磷可塑料，按照质量百分数计算，包括如下化学组分：Al2O3：86％～92％、Cr2O3：4％～7％，P2O5：1.5％～2.5％，SiO
2 2％～4％，余量为不可避免的杂质，总量为100％。
[0009]该低磷可塑料可被用于铁水包、钢水包渣线区修补，也可被用作无芯感应电炉熔化铁或钢水以及其他有色合金的耐火炉衬侵蚀部位修补，也可以用来制作电炉炉嘴等。
[0010]在一些实施例中，本专利技术提供的修补渣线用抗侵蚀低磷可塑料，按照重量百分数计算，包括如下原料组分：煅烧板状刚玉40～55质量份、铬刚玉12.5～20.5质量份，煅烧α
‑
Al2O3粉18～30质量份、电熔氧化铬绿微粉2.5～5.5质量份、活性氧化铝粉3.0～10.0质量份、蓝晶石3.0～7.0质量份，六偏磷酸钠2
‑
6质量份，磷酸溶液1.5
‑
4.5质量份，水1
‑
3质量份。
[0011]在一些实施例中，所述煅烧板状刚玉中，Al2O3含量>99.5％，晶体结构为α
‑
Al2O3，显性气孔≤6％，粒径为0.045～6mm。
[0012]板状刚玉是一种用工业氧化铝粉为原料，不使用任何外加剂，通过烧成收缩彻底的耐火原料。微观晶体结构为α
‑
Al2O
3,
呈板片状晶体，结晶粗大、发育良好，气孔小且非贯通气孔，纯度高，体积稳定性好，重烧收缩率极小，具有优异的热稳定性和抗蠕变性。
[0013]进一步的，铬刚玉作为市面上各种刚玉的一种，是使用工业氧化铝和氧化铬，经电弧炉高温熔融而成，硬度与白刚玉相近但韧性高于白刚玉，其突出的优点是具有优异的耐侵蚀性，特别适用于侵蚀严重的工况，尤其是电炉及浇包的渣线区域。
[0014]蓝晶石在高温下分解产生莫来石和SiO2，同时伴随明显的体积膨胀，而高温膨胀是其他高铝原料所没有的特性，故常常将蓝晶石作为原料添加到制品中，利用其膨胀效应抵消某些基体材料的收缩或者制品的烧成收缩，使制品具有高温体积相对稳定，抗热震性好和抗蠕变性能好等特点。进而提高制品的高温使用性能，延长制品的使用寿命。
[0015]煅烧氧化铝粉通常根据其粒径分为普通粉及活性粉，活性氧化铝粉因粒径更小，比表面积更大，反应活性越高，故被称作活性氧化铝粉。煅烧氧化铝微粉粒径越小，越容易与磷酸反应形成磷酸铝，可以显著提升材料在高温下的力学强度。同时微粉能够占据颗粒之间的孔隙，促进材料的烧结，降低烧结温度。稳定烧结密度和收缩率，提高制品的高温强度、抗侵蚀性和抗热冲击性。
[0016]本专利技术中采用两种煅烧氧化铝粉复配的方式，在磷酸盐结合剂使用量降低引起强度不足时，通过活性氧化铝引入促进了材料的烧结，提高了材料的高温强度，在降低磷含量的同时保证了整体高温强度。
[0017]在一些实施例中，煅烧α
‑
Al2O3粉中Al2O3含量＞99.7％，Na2O含量＜0.10％，粒径为1.8～2.5μm。
[0018]在一些实施例中，所述活性氧化铝粉中Al2O3含量＞99.8％，Na2O含量＜0.10％，粒径为0.8～1.2μm。
[0019]磷酸作为不定性耐火材料结合剂之一，具有低温强度高，热稳定性高及耐火度高等优点。磷酸作为非氧化性三元中强酸，不能用做碱性材料或酸性材料的结合剂，与前者结合，会剧烈反应速度不可控，与后者结合，则常温下反应不易发生，反而是适合用做Al2O3这种两性氧化物的结合剂。反应机理：H3PO4在水溶液中，离解成H2PO
4－
、H2PO
42－
、PO
43－
，与氧化铝生成磷酸盐胶结合相，加热后胶体结合转变为化学结合，强度进一步提高。
[0020]在一些实施例中，所述磷酸溶液的浓度为50wt％，密度为1.335g/cm3。工业磷酸通常浓度85％的溶液，作为不定形耐火材料结合剂使用时需要稀释至40
‑
60％浓度，本实施例中采用的是经稀释后浓度为50wt％的正磷酸溶液，密度1.335g/cm3。
[0021]在一些实施例中，所述六偏磷酸钠为白色粉末，比重2.48g/cm3，P2O5>65％，Fe<0.1％，pH值为5.8
‑
7.0。
[0022]六偏磷酸钠是由碱和正磷酸先制得磷酸二氢钠，再经加热脱水和缩聚而成。组成结构主要取决于Na2O/P2O5的比值。玻璃状磷酸钠盐的Na2O/P2O5比值为1.0～1.7，而六偏磷酸钠中的Na2O/P2O5比值为1，其结构为链状。
[0023]在一些实施例中，所述电熔氧化铬绿微粉中Cr2O3含量>99.6％，粒径为0.045～0.063mm。
[0024]第二方面，本专利技术提供所述的修补渣线用抗侵蚀低磷可塑料的制备方法，包括：
[0025]S1、准备煅烧板状刚玉、铬刚玉，蓝晶石、煅烧α
‑
Al2O3粉、电熔氧化铬绿微粉、活性
氧化铝粉、六偏磷酸钠和水；
[0026]S2、将煅烧板状刚玉、铬刚玉和蓝晶石加入混料机预混，得到第一预混物料；
[0027]S3、将煅烧α
‑
Al2O3粉、电熔氧化铬绿微粉、活性氧化铝粉、六偏磷酸钠加入混料机，与步骤S2得到的第一预本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种修补渣线用抗侵蚀低磷可塑料，其特征在于，按照质量百分数计算，包括如下化学组分：Al2O3：86％～92％、Cr2O3：4％～7％，P2O5：1.5％～2.5％，SiO
2 2％～4％，余量为不可避免的杂质，总量为100％。2.根据权利要求1所述的修补渣线用抗侵蚀低磷可塑料，其特征在于，包括如下原料组分：煅烧板状刚玉40～55质量份、铬刚玉12.5～20.5质量份，煅烧α
‑
Al2O3粉18～30质量份、电熔氧化铬绿微粉2.5～5.5质量份、活性氧化铝粉3.0～10.0质量份、蓝晶石3.0～7.0质量份，六偏磷酸钠2
‑
6质量份，磷酸溶液1.5
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4.5质量份，水1
‑
3质量份。3.根据权利要求2所述的修补渣线用抗侵蚀低磷可塑料，其特征在于，所述煅烧板状刚玉中，Al2O3含量>99.5％，晶体结构为α
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Al2O3，显性气孔≤6％，粒径为0.045～6mm。4.根据权利要求2所述的修补渣线用抗侵蚀低磷可塑料，其特征在于，所述铬钢玉中Al2O3含量>96.5％,Cr2O3含量>1.5％，粒径为2～6mm。5.根据权利要求2所述的修补渣线用抗侵蚀低磷可塑料，其特征在于，煅烧α
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Al2O3粉中Al2O3含量＞99.7％，Na2O含量＜0.10％，粒径为1....

【专利技术属性】
技术研发人员：徐珊，何胜平，
申请(专利权)人：中铸新材工业江苏有限公司，
类型：发明
国别省市：