【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于耐火材料，更具体地说，涉及一种转炉水口砖及其制备方法。
技术介绍
1、转炉炼钢以其效率高、冶炼周期短、产钢成本低的优点成为我国炼钢方式的主流。转炉滑动挡渣作为改善钢水质量，减少下渣量的技术也随之出现。转炉水口砖是转炉滑动挡渣时所用滑动水口装置中的核心部分，使用过程中在承受钢水高压冲刷的同时也面临着冷热交替的情况。此时需要水口砖具有良好的耐冲刷性和热震性能。目前国内转炉水口砖主要采用高铝矾土和白刚玉作为主要原材料，此类转炉水口砖有着较高的耐冲刷性。但随着炼钢技术和炼钢节奏的加快，各大钢厂对转炉水口砖的寿命要求进一步提高，普通高铝矾土、白刚玉质水口砖已经不能满足要求。本专利技术通过加入改性莫来石和石英砂，提高转炉水口砖的耐冲刷性和抗折强度，提供一种高寿命的转炉水口砖。
2、经检索，专利cn113773088a提供了一种莫来石结合sic磨料的制备方法，具体制备步骤为：将碳化硅微粉加入到乙醇水溶液中，超声搅拌1-2h；制备莫来石溶胶，将sic微粉的乙醇水溶液加入，超声搅拌1-2h，干燥后得到莫来石包覆碳化硅颗粒；接着加入pva混合均匀，密封静置后，进行制粒，干燥后得到均匀大小的sic颗粒；将这些碳化硅颗粒在1200-1500℃下进行热处理2-3h，得到粒度再造的莫来石结合sic磨料。再如，专利cn109761612a公开了一种低温高性能碳化硅膜层及其制备方法，其通过利用碳化硅粉体在高温环境中的氧化，颗粒表面生成的二氧化硅，二氧化硅同加入的包裹在碳化硅颗粒表面的纳米级铝溶胶发生反应，建立起莫来石网络结构。上再如，
3、以上专利中，均形成了包含sic和莫来石的网状结构，但莫来石包覆在碳化硅颗粒表面或与碳化硅共同形成网络结构，无法保证莫来石的低蠕动性，影响滑板砖的抗热震性能。
技术实现思路
1、1.要解决的问题
2、针对现有包含sic和莫来石的滑板砖中，无法保证莫来石的低蠕动性，影响滑板砖的抗热震性能的问题，本专利技术提供一种转炉水口砖及其制备方法，该转炉水口砖利用原位生成的碳化硅包覆在莫来石表面，保留莫来石的低蠕变性，提高滑板砖的抗热震性能。
3、2.技术方案
4、为了解决上述问题，本专利技术所采用的技术方案如下：
5、本专利技术的目的在于提供一种转炉水口砖，通过加入改性莫来石和石英砂，在保持莫来石原有的低蠕变特性下提高下水口砖的导热系数和耐冲刷性，使得水口砖具有良好的耐冲刷性、热震性，提高水口砖使用寿命。
6、为了实现上述目的，本专利技术采用技术方案如下：
7、一种转炉水口砖，其组成成分及重量百分比为：
8、65％-70％的颗粒料和30％-35％的共磨粉，总百分比为100％，外加酚醛树脂结合剂3.5％-4.5％。其中，颗粒料包括改性莫来石颗粒55％-65％，石英砂10％-15％；共磨粉由5％-10％改性莫来石细粉、1％-5％α-al2o3微粉、5％-10％板状刚玉细粉、1％-3％金属硅粉、5％-8％金属铝粉混合均匀制得。
9、所述改性莫来石是以莫来石晶须和纳米级别石墨细粉为主要原料，搅拌均匀后经1700℃烧制制备而成。
10、所述改性莫来石的制备方法，包括以下步骤：
11、步骤一：按莫来石加入质量分数80％-90％，纳米石墨细粉质量分数10％-20％称量，在搅拌机中搅拌均匀，得到均匀的混合物。
12、步骤二：将上述所得的均匀混合物在保护气氛下经过1600℃-1700℃保温10-12小时，得到改性莫来石。
13、步骤三：将冷却后的改性莫来石进行筛分，得到不同粒度的改性莫来石颗粒和细粉。
14、更进一步地，所述莫来石为莫来石晶须，以电熔莫来石为骨料，在助剂的作用下与氧化铝和二氧化硅反应生成莫来石晶须网络。
15、其中，所述助剂选自v2o5、alf3、moo3中的一种或多种，以形成形貌更可控的莫来石晶须。
16、更进一步地，所述改性莫来石颗粒的粒径为(5-3、3-1、1-0)mm，各粒径重量百分比为：粒径为5-3mm的改性莫来石颗粒10％-15％、粒径为3-1mm的改性莫来石颗粒35％-20％、粒径为1-0mm的改性莫来石颗粒30％-20％；所述改性莫来石的化学组分及含量为：al2o3的含量为65％-70％，sio2的含量为18％-22％，sic的含量为≤9％。
17、值得注意的是，本申请选用不同粒径的电熔莫来石原料进行改性，得到的sic包裹的改性莫来石具有不同的粒径，通过合理的粒度级配调整，使得堆积密度提高。
18、更进一步地，加入石英砂，所述石英砂镶嵌在sic的网络中，石英砂具有较高的熔点，更进一步的降低钢水对电熔莫来石的侵蚀。
19、优选地，所述石英砂的粒径为(1-0.5、0.5-0)mm，各粒径重量百分比为：粒径为1-0.5mm的石英砂5％-10％、粒径为0.5-0mm的石英砂3％-6％；所述石英砂的化学组分及含量为：sio2的含量为≥99.5％，fe2o3的含量为≤0.001％。
20、优选地，所述α-al2o3微粉的粒径为0-2μm；所述α-al2o3微粉中：al2o3的含量≥99.0％，sio2的含量≤0.1％，fe2o3的含量≤0.08％，na2o+k2o的含量≤0.3％。
21、优选地，所述板状刚玉细分的粒径为0-2μm；所述板状刚玉细分中：al2o3的含量≥99.0％，sio2的含量≤0.1％，fe2o3的含量≤0.08％，na2o+k2o的含量≤0.3％。
22、优选地，所述金属硅粉中：si的含量≥99.0％，fe2o3的含量≤0.2％，sio2的含量≤0.1％，游离硅的含量≤0.4％。
23、优选地，所述金属铝粉中：al的含量≥99.0％，fe的含量≤0.2％，si的含量≤0.2％，cu的含量≤0.1％。
24、本专利技术的另一目的是提供一种转炉水口砖的制备方法，它包括以下步骤：
25、步骤一、共磨粉制备：按重量百分比将改性莫来石细粉、α-al2o3微粉、板状刚玉细粉、金属硅粉、金属铝粉混合均匀制得共磨粉；
26、步骤二、颗粒料配料：按重量百分比将粒径为5-3mm的改性莫来石颗粒、粒径为3-1mm的改性莫来石颗粒、粒径为1-0mm的改性莫来石颗粒、粒径为1-0.5mm的石英砂、粒径为0.5-0mm的石英砂均匀混合得到颗粒配料；
27、步骤三、混料：将颗粒骨料用湿碾机干混2-3分钟，然后匀速加入酚醛树脂结合剂本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种转炉水口砖，其特征在于，所述转炉水口砖的组成成分及重量百分比为：
2.根据权利要求1所述的转炉水口砖，其特征在于，所述的共磨粉由5％-10％改性莫来石细粉、1％-5％α-Al2O3微粉、5％-10％板状刚玉细粉、1％-3％金属硅粉、5％-8％金属铝粉混合均匀制得。
3.根据权利要求2所述的转炉水口砖，其特征在于，所述改性莫来石的制备方法包括步骤：将莫来石和纳米石墨细粉搅拌均匀后在保护气氛中经1600-1700℃烧制而得。
4.根据权利要求3所述的转炉水口砖，其特征在于，莫来石加入的质量分数为80％-90％，纳米石墨细粉加入的质量分数为10％-20％，烧制条件为1600℃-1700℃保温10-12小时，得到改性莫来石。
5.根据权利要求1-4任一项所述的转炉水口砖，其特征在于，所述莫来石为莫来石晶须，碳化硅网状结构包裹在莫来石晶须的表面。
6.根据权利要求1所述的转炉水口砖，其特征在于，所述改性莫来石颗粒的粒径为(5-3、3-1、1-0)mm，各粒径重量百分比为：粒径为5-3mm的改性莫来石颗粒10％-15％、粒径
7.一种制备权利要求1-6任一项所述的转炉水口砖的方法，其特征在于，包括步骤：配料、混料、成型、干燥、烧成、套壳、烘干，检验后包装即可得到成品。
8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述烧成步骤中：将干燥后的砖坯进行烧成，最高烧成温度为1200℃，在此温度下保温时间为12小时。
9.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，干燥步骤中：将胚砖置于干燥窑内干燥，进窑初始温度为20℃，在此温度下干燥2小时以上；将温度升高到60℃，在此温度下干燥4小时以上；将温度升高到150-180℃之间，干燥8小时以上；将温度升高到220℃，干燥12小时以上。
...【技术特征摘要】
1.一种转炉水口砖，其特征在于，所述转炉水口砖的组成成分及重量百分比为：
2.根据权利要求1所述的转炉水口砖，其特征在于，所述的共磨粉由5％-10％改性莫来石细粉、1％-5％α-al2o3微粉、5％-10％板状刚玉细粉、1％-3％金属硅粉、5％-8％金属铝粉混合均匀制得。
3.根据权利要求2所述的转炉水口砖，其特征在于，所述改性莫来石的制备方法包括步骤：将莫来石和纳米石墨细粉搅拌均匀后在保护气氛中经1600-1700℃烧制而得。
4.根据权利要求3所述的转炉水口砖，其特征在于，莫来石加入的质量分数为80％-90％，纳米石墨细粉加入的质量分数为10％-20％，烧制条件为1600℃-1700℃保温10-12小时，得到改性莫来石。
5.根据权利要求1-4任一项所述的转炉水口砖，其特征在于，所述莫来石为莫来石晶须，碳化硅网状结构包裹在莫来石晶须的表面。
6.根据权利要求1所述的...
【专利技术属性】
技术研发人员：张国胜，薛煜，张栋，
申请(专利权)人：马鞍山利尔开元新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：
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