一种加入硅微粉的不烧铝锆碳质滑板及其制备方法技术

一种加入硅微粉的不烧铝锆碳质滑板及其制备方法，不烧铝锆碳质滑板的成分重量百分比为：板状刚玉30～36％，电熔锆刚玉15～25％，电熔白刚玉25～30％，金属铝粉1～4％，单质硅粉3～7％，鳞片石墨或炭黑3～7％，微米级硅微粉1～4％；外加剂酚醛树脂，加入量为总重量的3～6％。本发明专利技术不烧铝锆碳质滑板加入硅微粉，改善了滑板的常规性能和抗水化性能，还提高了滑板的使用寿命。而且，本发明专利技术制备方法简单、烧成温度低、制备成本低。本发明专利技术在确保滑板使用性能优良的基础上，使滑板制作烧成过程中煤气消耗减少1/2以上。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及钢铁冶金耐火材料领域，具体涉及。
技术介绍
钢包滑板是直接控制钢水流量、决定滑动水口功能的部件，所以被认为是滑动水口系统中最重要的部分。钢包滑板的使用条件非常特殊(I)长时间与高温液态钢水接触，每次浇铸时间约45_60min，浇铸钢水温度在 1540°C 以上；(2)钢包滑板连用的时候，需要承受高温钢水剧烈的热冲击作用，滑板耐材温度从 1540°C降低到500°C左右，下一次使用时温度又骤然升至1540°C以上；(3)在浇铸不同成分的钢种时，滑板需反复经受钢水的化学侵蚀和物理冲刷；(4)通过开闭滑板来控制钢水流量时，需反复经受两块滑板间的机械磨损。苛刻的使用条件要求滑板必须具有高强度和优良的抗热冲击性、抗侵蚀性和抗磨损性。因此，国内外耐火材料生产厂家在钢包滑板的制作过程中，均采用高温烧成 (1700°C以上)制成铝锆碳滑板。这种滑板需高温烧成后才能使用，在烧成窑中由于不同部位的高温气氛存在一定差异，制品的成品率不理想，窑中不同部位烧成的滑板性能也存在明显差异，并且高温烧成过程中能源消耗较大。不烧的滑板作为一个全新的概念逐步受到重视，一般来说，不烧铝碳滑板中引入大量的金属铝粉以提高高温使用性能。但是金属铝粉过多，在使用过程中容易水化，如何提高不烧滑板抗水化性能成为目前急需解决的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供，制备方法简单、烧成温度低、制备成本低而性能优良的不烧铝锆碳滑板。在确保滑板使用性能优良的基础上，使滑板制作烧成过程中煤气消耗减少1/2以上。为达到上述目的，本专利技术的技术方案是一种加入硅微粉的不烧铝锆碳质滑板，其成分重量百分比为板状刚玉30 36%，电熔锆刚玉15 25%，电熔白刚玉25 30%，金属铝粉I 4%，单质硅粉3 7%， 鳞片石墨或炭黑3 7%，微米级硅微粉I 4%;外加剂酚醛树脂，加入量为总重量的3 6%。进一步，所述的单质硅粉和鳞片石墨或炭黑在200目以下。所述的板状刚玉为含99. 4%以上Al2O3 ；电熔锆刚玉，包含73. I % Al2O3'26. 4% ZrO2 ;电熔白刚玉含99. 7%以上Al2O3，按重量百分比计。所述的金属铝粉中Al >99% ;单质硅粉含99. 2%以上Si ;鳞片石墨或炭黑含 95. 87%以上C、微米级硅微粉含98%以上SiO2，按重量百分比计。所述的酚醛树脂为液态热固性酚醛树脂。本专利技术为达到滑板在制备过程中不烧的目的，将硅微粉引入到不烧铝锆碳质滑板中。滑板作为含碳的耐火材料，为了抑制或降低碳的氧化，一般在材料中加入金属铝粉作为防氧化剂，但加入铝粉的同时材料在使用过程中发生水化的风险增大(金属铝粉一定温度下反应生成A14C3、A1N而水化)。因此考虑在铝锆碳滑板原料中引入硅微粉，因为硅灰为非晶态，活性大，颗粒细小，具有优良的理化性能，如果将其引入到铝锆碳滑板中，一方面可以紧密堆积，提高材料致密度，另一方面，SiO2与Al在高温下发生反应，消耗部分Al， 有可能提高材料的抗水化性能。硅微粉在高温下将优先与铝发生反应，从而阻止铝的水化； 此外，硅微粉与石墨等发生反应形成大量的SiC晶须，提高了不烧滑板高温使用强度。本专利技术的加入硅微粉的不烧铝锆碳质滑板的制备方法，包括如下步骤首先，备料，按重量百分比计为板状刚玉30 36%，电熔锆刚玉15 25%，电熔白刚玉25 30%， 金属铝粉I 4%，单质硅粉3 7%，鳞片石墨或炭黑3 7%，微米级硅微粉I 4%，外加剂酚醛树脂3 6%，配料时将颗粒料配一起，粉料配一起；接着，将上述颗粒料、粉料一起放入混碾机中，混碾30 45min后加入树脂，混完得料在25 30°C恒温室中困料24h以上；然后，在摩擦压力机上机压成型，成型后的滑板砖进入干燥窑在200 220°C下干燥24h 以上，干燥后的砖进入烧成窑在200 300°C下低温烧成，烧成后的滑板进行浙青处理，之后再用弹丸机将滑板表面的浙青打掉，镶箍，钻孔，抛光，即得加入硅微粉的不烧铝锆碳质滑板。本专利技术加入硅微粉的不烧铝锆碳质滑板具有以下的优点I、加入的硅微粉填充了颗粒料、粉料间的空位，降低了滑板的显气孔率和线变化率、提高了体积密度和常温耐压强度。2、加入的硅微粉优先与铝发生反应，从而阻止了铝的水化，滑板具有较好的抗水化性能。3、采用该技术制备的滑板在生产过程中不需要高温烧成，因此降低了煤气消耗。附图说明图I为滑板显气孔率示意图。加入硅微粉后的滑板与不加硅微粉的滑板相比，显气孔率明显降低，即滑板的抗钢水冲刷性能和高温强度得到提高。图2为滑板体积密度示意图。加入硅微粉后的滑板与不加硅微粉的滑板相比，体积密度明显提高，即滑板的抗钢水冲刷性能得到提高。图3为滑板线变化率示意图。加入硅微粉后的滑板与不加硅微粉的滑板相比，线变化率降低，即滑板的高温体积稳定性得到提高。图4为滑板水化后增重率示意图。加入硅微粉后的滑板与不加硅微粉的滑板相比，水化后增重率降低，即滑板的抗水化性能得到提高。具体实施方法下面结合实施例对本专利技术做进一步说明。本专利技术实施例配料参见表I。实施例I配料按重量百分比计为板状刚玉36%，电熔锆刚玉22%，电熔白刚玉30%，金属铝粉3%，单质硅粉4%，鳞片石墨或炭黑4%，微米级硅微粉I % ;外加剂酚醛树脂4%。配料时将颗粒料配一起，粉料配一起；然后一起放入混碾机中，混碾30min后加入热固性酚醛树脂，混完得料在26°C恒温室中困料24h以上；然后在300t摩擦压力机上机压成型，成型后的滑板砖进入干燥窑在200°C下干燥30h，干燥后的砖进入烧成窑在200 250°C下低温烧成，烧成后的滑板进行浙青处理，之后再用弹丸机将滑板表面的浙青打掉，镶箍，钻孔，抛光，即得加入硅微粉的不烧铝锆碳质滑板。该滑板在炼钢厂300吨装包作业区进行了工业性试验，试验滑板的平均寿命为2.9次/套，比现用的滑板平均寿命高出O. 3次/套，且使用中未发生任何异常。实施例2配料按重量百分比计为板状刚玉32%，电熔锆刚玉25%，电熔白刚玉26%，金属铝粉4%，单质硅粉5%，鳞片石墨或炭黑6%，微米级硅微粉2%，外加剂酚醛树脂4%。按照实施例I同样的配料和混碾方法，混完得料在25 30°C恒温室中困料26h ； 然后在300t摩擦压力机上机压成型，机压成型后的滑板砖进入干燥窑在350°C下干燥25h， 干燥后的砖进入烧成窑在250 300°C下低温烧成，然后再采用相同的工艺进行浙青处理， 镶箍，钻孔和抛光等，即得加入硅微粉的不烧铝锆碳质滑板。该滑板在炼钢厂300t装包作业区进行了工业性试验，试验滑板的平均寿命为2.93次/套，比现用的滑板平均寿命高出O. 33次/套，其使用中未发生任何异常。实施例3配料按重量百分比计为板状刚玉30%，电熔锆刚玉23%，电熔白刚玉28%，金属铝粉2 %，单质硅粉6 %，鳞片石墨或炭黑7 %，微米级硅微粉4 %，外加剂酚醛树脂5 %。按照实施例I同样的配料和混碾方法，混完得料在28 30°C恒温室中困料24h以上；然后在300t摩擦压力机上机压成型，机压成型后的滑板砖进入干燥窑在350°C下干燥 24h，干燥后的砖进入烧成窑在270 300°C下低温烧成，然后再采用相同的工艺进行浙青处理，镶箍，钻孔和抛光等，即得加入硅微粉的不烧本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王涛，顾汉华，王盛林，
申请(专利权)人：宝山钢铁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：