无水泥结合的刚玉质预制件及其生产方法技术

本发明专利技术涉及一种无水泥结合的刚玉预制件及其生产方法，原料组成为：60-70%的刚玉颗粒、5-20%的刚玉细粉、5-15%的活性氧化铝粉、5-10%的尖晶石粉、4-8%的水合氧化铝粉、0.5-3%硅微粉，上述原料总量为100%，外加上述原料总量0.1-0.3%的减水剂和4.5-5.5%的水。生产时将各原料在锥形混炼机中混合均匀，加入搅拌机中，加水搅拌成泥料，然后倒入模具中振动成型，干燥后即得本发明专利技术的刚玉质预制件。本发明专利技术产品性能优良，产品的显气孔率为10-15%，耐压强度达80-150Mpa，抗折强度达14-18Mpa，可以承受1700℃以上的高温，其综合性能优于低水泥刚玉预制件。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种炼钢生产中的刚玉质预制品，特别是涉及一种无水泥结合的刚玉预制件及其生产方法。
技术介绍
针对目前大多钢铁企业利润较低甚至亏损的局面，很多钢铁企业通过冶炼高附加值的洁净钢以实现扭亏为盈，因而对耐火材料提出了更高要求。低水泥系列预制品中由于含有CaO会影响钢种的纯度，导致洁净钢中CaO的含量不能得到良好控制。为减少CaO对钢种的不利影响，研究无水泥刚玉预制品已成为目前各耐材厂家的努力目标。经检索，申请号为201010210113.6的专利申请公开一种钢包用高强度铝镁尖晶石浇注料，原料为:白刚玉颗粒40-70%、白刚玉细粉7-20%、铝镁尖晶石细粉10-30%、氧化铝微粉2-15%、纯铝酸钙水泥2-8%、六偏酸钠和木质素磺酸钠0.01-1%、水3-8%。该浇注料的荷重软化温度和抗折强度较高，解决了传统刚玉质耐火浇注料的耐侵蚀性和抗剥落性差的缺点，提高了浇注料的高温强度。但配方中含有水泥，会导致钢中的CaO含量不能得到较好控制，对钢种造成不利影响，不能满足现有钢铁企业的实际生产需求
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题在于:克服现有技术中的缺陷，提出一种耐侵蚀、强度高、体积稳定性好、高温性能优良的无水泥结合的刚玉预制件及其生产方法。本专利技术的技术方案:一种无水泥结合的刚玉质预制件，以重量百分比计，原料组成为:60-70%的刚玉颗粒、5-20%的刚玉细粉、5-15%的活性氧化铝粉、5-10%的尖晶石粉、4-8%的水合氧化铝粉、0.5-3%硅微粉，上述原料总量为100%，外加上述原料总量0.1-0.3%的减水剂和4.5-5.5%的水。所述刚玉颗粒包括8_ <粒径< 15_的刚玉5_20%、5mm <粒径< 8_的刚玉10-20%、3_ <粒径< 5mm的刚玉10-20%、1_ <粒径< 3mm的刚玉10-20%、粒径< Imm占5-20%,刚玉颗粒中的Al2O3含量彡99.21%。所述刚玉细粉粒径彡0.045mm，其中Al2O3含量彡99.21%。所述活性氧化铝粉的粒径彡0.045mm，其中Al2O3含量彡99.7%、Na20含量彡0.11%。所述尖晶石粉为富铝尖晶石，粒径彡0.074mm，其中Al2O3含量为74.12%、Mg0含量为 24.66%o所述水合氧化铝粉的粒径< 0.045mm,其中Al2O3含量> 92%。所述硅微粉中SiO2含量彡92%，平均粒径为0.1-0.3 Um0所述减水剂为三聚磷酸钠或六偏磷酸钠中的一种，或两种的混合物。所述无水泥结合的刚玉质预制件的生产方法，先按配比称取各原料，加入锥形混炼机，混合均匀，加入搅拌机中，加水搅拌成泥料；然后倒入模具中振动成型，在250±20°C的条件下干燥8-10小时，即得无水泥结合刚玉质预制件。本专利技术的积极有益效果: 1、本专利技术配方科学，组分间配伍性好，产品性能优良，经检测实施例中产品的显气孔率为10-15%，耐压强度为80-150Mpa，抗折强度为14_18Mpa，可以承受1700°C以上的高温，其综合性能明显优于低水泥刚玉预制件。2、本专利技术采用复合结合剂水合氧化铝和硅微粉可大大提高产品的性能，其中的水合氧化铝既是结合剂，又是高级耐火氧化物，高温时水合氧化铝转变为a -氧化铝，所以能显著提高制品的耐高温性能，延长其使用寿命；结合剂硅微粉和水合氧化铝在高温时生成莫来石，产生体积膨胀，该成分的引入不但能降低产品的气孔率，而且产品的耐压、抗折等物理性能也大大提高。3、本专利技术预制件中不含有水泥和氧化钙组分，形成了无水泥结合的刚玉质耐火材料，炼钢过程中避免了普通水泥刚玉制品中CaO对钢种的不利影响，该预制品能够满足洁净钢的生产需要，使用效果良好。4、本专利技术的预制件生产方法简单，成本较低，易于推广应用。具体实施例方式以下实施例仅为了进一步说明本专利技术，并不表示对本专利技术的任何限制。文中如没有特别说明，其中的百分含量均为重量百分含量。实施例1:一种无水泥结合的刚玉质预制件，原料成分参见表1，即原料为:60%的刚玉颗粒、11%的刚玉细粉、10%的活性氧化铝粉、10%的尖晶石粉、8%的水合氧化铝粉、1%硅微粉，外加上述原料0.2%的减水剂和5%的水。`原料要求: (1)刚玉颗粒，包括8_<粒径< 15_的刚玉10%、5_ <粒径< 8_的刚玉15%、3_<粒径彡5mm的刚玉15%、Imm <粒径彡3mm的刚玉10%、彡Imm占10%，Al2O3含量彡99.21% ； (2)刚玉细粉，粒径彡0.045mm、Al2O3含量彡99.21% ； (3)活性氧化铝粉，Al2O3含量彡99.7%、Na2O含量彡0.11%、粒径彡0.045mm ；6 (4)尖晶石粉，为富铝尖晶石，型号为AM-75，粒径<0.074mm，其中Al2O3含量为74.12%、MgO 含量为 24.66% ； (5)水合氧化铝粉，粒径彡0.045mm、Al2O3含量彡92.00% ； (6)硅微粉，SiO2含量彡92%、粒径在0.1-0.3um之间； (7 )减水剂为三聚磷酸钠、六偏磷酸钠中的一种，或两者的混合物。生产方法:按配比称取各原料，加入锥形混炼机，在锥形混炼机中混合均匀，加入搅拌机中，加水搅拌成泥料，然后倒入模具中振动成型，在250±20°C下干燥8-10小时，SP得无水泥结合的刚玉质预制件。实施例2-10:无水泥结合的刚玉质预制件的成分见下表1，原料要求和生产方法同例I。表1:各实施例中预制件的原料成分(以重量百分比计，%)权利要求1.一种无水泥结合的刚玉质预制件，其特征在于:按重量百分比计，原料组成为:60-70%的刚玉颗粒、5-20%的刚玉细粉、5-15%的活性氧化铝粉、5-10%的尖晶石粉、4-8%的水合氧化铝粉、0.5-3%硅微粉，上述原料总量为100%，外加上述原料总量0.1-0.3%的减水剂和4.5-5.5%的水。2.根据权利要求1所述的刚玉质预制件，其特征在于:所述刚玉颗粒包括8mm<粒径^ 15mm的刚玉5-20%、5_ <粒径< 8mm的刚玉10-20%、3_ <粒径< 5mm的刚玉10-20%、Imm <粒径彡3mm的刚玉10-20%、粒径彡Imm占5_20%，刚玉颗粒中的A1203含量彡99.21%。3.根据权利要求1所述的刚玉质预制件，其特征在于:所述刚玉细粉粒径<0.045mm,其中Al2O3含量彡99.21%。4.根据权利要求1所述的刚玉质预制件，其特征在于:所述活性氧化铝粉的粒径(0.045mm，其中 Al2O3 含量彡 99.7%、Na2O 含量彡 0.11%。5.根据权利要求1所述的刚玉质预制件，其特征在于:所述尖晶石粉为富铝尖晶石，粒径彡0.074mm，其中Al2O3含量为74.12%、MgO含量为24.66%。6.根据权利要求1所述的刚玉质预制件，其特征在于:所述水合氧化铝粉的粒径(0.045mm，其中 Al2O3 含量≥ 92%。7.根据权利要求1所述的刚玉质预制件，其特征在于:所述硅微粉中SiO2含量≥92%，平均粒径为0.1-0.3 Um08.根据权利要求1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无水泥结合的刚玉质预制件，其特征在于：按重量百分比计，原料组成为：60?70%的刚玉颗粒、5?20%的刚玉细粉、5?15%的活性氧化铝粉、5?10%的尖晶石粉、4?8%的水合氧化铝粉、0.5?3%硅微粉，上述原料总量为100%，外加上述原料总量0.1?0.3%的减水剂和4.5?5.5%的水。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：徐林富，徐跃庆，张理俊，李宏宇，梁保青，徐光雷，宋桂兰，
申请(专利权)人：卫辉熔金高温材料有限责任公司，
类型：发明
国别省市：