本发明专利技术涉及一种钢包包底用Al2O3‑CaO‑C砖，由包括如下重量份的原料制备而成：20‑60份铝钙颗粒、10‑80份88矾土颗粒、5～8份的石墨、25‑40份的共磨粉和2‑4份的结合剂。本发明专利技术所述的砖的原料铝钙颗粒可选用炼铝工业中产生的废渣进行生产，可大大降低生产成本。而且砖可去除钢液中的杂质，对钢液起到一定的除杂作用。
【技术实现步骤摘要】
一种钢包包底用Al2O3-CaO-C砖及其制备方法
本专利技术涉及一种耐火材料，尤其涉及一种钢包包底用Al2O3-CaO-C砖及其制备方法。
技术介绍
随着钢铁工业的迅速发展，钢包已不仅仅是盛放钢水的容器，还担负着钢水的精炼处理。钢包包底是钢包的重要组成部分，不仅要经受高温钢水反复浇钢和出钢的温度骤变、浇钢钢水的强烈冲击，而且要承载精炼过程的搅拌和熔渣的侵蚀作用。因而包底耐火材料要具有优良的热震稳定性、出色的抗冲击性和良好的耐侵蚀性。铝镁碳砖因具有使用温度高、热震稳定性好、抗冲击性强、抗熔渣侵蚀性好等性能特点，被广泛应用于钢包包底中。在钢铁行业不景气的今天，铝镁碳砖的劣势日趋明显。首先，原料成本高，铝镁碳砖的原料特级矾土、棕刚玉、白刚玉的价格均高于3500元/吨；其次，铝镁碳砖不含可净化钢液的组分，不利于洁净钢的冶炼。铝镁碳砖的物相组成主要为Al2O3、MgO、MgO·Al2O3、C等，不含可净化钢液的组分CaO，不利钢液杂质的去除；再次，钢包下线时，剩余残砖较厚，大量可用包底耐材无辜拆除，不仅浪费耐材资源而且增加环境污染。
技术实现思路
(一)要解决的技术问题为了弥补传统铝镁碳砖的不足，本专利技术研究开发了一种钢包包底用Al2O3-CaO-C砖，具有原料成本低、减少资源浪费、减弱环境污染的重要意义。(二)技术方案本专利技术所述的Al2O3-CaO-C砖由包括如下重量份的原料制备而成：20-60份铝钙颗粒、10-80份88矾土颗粒、5～8份的石墨、25-40份的共磨粉和2-4份的结合剂。本专利技术中，所述铝钙颗粒为炼铝过程产生的铝渣，其密度≥3.33g/cm3；优选其中Al2O3的质量百分含量为73～78％，CaO的质量百分含量为8～12％。本专利技术中，所述铝钙颗粒的粒径均为3mm～5mm；或所述铝钙颗粒为3mm～5mm和1mm～3mm(不含1mm)两种粒径的颗粒混合物。本专利技术中，所述88矾土颗粒的密度≥3.30g/cm3，优选其中Al2O3的质量百分含量为88～90％，SiO2的质量百分含量为0.05～5.0％。本专利技术中，所述88矾土颗粒的粒径均为0.05～1mm；或所述88矾土颗粒为1mm～3mm和0.05～1mm(不含1mm)两种粒径的颗粒混合物。本专利技术中，所述共磨粉选自90矾土、棕刚玉细粉、电熔尖晶石细粉、氧化铝微粉、金属铝粉、金属硅粉、碳化硼微粉、碳化硅微粉、石墨、乌洛托品中的一种或几种。本专利技术中，所述共磨粉包括8～13份的90矾土、5～14份棕刚玉细粉、0.1～1.5份的碳化硅微粉、0.1～2份的金属铝粉和0.1～2份乌洛托品。本专利技术中，所述90矾土细粉的粒度为180～200目，体积密度3.40～3.55g/cm3；优选Al2O3的质量百分含量89.5～95％，SiO2的质量百分含量1～3.4％。本专利技术中，所述的棕刚玉细粉的粒度为180～200目，体积密度≥3.89g/cm3；优选Al2O3的质量百分含量95.0～98.0％，SiO2的质量百分含量0.2～1.0％。本专利技术中，所述的石墨的粒度为80～100目，固含量的质量百分含量≥95.0％，灰份的质量百分含量≤4.5％，挥发份的质量百分含量≤1.2％，水份的质量百分含量≤0.05％。本专利技术中，所述的金属铝粉的粒度为300～320目，优选Al的质量百分含量≥99.9％。本专利技术中，所述碳化硅微粉的粒度为3μm～5μm，碳化硅的质量百分含量≥99.0％。本专利技术中，所述结合剂为热固性树脂，优选粘度大于12000N·S/m2的热固性树脂，具体选择为本领域技术人员所掌握，本专利技术对此不作特别限定，常见可用于炼钢钢包用镁碳砖、铝镁碳砖、镁铝碳砖等的热固性树脂都可以用于实现本专利技术。本专利技术所述的Al2O3-CaO-C砖，由包括如下重量份的原料制备而成：铝钙颗粒25～50份；88矾土20～45份；90矾土10～12份、棕刚玉细粉9～11份、石墨5～7份、碳化硅微粉0.1～1.5份、金属铝粉0.1～2份、乌洛托品0.1～2份，粘度大于12000N·S/m2的热固性树脂2～4份；所述铝钙颗粒的密度≥3.33g/cm3；所述88矾土颗粒的密度≥3.30g/cm3；所述90矾土细粉的粒度为180～200目，体积密度3.40～3.55g/cm3；所述的棕刚玉细粉的粒度为180～200目，体积密度≥3.89g/cm3；所述的石墨的粒度为80～100目；所述的金属铝粉的粒度为300～320目；所述碳化硅微粉的粒度为3μm～5μm。本专利技术的另一目的是提供所述Al2O3-CaO-C砖的制作方法，包括如下步骤：(1)按配比量配制共磨粉(90矾土、棕刚玉细粉、SiC微粉、金属铝粉和乌洛托品)，将其在高速混碾机内混合10～15分钟；(2)按配比量，将铝钙颗粒和88矾土颗粒干混2～3分钟，然后在2分钟内一次性缓慢加入结合剂，湿混3～5分钟后加入石墨，再混合5～8分钟后加入步骤(1)所得共磨粉，混合20～30分钟后出料；(3)用压砖机成型得到砖坯；(4)将所述砖坯分别在50℃-60℃，100℃-110℃，200℃-210℃的条件下烘烤不低于8小时，即可制得Al2O3-CaO-C砖。(三)有益效果本专利技术所述的Al2O3-CaO-C具有如下的有益效果：1)原料成本低，铝镁碳砖的原料特级矾土、棕刚玉、白刚玉的价格均高于3500元/吨；本专利技术所述的铝钙颗粒可选用炼铝工业中产生的废渣进行生产，大大降低了成本。2)铝镁碳砖不含可净化钢液的组分，采用本专利技术所述的材料，CaO可与钢液中的S、P、Al2O3以及SiO2等非金属夹杂发生化学反应，反应产物被吸附至CaO耐火材料上或剥落下来，上浮至渣层。从而起到一定的除杂作用；3)钢包下线时，剩余残砖较厚，大量可用包底耐材无辜拆除，不仅浪费耐材资源而且增加环境污染，本专利技术所述的钢包包底可避免上述问题。具体实施方式以下实施例用于说明本专利技术，但不用来限制本专利技术的范围。以下实施例中，所有的原料均为已知的市售产品，作为参考的，提供部分原料的相关参数：以下实施例所述88矾土颗粒的密度≥3.30g/cm3，优选其中Al2O3的质量百分含量为88～90％，SiO2的质量百分含量为0.05～5.0％；所述90矾土细粉的粒度为180～200目，体积密度3.40～3.55g/cm3；优选Al2O3的质量百分含量89.5～95％，SiO2的质量百分含量1～3.4％；所述的棕刚玉细粉的粒度为180～200目，体积密度≥3.89g/cm3；Al2O3的质量百分含量95.0～98.0％，SiO2的质量百分含量0.2～1.0％；所述的石墨的粒度为80～100目，固含量的质量百分含量≥95.0％，灰份的质量百分含量≤4.5％，挥发份的质量百分含量≤1.2％，水份的质量百分含量≤0.05％；所述的金属铝粉的粒度为300～320目，Al的质量百分含量≥99.9％；所述碳化硅微粉的粒度为3μm～5μm，碳化硅的质量百分含量≥99.0％。实施例中所述的铝渣颗粒来自于某炼铝工业产生的废渣，其中Al2O3的质量百分含量为78％，CaO的质量百分含量为12％，体积密度3.45g/cm3。实施例1本实施例涉及一种Al2O3-CaO-C砖，由包括如下重量份的原料制备而成：粒径3～5mm的铝钙颗粒25份、粒径1～3mm本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种钢包包底用Al2O3‑CaO‑C砖，其特征在于，由包括如下重量份的原料制备而成：20‑60份铝钙颗粒、10‑80份88矾土颗粒、5～8份的石墨、25‑40份的共磨粉和2‑4份的结合剂。
【技术特征摘要】
1.一种钢包包底用Al2O3-CaO-C砖，其特征在于，由包括如下重量份的原料制备而成：20-60份铝钙颗粒、10-80份88矾土颗粒、5～8份的石墨、25-40份的共磨粉和2-4份的结合剂；所述共磨粉包括8～13份的90矾土、5～14份棕刚玉细粉、0.1～1.5份的碳化硅微粉、0.1～2份的金属铝粉和0.1～2份乌洛托品；所述铝钙颗粒为炼铝过程产生的铝渣，其密度≥3.33g/cm3；所述88矾土颗粒的密度≥3.30g/cm3；所述结合剂为粘度大于12000N·S/m2的热固性树脂；所述钢包包底用Al2O3-CaO-C砖由包括如下步骤的方法制备得到：(1)按配比量配制共磨粉，并将其在高速混碾机内混合10～15分钟；(2)按配比量，将铝钙颗粒和88矾土颗粒干混2～3分钟，然后在2分钟内一次性缓慢加入结合剂，湿混3～5分钟后加入石墨，再混合5～8分钟后加入步骤(1)所得共磨粉，混合20～30分钟后出料；(3)用压砖机成型得到砖坯；(4)将所述砖坯分别在50℃-60℃，100℃-110℃，200℃-210℃的条件下烘烤不低于8小时，即可制得Al2O3-CaO-C砖。2.根据权利要求1所述的钢包包底用Al2O3-CaO-C砖，其特征在于，所述铝钙颗粒中Al2O3的质量百分含量为73～78％，CaO的质量百分含量为8～12％。3.根据权利要求1或2所述的钢包包底用Al2O3-CaO-C砖，其特征在于，所述铝钙颗粒的粒径均为3mm～5mm；或所述铝钙颗粒为3mm～5mm和1mm～3mm两种粒径的颗粒混合物。4.根据权利要求1或2所述的钢包包底用Al2O3-CaO-C砖，其特征在于，所述88矾土颗粒中Al2O3的质量百分含量为88～90％，SiO2的质量百分含量为0.05～5.0％。5.根据权利要求1所述的钢包包底用Al2O3-CaO-C砖，其特征在于，所述88矾土颗粒的粒径均为0.05～1mm；或所述88矾土颗粒为1mm～3mm和0.05～1mm两种粒径的颗粒混合物。6.根据权利要求4...
【专利技术属性】
技术研发人员：王伟伟，刘丽，赵伟，刘靖轩，曹仁锋，任林，刘世斌，李英，于九利，王次明，王恒，滕国强，胡玉鹏，胡玲军，黄健，刘美荣，车晓梅，
申请(专利权)人：北京利尔高温材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11
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