一种含刚玉陶瓷球的透气砖及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种含刚玉陶瓷球的透气砖及其制备方法。采用的技术方案是：原料及重量配比为：刚玉陶瓷球60～70份、MgO·Al

【技术实现步骤摘要】
一种含刚玉陶瓷球的透气砖及其制备方法
本专利技术属于耐火材料领域，主要涉及一种含刚玉陶瓷球的透气砖及其制备方法。
技术介绍
钢包底吹氩是钢包精炼过程中的一个重要手段，透气砖是吹氩处理的主要功能元件，目前钢铁精炼使用的透气砖主要为狭缝式和弥散式。弥散式透气砖具有通气气泡小、气泡分布均匀，吹通率高等特点，底吹搅拌效果好，有利于特种钢与洁净钢的精炼，并且可以减少烧氧次数，降低环境污染。随着科学技术的发展与经济的腾飞，对钢材质量的要求越来越高，特殊钢种冶炼比例不断增加，同时环保压力也日益增大，各种条件促使弥散式透气砖的需求不断增大。最初弥散型透气砖的气孔率是通过向耐火混合物中加入含碳化合物这样的可低温烧尽材料的方法实现的。目前采用的工艺即用高比例粒度相近的颗粒以获得高气孔率、弥散分布的气孔，并采用液压机成型，高温烧成等生产工艺。由于这种弥散型透气砖气孔率高、有很多无规律分布的气孔结构，因此其强度和密度较低，抗冲刷性能较差、抗氧气清吹性能、抗侵蚀性能和抗渗透性能也不理想，对钢液的搅拌效果较差，因而制约了它的应用。
技术实现思路
本专利技术目的在于克服现有技术之不足，提供一种气孔较小、气孔大小均匀、抗冲刷性能和抗侵蚀性能优异的含刚玉陶瓷球的透气砖。为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：一种含刚玉陶瓷球的透气砖，由以下原料按重量份配比制成：其中，所述刚玉陶瓷球的组成为：由粒径约为6毫米重量份配比为15～30份的刚玉陶瓷球，粒径约为3毫米重量份配比为30～50份的刚玉陶瓷球，粒径约为1毫米重量份配比为20～40份的刚玉陶瓷球组成。优选的，上述的一种含刚玉陶瓷球的透气砖，所述刚玉陶瓷球中，Al2O3≥92％、R2O(Na2O+K2O)≤0.5％、TiO2≤0.6％，外观为实心球形颗粒料。优选的，上述的一种含刚玉陶瓷球的透气砖，所述MgO·Al2O3尖晶石微粉中，粒度＜600目，Al2O3≥75％、MgO≥10％、SiO2≤6％、Fe2O3≤2％，其显微结构为纤维横截面为六方形，呈长针状，并互相交叉发育成纤维网状结构。优选的，上述的一种含刚玉陶瓷球的透气砖，所述莫来石中，Al2O3≥68％，Al2O3+SiO2≥97％，杂质含量＜1.5％，粒度为1～0mm，其外观为实心球形颗粒料。优选的，上述的一种含刚玉陶瓷球的透气砖，所述的α-氧化铝微粉中，Al2O3≥99％，中位径D50为1.5～6um。优选的，上述的一种含刚玉陶瓷球的透气砖，所述氧化锆微粉中，ZrO2≥92％，颗粒度≤0.044mm。优选的，上述的一种含刚玉陶瓷球的透气砖，所述氧化铬微粉中，Cr2O3≥98％，颗粒度≤0.044mm。优选的，上述的一种含刚玉陶瓷球的透气砖，所述结合剂组成为：按质量百分比，含有木质素磺酸钙30％～60％；糊精0％～8％；高粘性纤维素0％～12％；浓度为3％～40％的氧化铝溶胶0％～10％，水余量。一种含刚玉陶瓷球的透气砖的制备方法，包括如下步骤：1)按上述的重量份配比备料；2)先将MgO·Al2O3尖晶石微粉、α-氧化铝微粉、氧化锆微粉和氧化铬微粉，在预混机内混合3～5分钟，得预混料，备用；3)按结合剂与水质量比1:0.8～1，将结合剂和水混合均匀，得结合剂溶液，备用；4)将刚玉陶瓷球和莫来石放入混料机，然后加入步骤3)得到的结合剂溶液，混练1～3分钟，最后加入步骤2)得到的预混料，均匀混合3～8分钟；5)将混合好的物料加入弹性模具并封口，于压力机下成型，成型压力控制在20MPa～100MPa，保压时间为100秒～300秒，得砖坯；6)将砖坯送入干燥窑内进行干燥，干燥窑热风温度为100～200℃，干燥时间为20～30h；7)将干燥后的砖坯在1500℃～1650℃的温度下烧成，保温时间为0.5～5h。本专利技术的有益效果是：1、本专利技术的透气砖，骨料为等径球状颗粒料，基质都是活性较高的微粉，没有细粉料加入，经混练后微粉都粘接到球状颗粒料上，变成了具有较高流动性、均匀的球状颗粒状坯料，解决了在成型加料过程中由于粉料与颗粒料流动性差异造成原料偏析及组织结构的不均匀性，也解决了不同原料在成型过程中的偏析问题。2、本专利技术的透气砖，由于坯料为均匀的球状颗粒，成型后的产品气孔大小比较均匀；通过调整基质加入量、成型压力和结合剂黏度，可以控制砖坯气孔大小。3、本专利技术的透气砖，由于骨料是刚玉等径球状颗粒，基质都是活性较高的微粉，所以高温下骨料收缩较小，基质部分收缩较大，通过控制烧成温度，可以控制透气砖的通气量。4、本专利技术的透气砖，骨料采用刚玉陶瓷球和少量球状莫来石，刚玉陶瓷球和球状莫来石具有高强度、高硬度、高耐磨性，比重大、耐高温、耐腐蚀等优异特性，所以大幅度提高了透气砖抗冲刷性能和抗侵蚀性能。5、本专利技术的透气砖，基质中的MgO·Al2O3尖晶石微粉，可吸收渣中的Fe2O3和MgO，在反应层表面形成尖晶石致密层并使渣的粘度变大，从而阻止渣的渗透；α-氧化铝微粉和氧化铬微粉在高温下固溶到MgO·Al2O3尖晶石微粉中，形成镁铝铬固溶体，与渣接触时形成高粘度液相阻止渣的渗透，也显著提高了透气砖的热态强度。具体实施方式实施例1一种含刚玉陶瓷球的透气砖及其制备方法。(一)原料配比所述刚玉陶瓷球的组成为：由粒径分别为6毫米、3毫米和1毫米的实心球形颗粒料按重量份配比混合制成，按重量份配比，粒径约为6毫米的等径实心球形颗粒料15份，粒径约为3毫米的等径实心球形颗粒料35份，粒径约为1毫米的等径实心球形颗粒料25份。刚玉陶瓷球中，Al2O3≥92％、R2O(Na2O+K2O)≤0.5％、TiO2≤0.6％。所述MgO·Al2O3尖晶石微粉中，粒度＜600目，Al2O3≥75％、MgO≥10％、SiO2≤6％、Fe2O3≤2％，其显微结构为纤维横截面为六方形，呈长针状，并互相交叉发育成纤维网状结构。所述莫来石中，Al2O3≥68％，Al2O3+SiO2≥97％，杂质含量＜1.5％，粒度为1～0mm，其外观为等径均匀球形。所述α-氧化铝微粉中，Al2O3≥99％，中位径D50为1.5～6um。所述氧化锆微粉中，ZrO2≥92％，颗粒度≤0.044mm。所述氧化铬微粉中，Cr2O3≥98％，颗粒度≤0.044mm。所述结合剂组成为：按质量百分比，含有木质素磺酸钙60％；糊精8％；高粘性纤维素12％；浓度为40％的氧化铝溶胶10％，水余量。(二)制备方法如下1)按上述的重量份配比备料；2)先将MgO·Al2O3尖晶石微粉、α-氧化铝微粉、氧化锆微粉和氧化铬微粉，在预混机内混合3～5分钟，得预混料，备用；3)按结合剂与水质量比1:0.8，将结合剂和水混合均匀，得结合剂溶液，备用；4)将刚玉陶瓷球和莫来石放入混料机，然后加入步骤3)得到的结合剂溶液，混练1～3分钟，最后加入步本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种含刚玉陶瓷球的透气砖，其特征在于，由以下原料按重量份配比制成：/n

【技术特征摘要】
1.一种含刚玉陶瓷球的透气砖，其特征在于，由以下原料按重量份配比制成：



其中，所述刚玉陶瓷球的组成为：粒径在6毫米的重量份配比为15～30份，粒径在3毫米的重量份配比为30～50份，粒径在1毫米的重量份配比为20～40份。


2.按照权利要求1所述的一种含刚玉陶瓷球的透气砖，其特征在于，所述刚玉陶瓷球中，Al2O3≥92％、R2O(Na2O+K2O)、TiO2≤0.6％，其外观为实心球形颗粒料。


3.按照权利要求1所述的一种含刚玉陶瓷球的透气砖，其特征在于，所述MgO·Al2O3尖晶石微粉中，粒度＜600目，Al2O3≥75％、MgO≥10％、SiO2≤6％、Fe2O3≤2％，其显微结构为纤维横截面为六方形，呈长针状，并互相交叉发育成纤维网状结构。


4.按照权利要求1所述的一种含刚玉陶瓷球的透气砖，其特征在于，所述莫来石中，Al2O3≥68％，Al2O3+SiO2≥97％，粒度为1～0mm，其外观为实心球形颗粒料。


5.按照权利要求1所述的一种含刚玉陶瓷球的透气砖，其特征在于，所述α-氧化铝微粉中，Al2O3≥99％，中位径D50为1.5～6um。


6.按照权利要求1所述的一种含刚玉陶瓷球的透气砖，其特征在于，所述氧化锆微粉中，ZrO2≥92％，颗粒度≤0.044mm。


7.按照权利要求1所述的一种含...

【专利技术属性】
技术研发人员：余占国，陈晓林，郝东，
申请(专利权)人：营口四通高温新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：辽宁;21