一种新型出钢口及制备方法技术

本发明专利技术公开了一种应用于转炉和电炉的新型出钢口及制备方法，它是以高纯电熔镁砂、金属铝粉、碳纤维和液体石蜡为主要原料，按照下列配比：电熔镁砂75~95%，金属铝粉5~25%，碳纤维0.02~0.5%，液体石蜡1~4%进行配料。然后高压成型，800℃以上氮化烧成，然后真空浸渍树脂和固化而得。该产品具有非常好的抗氧化性和抗侵蚀性，使用寿命可提高2倍以上。使用寿命可提高2倍以上。

【技术实现步骤摘要】
一种新型出钢口及制备方法


[0001]本专利技术属于钢铁冶炼
，具体涉及一种新型出钢口及制备方法。

技术介绍

[0002]出钢口作为钢水由转炉或电炉倒入钢包的唯一通道，出钢过程中经常受到高温钢水和熔渣的侵蚀以及机械冲刷破坏，使其极易受损，导致出钢口寿命很低，需要不断地修补或更换，不仅影响到生产效率和生产成本，而且影响到钢水质量及生产稳定性。一般出钢口使用的是优质镁砂，石墨，添加少量抗氧化剂，由酚醛树脂结合剂结合，经过混料、高压成型和固化而制得，也有采用镁铝碳材料和端砖用铝碳化硅碳材料的。无论是何种材料，都是用碳素树脂作为结合剂结合的。转炉出钢口的使用寿命多数在150~250次。大转炉出钢口使用寿命长一些，一般在180~250次。小转炉使用寿命低一些，一般在200次以下。而对于偏心炉底电炉出钢口，使用寿命一般100~200次。同样小电炉使用寿命短一些，大电炉的出钢口使用寿命高一些。近年来，延长出钢口寿命，提高钢水质量越来越受到生产厂家的重视。
[0003]影响出钢口使用寿命的关键因素之一是碳素结合剂。出钢口用碳素结合剂，在使用的过程中，结合剂碳化，出钢口形成碳结合，在使用过程中，结合剂碳活性较高，容易溶解在钢液里；不出钢时，它暴露在空气中被氧气和粘附表面渣中氧化铁和氧化锰氧化成CO2和CO。因此，树脂结合的出钢口的使用寿命受到限制和制约。目前为止，还未看到有其它结合剂结合的出钢口。

技术实现思路

[0004]本专利技术专利的目的在于提供一种高耐用的出钢口砖，通过用新的配方和工艺，制得氮化铝结合氧化镁出钢口砖，显著提高了其抗氧化性、抗钢液冲刷性能和使用寿命。
[0005]为了解决上述问题，本专利技术专利所采用的技术方案如下：一种新型出钢口，包括98电熔镁砂、金属铝粉、碳纤维或碳纤维母体、液体石蜡，其中各组分的质量分数为：98镁砂75~90%，金属铝粉10~25%，碳纤维或碳纤维母体0.02~0.5%，液体石蜡1~4%。
[0006]优选方案，所述98电熔镁砂粒径包括3~1，1~0，细粉三种，其中不同粒径的镁砂的质量分数为：粒径3~1为 30~50%，粒径1~0为20~35%，细粉为3~12%。
[0007]优选方案，所述金属铝粉为纯度大于97%，颗粒尺寸小于0.088mm。
[0008]优选方案，所述碳纤维或碳纤维母体指的是石墨纤维、沥青纤维或聚丙烯腈纤维，起到增强增韧的作用。
[0009]一种新型出钢口的制备方法，按照配方比例进行配料后，放入强力式混料机内混料2min以上，然后高压成型、氮化、真空浸渍和固化而得。
[0010]优选方案，所述压力要求大于200MPa，最好大于250MPa。
[0011]优选方案，所述氮化温度指的是大于800
o
C，最好是1400
o
C；氮化时间大于10h，氮气流量为100~200L/(min
.
t)。
[0012]优选方案，所述真空浸渍，其条件是真空度小于10mm汞柱，其压力要求大于0.2MPa，浸渍时间要求大于2h，浸渍树脂的粘度小于1Pa.S。
[0013]优选方案，所述固化的条件是温度在120~280
o
C，最好160~200
o
C之间，固化时间为4~24h。
[0014]与现有技术相比，本专利技术的特点和有益效果是：本申请通过金属铝粉氮化制备得到氮化铝结合的氧化镁砖，代替碳结合，显著提高出钢口的抗氧化性。碳易溶解于钢液，氮化铝不易溶解于钢液；碳氧化后留下气孔，导致出钢口强度和耐冲刷性下降，而氮化铝氧化后留下Al2O3，并进一步与MgO反应生成高温相镁铝尖晶石，提高了出钢口强度和抗冲刷性，显著提高了出钢口的使用寿命，使得其使用寿命可增加2倍以上，降低材料成本的同时减少了劳动强度。
具体实施方式
[0015]以下结合具体实施方式对本专利技术作进一步说明。应该明白的是，下述说明仅是为了解释本专利技术，并不对其内容进行限定。如无特别说明，下述所用各成分的含量为重量百分比含量。
实施例
[0016]一种新型出钢口，包括98电熔镁砂、金属铝粉、碳纤维或碳纤维母体、液体石蜡，具体质量分数参照如表1所示：表1：实施例1
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4及对比例1的原理组成配比及制备方法表2：实施例1
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4及对比例1的性能比较结果
由上可知，本申请采用了新的结合系统，制造出了高强度的氮化铝结合氧化镁出钢口砖，显著提高了出钢口的抗侵蚀性，抗氧化性，耐冲刷性和使用寿命，使用寿命可增加2倍以上。
[0017]因此，本申请的技术方案，其带来的不只是材料成本的降低，更重要的是一年少换40次出钢口，少用修补料等耐火材料成本直接降低40
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0.5+0.4
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8=23.2万，每次更换用时2h，这样可以减少停炉时间80h，可以多生产钢80/24
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30=100炉次，约为1.2万吨钢，可以创造价值约360万元/年，同时还减少了劳动强度。因此选择优质出钢口，一座120t转炉可以提高价值383.2万元/年，相当于给每个出钢口创造价值约25.5万元。因此，本申请的氮化铝结合氧化镁砖优质出钢口具有重要意义。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种新型出钢口，其特征在于，包括98电熔镁砂、金属铝粉、碳纤维或碳纤维母体、液体石蜡，其中各组分的质量分数为：98镁砂75~90%，金属铝粉10~25%，碳纤维或碳纤维母体0.02~0.5%，液体石蜡1~4%。2.如权利要求1所述的一种新型出钢口，其特征在于，所述98电熔镁砂粒径包括3~1，1~0，细粉三种，其中不同粒径的镁砂的质量分数为：粒径3~1为 30~50%，粒径1~0为20~35%，细粉为3~12%。3.如权利要求1所述的一种新型出钢口，其特征在于，所述金属铝粉为纯度大于97%，颗粒尺寸小于0.088mm。4.如权利要求1所述的一种新型出钢口，其特征在于，所述碳纤维或碳纤维母体指的是石墨纤维、沥青纤维或聚丙烯腈纤维。5.如权利要求1
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4任一所述的一种新型出钢口的制备方法，其特征在于，按照配方比例进行配料后，放入强力式混料机内...

【专利技术属性】
技术研发人员：田守信，申娟娟，贺恒星，张继国，
申请(专利权)人：阳谷信民耐火材料有限公司，
类型：发明
国别省市：