CN103964895A

CN103964895A - 一种钢包预制块衬砖工作面纳米处理方法

Info

Publication number: CN103964895A
Application number: CN201310025368.9A
Authority: CN
Inventors: 蒋鹏; 王涛; 顾汉华; 刘国强
Original assignee: Baoshan Iron and Steel Co Ltd
Current assignee: Baoshan Iron and Steel Co Ltd
Priority date: 2013-01-24
Filing date: 2013-01-24
Publication date: 2014-08-06

Abstract

一种钢包预制块衬砖工作面纳米处理方法，包括如下步骤：1）将钢包预制块工作衬放置在真空装置中，对钢包预制块进行抽真空处理，使真空度0.08MPa以下，保压3小时以上；2）在真空条件下，加入纳米氧化铝溶胶溶液，使溶液能够浸没所有预制砖，所用铝溶胶的中Al₂O₃固含量在10～25wt%，pH值3.0～6.5；3）将真空装置解压，在大气压作用下纳米氧化铝溶胶进入钢包预制块中；4）纳米氧化铝处理过的钢包预制块进行低温烘干，烘干温度250℃以下；5）对烘干的钢包预制块表面物进行除杂、磨平处理，使预制块的砌筑表面平整，方便预制块砌筑。本发明方法实现纳米溶胶对耐火制品气孔的均匀填充，解决了纳米粉的团聚难题。

Description

一种钢包预制块衬砖工作面纳米处理方法

技术领域

本发明涉及刚玉尖晶石质耐火材料制品加工技术，特别涉及一种钢包预制块衬砖工作面纳米处理方法。

背景技术

纳米材料因颗粒粒径小，具有较大的比表面，从而使纳米材料表现出奇异的小尺寸效应、比表面效应和超凡的表面活性。

近年来虽然人们通过实验手段（溶胶-凝胶法、真空冷冻干燥法等）制备了许多耐火氧化物，但在实际应该中纳粉颗粒显著的活性，表现出的团聚问题，成为纳米粉在耐火材料应用的瓶颈，制约了纳米材料在耐火材料中的应用。虽然有纳米氧化物添加到耐火材料中的研究，但实际在耐火材料应该的很少有所报道。国内文献报道进行了纳米粉体对刚玉砖结构和性能的影响研究，通过表面活性剂对纳米颗粒进行改性的方法解决纳米原料团聚问题，实际是将纳米粉在生产过程中直接加入到刚玉砖中。而本研究发明所提出的新思路--采用纳米材料对预制砖衬砖表面处理，使纳米材料填充到预制砖衬砖的表面气孔中。

钢包预制块衬砖生产过程采用低水泥或超过低水泥作为结合剂，在配方设计过程中为防止钢包预制块使用烘烤过程中因水泥排放产生开裂现象，加入了防爆纤维，生产过程中必须加入水，因颗粒堆积原因，颗粒之间产生气孔，使得一般预制块的显气孔率在14-18%左右（含碳质的钢包工作层机压砖一般气孔率都在3%-5%）。钢包预制块使用过程中的熔损、侵蚀绝大部分都是由于钢渣和钢水从预制块的气孔中进入，如果降低钢包预制块砖的气孔率就能改善钢包预制块的使用寿命。

发明内容

本发明的目的是提供一种钢包预制块衬砖工作面纳米处理方法，实现纳米溶胶对耐火制品气孔的均匀填充，解决了纳米粉的团聚难题，在耐火材料使用中具有很好的价值。

为达到上述目的，本发明的技术方案是：

一种钢包预制块衬砖工作面纳米处理方法，包括如下步骤：

1)将钢包预制块工作衬放置在真空装置中，对钢包预制块进行抽真空处理，并使真空度在0.08MPa以下，并保压3小时以上；

2)在所述真空条件下，加入纳米氧化铝溶胶溶液，使溶液能够浸没所有预制砖，所用铝溶胶中的Al₂O₃固含量在10～25wt%，PH值在3.0～6.5之间；

3)将真空装置解压，在大气压作用下使纳米氧化铝溶胶进入钢包预制块中；

4)纳米氧化铝处理过的钢包预制块进行低温烘干，烘干温度250℃以下；

5)对烘干的钢包预制块表面物进行除杂、磨平处理，使钢包预制块的砌筑表面平整，方便预制块砌筑。

进一步，步骤5）采用手工抛光或磨光设备对钢包预制块表面物处理。

在本发明方法中，将钢包预制块工作衬放置在真空装置中进行抽真空处理，真空保压时间越长越有利于预制块内部气孔全部排气。预制块经过抽真空处理后溶胶渗入深度明显大于非真空条件下溶胶渗入深度不同，在非真空条件下，溶胶只有表面很浅部位渗入，渗入深度在≤3cm；在真空条件下溶胶渗入深度≥8cm，小型预制块可以全部渗入。

具体实施方式

下面通过实施例对本发明做进一步说明。

本发明的一种钢包预制块衬砖工作面纳米处理方法，包括如下步骤：

2)在所述真空条件下，加入纳米氧化铝溶胶溶液，使溶液能够浸没所有预制砖，所用铝溶胶的中Al₂O₃固含量在10～25wt%，PH值在3.0～6.5之间；

5)对烘干的钢包预制块表面物采用手工抛光或磨光设备进行除杂、磨平处理，使预制块的砌筑表面平整，方便预制块砌筑。

对经过纳米表面处理钢包预制块衬砖进行对比检测，指标检测情况如下表1。

表1

通过电镜观察，采用本发明方法处理170mm的钢包预制块，纳米氧化铝能完全均匀浸入整块预制块内部。

经过表面处理后，钢包预制块的显气孔率明显减小，强度有较大幅度提高，同时不降低使用温度，实际使用过程中可以明显减少钢水渗透性、减薄反应变质，大幅提高预制块的抗剥落等性能，由于表面光滑，粘渣性降低，钢包不增重，修补钢包和拆包工作量减小，还可使钢包预制块寿命提高。

Claims

1.一种钢包预制块衬砖工作面纳米处理方法，包括如下步骤：

2)在所述真空条件下，加入纳米氧化铝溶胶溶液，使溶液能够浸没所有钢包预制砖，所用铝溶胶中的Al₂O₃固含量在10～25wt%，PH值在3.0～6.5之间；

5)对烘干的钢包预制块表面物进行除杂、磨平处理，使预制块的砌筑表面平整，方便预制块砌筑。

2.如权利要求1所述的钢包预制块衬砖工作面纳米处理方法，其特征是，步骤5）采用手工抛光或磨光设备对钢包预制块表面物处理。