CN1765818A - 一种不烧滑动水口砖 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种不烧滑动水口砖。为克服现有技术中存在的工艺复杂、成本高和使用寿命短的不足，本发明包括50～85％的刚玉、1～8％的碳、1～15％的金属铝粉、1～10％的二氧化硅、0.5～10％的防氧化剂、1～6％的粘结剂和0～10％的其它添加物，并且添加0.5～20％无机纤维，以提高砖的中温强度和抗热震性能。由于本发明采用普通粘结剂，不需要烧成和油浸沥青，与现有技术相比较，具有生产周期短，不污染环境、并且在常温和高温条件下强度高、在中温条件下强度适中的特点，以及抗氧化、抗热震、抗冲刷、抗侵蚀性能好的优点。
Description
(一)技术领域：
本发明涉及材料领域，是一种不烧滑动水口砖。
(二)背景技术：
随着炼钢工艺的发展，滑动水口用耐火材料的使用条件变得越来越苛刻。在整个炼钢过程中，滑动水口砖是所有耐火材料中使用寿命最短的，目前即使性能最好的滑动水口砖，其使用次数一般也不超过6次。因此，钢包每周转几次就需要停下来，经过一定时间的冷却后对滑动水口砖进行检查、更换，以避免发生漏钢事故。由于频繁地更换滑动水口砖及与其相连接的上、下水口(需与滑动水口砖同时更换，但是相比之下，不易损坏)，不仅影响了生产效率，增大了工人高温劳动强度，而且造成了耐火材料的极大浪费。因此，性能优良的滑动水口砖成为现代炼钢工艺所必需的关键材料之一。
目前，按制造方式可以将滑动水口砖分为：高温烧成滑动水口砖和不烧滑动水口砖。按照滑动水口砖的成分可以将其分为：铝碳质滑动水口砖、铝碳锆质滑动水口砖以及铝镁碳质滑动水口砖。
不烧滑动水口砖主要有日本的铝碳锆质、以有机硅树脂为粘结剂的铝碳质滑动水口砖以及上海宝山钢铁公司的铝碳锆质滑动水口砖。显而易见，不烧滑动水口砖的特点是节约能源，生产工艺简单，生产周期短。但是其缺点是或采用了价格昂贵的氧化锆，或采用了高性能的有机硅树脂。高性能有机硅树脂不仅价格昂贵而且现在国内无法生产。因此，这些不烧滑动水口砖技术既有其技术优势，但也存在一定的不足之处。
烧成滑动水口砖按其成分主要有铝碳质、铝镁碳质及铝碳锆质。烧结滑动水口砖的缺点是能源消耗大、污染严重、生产工艺复杂、生产周期长。国内生产烧结滑动水口砖的厂家较多，成分以铝碳质、铝镁碳质、铝碳锆质为主，但是大部分产品性能不佳。
无论是不烧滑动水口砖还是烧结滑动水口砖，在使用过程中均要经受高温钢液的激热、冲刷、侵蚀、冷钢的磨损及其中部分组分的氧化，而导致滑动水口砖开裂、扩孔、粘钢、滑动区拉毛等问题，严重影响其使用寿命。
(三)发明内容：
为克服现有技术中存在的工艺复杂、成本高和使用寿命短的不足，本发明提出了一种采用不烧工艺和普通粘结剂的铝碳质滑动水口砖。
本发明包括刚玉、金属铝粉、碳、二氧化硅及防氧化剂和其他添加剂，并且添加无机纤维，以提高砖的中温强度和抗热震性能，其组分为(重量百分数)：
无机纤维：0.5～20％
刚玉：50～85％
碳：1～8％
金属铝粉：1～15％
二氧化硅：1～10％
防氧化剂：0.5～10％
粘结剂1～6％
其它：0～10％
其中，所述的无机纤维为铝及铝合金纤维、铁及铁合金纤维、不锈钢纤维、碳纤维、硅酸铝纤维和玻璃纤维中的一种或几种。
所述的粘结剂为酚醛树脂或改性酚醛树脂。
所述的防氧化剂为硅、铝、碳化硅、碳化硼、氮化硅、氮化铝中的一种或者几种。
所述的其它为氧化锆、氧化镁、氧化钙、尖晶石、莫来石、堇青石、红柱石、蓝晶石、氧化钛。
与现有技术相比较，本发明具有以下特点：
1.采用普通粘结剂，不需要烧成和油浸沥青，生产周期短，不污染环境；
2.常温、高温强度高，中温强度适中；
3.抗氧化、抗热震、抗冲刷、抗侵蚀性能好。
(四)具体实施方式：
本发明的实施例包括刚玉、金属铝粉、碳、二氧化硅及防氧化剂和其他添加剂，并且添加无机纤维，以提高砖的中温强度和抗热震性能。实施中：将粘结剂与上述原料混合均匀后加入其它原料继续混合，待混合均匀后最后加入纤维再混合5分钟，出料后成形、固化。
下表中给出了五个实施例的组分(重量百分数)
| 实施例 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | |
| 原料组成(wt％) | 刚玉 | 64 | 70 | 75 | 72 | 66 |
| 碳 | 4 | 5 | 2 | 3 | 6 | |
| 铝粉 | 3 | 1 | 3 | 2 | 4 | |
| 二氧化硅 | 8 | 8 | 2 | 8 | 7 | |
| 防氧化剂 | 10(碳化硅：2；硅：8) | 7(氮化硅：6，硅：1) | 6(氮化铝：5，硅：1) | 8(氮化铝：2；硅：1；氮化硅：5) | 4(碳化硅：2；硅：1；氮化硅：1) | |
| 纤维 | 4(铝纤维) | 4(铝合金纤维：3；不锈钢纤维：1) | 9(碳纤维：8；铝纤维：1) | 4(硅酸铝纤维：1；铝纤维：3) | 10(碳纤维：3；玻璃纤维：7) | |
| 其他 | 7(氧化镁：3；尖晶石3；氧化锆：1) | 5(氧化钙：1；莫来石：3；氧化钛：1) | 3(氧化镁：1；蓝晶石：2；氧化钛：1) | 3(氧化镁：1；蓝晶石：2；氧化钛：1) | 3(氧化镁：2；红柱石：2) | |
| 粘结剂(外加) | 4.5 | 4.5 | 5 | 5 | 4.5 | |
| 性能 | 体密，g/cm3 | 3.05 | 3.08 | 2.95 | 2.98 | 2.96 |
| 显气孔，％ | 4 | 5 | 5 | |||
| 常温抗压强度，MPa | 120 | 113 | 110 | 115 | 117 | |
| 400℃抗压强度，MPa | 70 | 60 | 80 | 65 | 70 | |
| 1400℃抗折强度，MPa | 44 | 41 | 48 | 40 | 42 | |
| 抗氧化 | 优 | 优 | 优 | 优 | 良 | |
| 抗热震 | 优 | 良 | 优 | 良 | 优 | |
| 抗冲刷 | 优 | 良 | 优 | 良 | 良 | |
Claims (5)
1.一种不烧滑动水口砖，包括刚玉、金属铝、碳及防氧化剂，其特征在于还包括有无机纤维、二氧化硅和其他添加剂，其组分为(重量百分数)：
无机纤维：0.5～20％
刚玉：50～85％
碳：1～8％
金属铝粉：1～15％
二氧化硅：1～10％
防氧化剂：0.5～10％
其它：0～10％
粘结剂(外加)：1～6％
2.如权利要求书1所述不烧滑动水口砖，其特征在于所述的无机纤维为铝及铝合金纤维、铁及铁合金纤维、不锈钢纤维、碳纤维、硅酸铝纤维和玻璃纤维中的一种或几种。
3.如权利要求书1所述不烧滑动水口砖，其特征在于所述的粘结剂为酚醛树脂或改性酚醛树脂。
4.如权利要求书1所述不烧滑动水口砖，其特征在于所述的防氧化剂为硅、碳化硅、碳化硼、氮化硅、氮化铝中的一种或者几种。
5.如权利要求书1所述不烧滑动水口砖，其特征在于所述的其它为氧化锆、氧化镁、氧化钙、尖晶石、莫来石、堇青石、红柱石、蓝晶石、氧化钛。
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| CN 200510043155 CN1765818A (zh) | 2005-08-29 | 2005-08-29 | 一种不烧滑动水口砖 |
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2005
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