一種鋼包用剛玉-尖晶石澆注料及-耐火材料行業知識-耐火磚高鋁磚剛玉磚澆注料河南耐火材料廠-宏泰耐材

　　專利名稱：一種鋼包用剛玉?尖晶石澆注料及其制備方法公開號：CN105060908A

　　當前權利人：武漢科技大學

　　技術領域

　　本發明屬于剛玉-尖晶石澆注料技術領域。具體涉及一種鋼包用剛玉-尖晶石澆注料及其制備方法。

　　背景技術

　　隨著現代煉鋼工業的發展，鋼包的冶煉條件日趨嚴酷，鋼包內襯所用耐火材料的使用條件也越來越苛刻，傳統材質的澆注料已無法滿足技術進步的需求。所以，研制開發新型的高性能鋼包用澆注料勢在必行。剛玉-尖晶石澆注料是近幾年發展起來的新品種，由于其良好的高溫性能被廣泛應用，先后在日本等國得到普及。隨著耐火材料的技術進步及煉鋼工藝對耐火材料要求的提高，剛玉-尖晶石澆注料已被用于鋼包中使用條件苛刻的部位，如包底沖擊區、RH管、透氣磚系統等，實際應用表明其具有良好的性能和高的使用壽命。

　　相比于其他材質的耐火材料，剛玉-尖晶石澆注料已成為目前主流的鋼包內襯材料，但是從鋼廠的實際應用情況來看，仍存在以下缺陷。首先，在使用過程中Al2O3及MgO反應生成的尖晶石雖能提高耐火材料的抗渣性能，但是難以分布均勻，導致鋼包內襯材料局部受損嚴重;其次，原位生成尖晶石反應過程中帶來較大的永久線膨脹，導致鋼包內襯材料的抗剝落性能下降，內襯材料在中后期嚴重開裂，導致大面積剝落。

　　發明內容

　　本發明旨在克服已有技術缺陷，目的是提供一種體積穩定性好、強度高、熱震穩定性強、抗渣侵蝕性優異的鋼包用剛玉-尖晶石澆注料及其制備方法。

　　為實現上述任務，本發明所采用的技術方案是：在20～40份質量的基質料中外加 0.02~0.15份質量的有機纖維、0.04~0.08份質量的木質素磺酸鈣、0.08~0.12份質量的三聚磷酸鈉、0.03~0.06份質量的六偏磷酸鈉和0.01~0.03份質量的鋁粉，混勻，得到混合料;再向混合料中加入60～80份質量的骨料，干混，然后外加4~6份質量的水進行攪拌，安裝模具，澆注振動成型，在110~200℃條件下保溫12~48小時，脫模，即得鋼包用剛玉-尖晶石澆注料。

　　所述基質料的成分及各成分占基質料的百分含量是：電熔白剛玉細粉占30~ 48wt%，電熔鎂砂細粉占3~8wt%，粒徑D50為5μm的α-Al2O3微粉占5~15wt%，粒徑D50為3μm的α- Al2O3微粉占5~15wt%，粒徑D50為1μm的α-Al2O3微粉占5~15wt%，鋁凝膠粉占12~20wt%。

　　所述骨料為含鎂剛玉顆粒，含鎂剛玉顆粒的MgO含量為1~3wt%;所述含鎂剛玉顆粒的顆粒級配是：其中粒徑為25mm~15mm的占0~5wt%，粒徑小于或等于10mm且大于5mm的占30~ 35wt%，粒徑小于或等于5mm且大于3mm的占20~25wt%，粒徑小于或等于3mm且大于1mm的占15 ~20wt%，粒徑小于或等于1mm且大于0.088mm的占20~25wt%。

　　所述的電熔白剛玉細粉的Al2O3含量>99wt%，粒徑<0.088mm。

　　所述電熔鎂砂細粉的MgO含量>97wt%，粒徑<0.088mm。

　　所述α-Al2O3微粉的Al2O3含量>99wt%。

　　所述鋁凝膠粉的Al2O3含量為60～80wt%，粒徑<1um。

　　所述木質素磺酸鈣的木質素含量≧55%，PH值為4.5~6.5，水份≦9%。

　　所述鋁粉的Al含量>99wt%，粒徑<0.088mm。

　　由于采用上述技術方案，本發明與現有技術相比具有如下積極效果：

　　(1)本發明將MgO以含鎂剛玉的形式引入，一方面能減小原位生成尖晶石反應過程中帶來的永久線膨脹，另一方面，能避免因原位反應生成尖晶石而導致尖晶石分布不均勻的情況，故提高了材料的體積穩定性和抗渣侵蝕性。

　　(2)本發明引入含鎂剛玉顆粒，高溫下部分氧化鎂固溶到剛玉中，活化氧化鋁晶格，在使用過程中氧化鋁能夠更多地吸收氧化鈣，鎂鋁尖晶石能夠均衡長效地固溶渣中的 Mn、Fe組分，從而降低熔渣粘度，減緩其侵蝕滲透的速度。

　　(3)本發明采用三級粒徑搭配的α-Al2O3微粉，能實現基質料中梯度原位反應生成尖晶石，其大小分布合適，保證了基質緊密化。

　　(4)本發明制備的鋼包用剛玉尖晶石澆注料經檢測：1500℃×3h燒后的常溫抗折強度為15~22MPa，耐壓強度為90~110MPa;1100℃水冷五次后抗折強度保持率為21~27%; 1500℃靜態坩堝法抗渣實驗侵蝕指數為10~15%，滲透指數為31~36%。

　　因此，本發明制備的鋼包用剛玉-尖晶石澆注料具有體積穩定性好、強度高、抗熱震性強和抗渣侵蝕性優異的特點。