[发明专利]转炉出钢口挡渣用铝镁碳质滑板砖

说明书

技术领域

本发明涉及转炉耐火材料领域，尤其涉及一种转炉出钢口挡渣用铝镁碳质滑板砖。

背景技术

目前国内外转炉出钢挡渣工艺的发展趋势是挡渣效率更高的滑动水口挡渣技术，该系统由驱动装置、机械部分和耐火材料部分(即配砖、上下滑板、下水口)组成，其工作原理是通过滑动机构使上、下滑板砖相对滑动，从而带动出钢口的开闭来调节钢水流量大小，控制钢渣进入钢水的数量，保证钢水品质。滑板作为滑动水口系统的重要功能部件，为获得更高的使用寿命和稳定的操作状态，要求其具有优良的高温强度、热震稳定性、抗侵蚀性及抗氧化性等；滑板在使用过程中因热震原因容易产生裂纹，并且裂纹会不断扩展，最终因裂纹过大及熔损导致滑板报废。

发明内容

本发明的目的是提供一种转炉出钢口挡渣用铝镁碳质滑板砖，解决滑板砖结构不够致密、结合强度差、使用寿命短的问题，提高滑板的热震稳定性、耐热熔损性和抗热剥落性，延长滑板使用寿命。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：

转炉出钢口挡渣用铝镁碳质滑板砖，由以下组分按重量份比组成：烧结或电熔镁砂70-90份，烧结或电熔镁铝尖晶石10-30份，金属Al 5-15份，炭素材料1-5份，防氧化剂0.5-4.0份，酚醛树脂20-30份。

上述配比中，烧结或电熔镁砂的有效成分为MgO≥96％，其用量大于所述上限值(＞90)时，因其本身的热膨胀系数大，热震稳定性差，易引起的滑板表面裂纹，钢水会从裂纹中渗入破坏滑板，用量小于所述下限值(＜70)时，对钢水的侵蚀和非金属夹杂物的侵蚀抵抗能力差，引起滑板的耐热熔损性差。

为提高滑板的抗侵蚀性能及抗渣性能，保持合理的热震稳定性，烧结或电熔镁砂采用3mm以下连续级配，粒度选取比例如下：

3-1mm 20-30份、

1-0.212mm 30-35份、

0.212-0.045mm 10-15份、

＜0.045mm 10-20份。

镁铝尖晶石的引入，可使制品的抗热剥落性提高、使用寿命提高，减少热裂纹的产生。镁铝尖晶石，要求其化学组成满足以下条件：MgO≥28％，Al₂O₃ 60-72％，MgO+Al₂O₃≥96％；粒度小于0.045mm。

所述金属Al为微粉、颗粒、纤维中的一种或多种形态组合，微粉粒度为0.045-0.075mm，颗粒粒度为2-0.2mm，纤维直径为50-150μm时，长度为2-5mm。当金属Al用量大于所述上限值(＞15)时，滑板砖抗热熔损性差；用量小于所述下限值(＜5)时，滑板砖体的结合强度不高、高温抗折性能差，不能有效抑制和改善滑板热裂纹的发生。

炭素材料可以提高抗热熔损性和热震稳定性，当用量大于所述上限值(＞5)份时，碳素材料的氧化会引起滑板砖组织的荒废化；当用量小于所述下限值(＜1)份时，热震稳定性、抗热熔损性的改善作用不大。炭素材料为石墨和炭黑中的一种或两种组合，石墨粒度小于0.15mm，炭黑粒度小于100nm。

所述防氧化剂选用硅Si、锌Zn、氮化硼BN、碳化硼B₄C中的一种或两种以上组合。

酚醛树脂耐高温性能好，能保持滑板结构的整体性和尺寸的稳定性，在交联后可以为耐火材料提供所需要的机械强度和耐热性能。

以上配方适用于整体滑动水口生产，也可作为大型滑动水口材料的镶嵌本体使用。

制品的生产条件为：650～900℃温度下，还原气氛或氮气保护下烧成。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：在配方中引入镁砂和镁铝尖晶石，提高了滑板的抗侵蚀性能及抗渣性能，能保持合理的热震稳定性；通过金属Al熔融烧结及酚醛树脂碳化后形成的网络结构，使滑板的结合强度大大提高，减少了滑板因热震引起的裂纹，能显著提高滑板的高温综合性能，延长滑板使用寿命，为转炉滑动水口挡渣技术提供优质产品及使用性能的可靠保障，改善转炉挡渣效率。

附图说明

图1是本发明产品结构示意图。

图中：1-配砖  2-上滑板  3-下滑板  4-下水口

具体实施方式

表一和表二是本发明在制品生产中的应用实例。

表一和表二中的数据说明实施例(1-3)比未调整配方的滑板产品的气孔率及耐压强度、抗侵蚀性、耐冲刷等性能指标都有了很大的提高，使用寿命明显延长。

表一 应用实例1