[发明专利]一种转炉出钢挡渣用镁碳质滑板及其生产方法

说明书

技术领域

本发明涉及耐火材料领域，特别涉及一种转炉出钢滑板挡渣用镁碳质滑板及其生产方法。

背景技术

转炉渣具有较高的氧化性，并富含磷、硫等对钢材质量有害的杂质元素，钢包渣中的转炉下渣是最有害的,为了防止转炉渣中的杂质进入精炼炉，提高精炼炉的效率和钢的质量，要求转炉出钢过程中挡渣，有效防止钢水回磷、回硫, 从而改善钢水质量，提高合金收得率，减少钢水中夹杂物，提高钢水洁净度，还可为后续精炼创造条件。

各国为完善转炉出钢档渣工艺技术，发明了十几种档渣法，目前为止最好的挡渣方法是滑板挡渣技术，其原理是将类似于钢包滑动水口控流系统转化设计并安装在转炉出钢口位置，由于通过液压驱动系统开闭滑板非常迅速且控制良好，在出钢前期根据转炉倾角关闭开启滑板实现出钢前期档渣,在出钢后期通过与红外线下渣检测技术相结合实现钢渣流出出钢口时的自动判渣和挡渣，能够对出钢过程中的前期渣和后期渣均有效地挡渣，档渣成功率可达到100%，极大地提高了档渣效果。转炉出钢过程中采用该系统可以达到转炉自动挡渣出钢，并实现少渣、无渣出钢的目的。有效减少了钢水回磷、回硫和提高了合金收得率,提高了钢水的洁净度对钢铁企业降低冶炼成本提升品种质量能力意义重大。

目前制约滑板档渣技术发挥其先进性和快速推广的主要因素是滑板寿命，由于滑板使用寿命较低，需要频繁更换，影响了炼钢生产节奏和转炉产能发挥,不能达到钢厂的使用要求。各钢厂使用的档渣滑板主体品种为铝碳锆质，使用寿命一般8-13次，使用寿命较低，在对滑板寿命要求高的钢厂采用内孔镶嵌锆环的滑板，使用寿命有所提高，一般为12-18次，但滑板制造工艺复杂、锆环成本昂贵。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种转炉出钢滑板挡渣用镁碳质滑板及其生产方法，该滑板使用可靠性高，寿命长，成本低。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：

一种转炉出钢挡渣用镁碳质滑板，其原料组成按质量比为：镁砂60～88份，氧化镁超微粉5～15份，碳0.2～10份，抗氧增强剂0.2～10份，树脂结合剂2.5～5.5份；所述镁砂选自电熔镁砂、烧结镁砂中的一种或两种；所述镁砂中MgO质量百分含量≥85%，允许添加质量百分含量不超过15%的镁铝尖晶石砂和/或氧化锆砂，镁铝尖晶石砂和/或氧化锆砂的加入能提高滑板的抗热震性；优选电熔镁砂，MgO质量百分含量≥97%；所述镁砂中以质量份数计3-1mm粒度的颗粒占40~58份，1-0mm粒度的颗粒占10~15份，88μm-0粒度的颗粒占10~15份。

所述氧化镁超微粉其中位径≤8μm；所述氧化镁超微粉中MgO质量百分含量≥60%，允许添加质量百分含量不超过40%的氧化铝超微粉、镁铝尖晶石超微粉、氧化锆超微粉和碳超微粉中的之一或组合。

所述碳选自天然石墨、人工合成石墨、碳黑之一或组合；优选地为天然石墨。

所述抗氧增强剂选自硼、铝、硼的碳化物、硼的氮化物、铝的氮化物、六硼化钙之一或组合。优选硼、铝、碳化硼、和六硼化钙，所述抗氧增强剂粒度≤150μm。 

所述树脂结合剂选自酚醛树脂、呋喃树脂、改性酚醛树脂树脂，优选地为改性酚醛树脂，所述树脂结合剂残碳量≥45％，粘度为5～20Pa·S。

镁砂是以氧化镁为主要成分的基本耐火原料，氧化镁熔点高达2800℃，是高温性能优异的耐火氧化物，对碱性熔渣有很好的抗侵蚀性能，但是它有相当高的热膨胀系数和弹性模量，使这类材料的抗热震性较差，另外，镁质材料在高温下易受熔渣渗透而导致结构剥落，需要采取技术措施改善。石墨同时具有耐火性能，热震稳定性和抗渣渗透性能优良等特点，对碱性渣具有良好的高温抗侵蚀性。以镁砂为主骨料、含有一定量碳的耐火材料，将同时具有优良的耐高温、抗渣熔损渗透性能和基本的热震稳定性。

氧化镁基超微粉的加入，增强了材料的致密性,既利用了其表面活性高具有凝聚结合作用、又利用氧化镁基超微粉的活性烧结和反应烧结特性，使镁碳质滑板在高温使用环境下形成充分烧结致密的耐火组织结构和良好的使用特性，避免了传统碱性含碳耐火材料单纯依赖碳结合易因碱性耐火材料颗粒的膨胀效应或碳结合受氧化破坏使坯体组织疏松。氧化镁基超微粉的加入量低于5%时生产的转炉出钢挡渣用镁碳质滑板中气孔率偏高，对滑板的抗氧化性和抗渣渗透性改进也不利；高于15%时，超出耐火砖组织中颗粒堆积的合理比例范围，砖体的密度下降、气孔率上升，最终将影响滑板的使用寿命，试验证明加入量9%左右效果最佳，热震稳定性最好。