[发明专利]一种含纳米材料的钢包底吹氩透气砖及其制备工艺

权利要求书

1.一种含纳米材料的钢包底吹氩透气砖，其特征在于：它包括以下组分且各组分的重量比为：

高纯刚玉        70～80，

尖晶石           3～9，

α-Al₂O₃微粉      5～10，

纳米碳酸钙      0.2～0.6，

Si粉             4～8，

结合剂           2～7，

防爆剂          0.05～0.1；

所述的高纯刚玉包括板状刚玉和电熔白刚玉，且板状刚玉和电熔白刚玉的重量比为：

板状刚玉 60～65，

电熔白刚玉 12～16；

所述的板状刚玉包括粒径为3～6mm的板状刚玉颗粒A、粒径为1～3mm的板状刚玉颗粒B和粒径为0～1mm的板状刚玉颗粒C，且板状刚玉颗粒A、板状刚玉颗粒B和板状刚玉颗粒C的重量比为：

板状刚玉颗粒A        25～30，

板状刚玉颗粒B        18～23，

板状刚玉颗粒C        12～28；

所述电熔白刚玉包括粒径为0.044～0.088mm的电熔白刚玉粉A和粒径为0～0.044mm的电熔白刚玉粉B，且电熔白刚玉粉A与电熔白刚玉粉B的重量比为：

电熔白刚玉粉A         4～8，

电熔白刚玉粉B         6～10；

所述的α-Al₂O₃微粉粒径小于等于5μm且D50=1.2μm；Si粉的粒径小于0.074mm；

所述的尖晶石包括粒径小于0.074的尖晶石细粉和粒径为0～1mm的尖晶石颗粒，且尖晶石细粉和粒径与尖晶石颗粒的重量比为：

尖晶石细粉 1～3，

尖晶石颗粒 2～6；

所述的Si粉中Si的重量百分比大于98.5，Si粉的粒径为200目；

所述的结合剂为高纯铝酸钙水泥；

所述的防爆剂为防爆纤维。

2.根据权利要求1所述的一种含纳米材料的钢包底吹氩透气砖，其特征在于：所述的板状刚玉包含以下成分且各成分的重量比为：

Al₂O₃      ≥99.4，

SiO₂        ≤0.1，

CaO      ≤0.1，

Fe₂O₃     ≤0.1 ，

R₂O      ≤0.1；

所述R₂O包括Na₂O、K₂O和Li₂O中的一种或几种。

3.根据权利要求1所述的一种含纳米材料的钢包底吹氩透气砖，其特征在于：所述的电熔白刚玉包含以下成分且各成分的重量比为：

Al₂O₃      ≥99.2，

SiO₂        ≤0.15，

Fe₂O₃     ≤0.1，

R₂O      ≤0.5；

所述R₂O包括Na₂O、K₂O和Li₂O中的一种或几种。

4.根据权利要求1所述的一种含纳米材料的钢包底吹氩透气砖，其特征在于：所述的α-Al₂O₃微粉包含以下成分且各成分的重量比为：

Al₂O₃      ≥99.2，

SiO₂        ≤0.15，

Fe₂O₃     ≤0.1，

R₂O      ≤0.5；

所述R₂O包括Na₂O、K₂O和Li₂O中的一种或几种。

5.如权利要求1所述的一种含纳米材料的钢包底吹氩透气砖的制备工艺，其特征在于：它包括以下步骤：

S1：配料：按前述组分及重量比配制原料；

S2：细粉预混合：将配制好的细粉置入预混装置内，充分混合30～50分钟；

S3：搅拌：将预混好的细粉及颗粒放入搅拌锅内，置入搅拌装置内，混合搅拌2～3分钟；然后加入适量水再搅拌3～5分钟；

S4：振动成型：搅拌完成后，将混合好的物料振动浇注，成型后制得含纳米材料的钢包底吹氩透气砖生坯；

S5：带模养护：将含纳米材料的钢包底吹氩透气砖生坯置于室温环境下，带模养护20～28小时；

S6：脱模：带模养护完成后，在室温环境下脱模；

S7：干燥：将脱模后的含纳米材料的钢包底吹氩透气砖坯体置于100～120℃环境下养护20～28小时；

S8：烘烤：将完成干燥后的含纳米材料的钢包底吹氩透气砖坯体置于氮化炉中在1400～1500℃温度下保温2～5小时，即得含纳米材料的钢包底吹氩透气砖成品。