[发明专利]一种氧化铝质电炉盖及其制备方法

说明书

本发明旨在提供一种热震稳定性高、致密度高、抗铁渣侵蚀性能好、使用寿命长的氧化铝质电炉盖，包括如下重量百分比的组分：88均化矾土颗粒5～20％，电熔低碳棕刚玉颗粒8～35％，电熔莫来石颗粒10～25％，红柱石颗粒10～15％，电熔白刚玉细粉10～15％，α‑Al₂O₃微粉3～5％，铝酸钙水泥2.5～7％，防爆纤维1～2％，增强耐热钢纤维2～4％，二氧化硅微粉2～4％，氧化铬2～5％；制备时，先将电熔白刚玉细粉、α‑Al₂O₃微粉、二氧化硅微粉和防爆纤维混合均匀；再加入电熔莫来石和红柱石颗粒，搅拌至少3min后加入剩余原料，搅拌至少8min；加入水和减水剂搅拌后浇注成型，自然养护后脱模、干燥。

技术领域

本发明涉及耐火材料技术领域，特别是一种氧化铝质电炉盖及其制备方法。

背景技术

炼钢生产中常用的炼钢设备是炼钢电弧炉，电炉盖作为炼钢电弧炉的重要组成部分，在炼钢中受到强大高温电弧的热辐射、频繁的热震和高温熔渣喷溅物的侵蚀，是炼钢电弧炉的薄弱环节。

早期炼钢条件下，炼钢强度小、冶炼温度低，因此常用硅砖砌筑作为电炉盖，硅砖质轻、强度高、热震性能好、蠕变效率低，得到了广泛应用；随着电路炼钢技术的进步，炼钢强度增大、冶炼温度升高，硅砖逐渐被莫来石、高铝尖晶石等高铝质的耐火砖或耐火浇注料取代；近两年随着炼钢中铁水兑入量的增大，吹氧强度增加、电炉盖散热效果差，导致高铝质的耐火砖或耐火浇注料制成的电炉盖的使用寿命大幅降低。

为此，中国专利200710052641.1公布了一种高铝质电炉盖浇注料及其制备方法，铝含量75～90WT％，蓝晶石3～15WT％，通过铝酸盐水泥及硅铝溶胶结合浇筑成型；中国专利200710052640.7公布一种氧化铝质电炉盖浇注料及其制备方法，主要采用白刚玉，高铝矾土，锆刚玉等骨料和蓝晶石细粉，氧化铝细粉等通过铝酸钙水泥和硅铝溶胶结合浇筑成型。上述专利技术在铁水兑入比例较低的炼钢作业中，具有较好的抗铁渣侵蚀性性能，但是在铁水兑入比例较高时，由于铁水渣为偏酸性渣，高铝质耐材为碱性耐火材料，因此容易受到铁水渣的侵蚀。另外高铝质耐材热震稳定性差，在使用中剥落严重，因此在高铁水兑入比例条件下，使用寿命不高。

发明内容

本发明提出一种氧化铝质电炉盖及其制备方法，旨在提供一种抗热震性能好、致密度高、使用寿命长、耐腐蚀性好的氧化铝质电炉盖及其制备方法。

一种氧化铝质电炉盖及其制备方法，包括如下重量百分比的组分：88均化矾土颗粒5～20％，电熔低碳棕刚玉颗粒8～35％，电熔莫来石颗粒10～25％，红柱石颗粒10～15％，电熔白刚玉细粉10～15％，α-Al₂O₃微粉3～5％，铝酸钙水泥2.5～7％，防爆纤维1～2％，增强耐热钢纤维2～4％，二氧化硅微粉2～4％，氧化铬2～5％。

本发明尤其适用于铁水兑入比例较高的电炉环境，具有良好的烧结性能、抗铁渣侵蚀性能和抗热震稳定性，在使用过程中抗剥落性能好。与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

1、抗冲刷性能好，热震稳定性高。本发明的骨料采用刚玉和莫来石，有助于提高烧结性能和热震稳定性，改善使用过程中的抗剥落性；通过电熔莫来石颗粒和红柱石颗粒，使高温下液相均匀分布于制品中，一方面促进高温烧结，提高高温强度，从而具有较好的抗冲刷性能；另一方面，一定量液相的存在可显著提高制品的热震稳定性，防止热震作用导致产品的剥落损毁；

2、抗铁渣侵蚀性能好。通过加入氧化铬，使得氧化铬与氧化铝在高温下反应生成铝铬尖晶石，提高了电炉盖对钢渣的抗侵蚀性能，可减缓钢渣对耐材的侵蚀速率，提高了使用寿命；通过调节Al₂O₃/SiO₂比例，促进制品与铁水或铁渣反应生产CaO·6Al₂O₃和FeO·Al₂O₃尖晶石，有利于抵抗熔渣渗透侵蚀内部耐火材料；