[发明专利]一种转炉出钢口耐火材料及其制备方法

说明书

本发明涉及一种转炉出钢口耐火材料及其制备方法。其技术方案是：在镁碳砖本体表面喷涂一层厚度为1~2mm的釉浆涂层，干燥，保温，制得转炉出钢口耐火材料。所述镁碳砖本体的制备方法是：将镁砂细粉、鳞片石墨细粉、膨胀石墨、铝粉和硅粉于高速混碾机中混碾，制成混合细粉；再将电熔镁砂颗粒和人造石墨颗粒混碾，加入酚醛树脂混碾，再加入造粒石墨和混合细粉混碾，困料，成型，静置，制得镁碳砖本体。所述釉浆的制备方法是：以玻璃粉、锂辉石、钾长石、硅微粉、碳酸钾、SiC细粉、铬绿和磷酸二氢铝为釉浆原料，加水共磨，制得釉浆。本发明制备的转炉出钢口耐火材料具有热震稳定性好、整体性好、抗氧化性好、抗侵蚀性好和寿命长的特点。

技术领域

本发明属于耐火材料技术领域。尤其涉及一种转炉出钢口耐火材料及其制备方法。

技术背景

转炉出钢口是经过冶炼的钢水从转炉进入到钢包的管道，其结构和质量对钢水冶炼的产品质量、生产周期及生产稳定性和效率具有直接的影响，材质和寿命更是生产安全的保障，转炉出钢口的使用次数是转炉冶炼指标的综合体现之一。

转炉出钢口在使用过程中要受到出钢时钢水的高温冲刷和侵蚀，同时在高温下镁碳砖出钢口会因钢液中气氛等各种因素发生氧化反应，大大降低使用寿命；每一次出钢的前后出钢口部位耐火材料还面临温度急剧变化的影响，长此以往，耐火材料会在各种上述因素共同作用下发生组织结构恶化和损毁，显著影响转炉出钢口的性能和寿命。目前转炉出钢口部位多采用镁碳材料，尽管鳞片石墨含量大于10%的镁碳材料具有良好的抗热震稳定性，但仍不能满足出钢口使用的需要，并且鳞片石墨氧化后其结构变疏松，抗热震能力及抗钢水冲刷能力进一步下降。目前转炉出钢口普遍使用寿命在5~7天、出钢120炉左右，出钢口耐火材料与转炉其他部位耐火材料寿命的不匹配以及出钢口耐火材料较长更换时间带来的停炉、冷却等成为制约生产效率的一大因素。

发明内容

本发明旨在克服现有技术问题，目的是提供一种耐高温、抗氧化、热震稳定性优良且使用寿命长的转炉出钢口耐火材料及其制备方法。

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案为：在镁碳砖本体表面喷涂一层釉浆，所述釉浆的涂层厚度为1~2mm；于110℃条件下干燥12~24小时，升温至240℃，保温24小时，制得转炉出钢口耐火材料。

所述镁碳砖本体的原料及其含量是：电熔镁砂颗粒为55~72wt%，镁砂细粉为7~20wt%，人造石墨颗粒为1~5wt%，造粒石墨为5~10wt%，膨胀石墨为0.2~2wt%，鳞片石墨细粉为2~5wt%，铝粉为1~3wt%，硅粉为1~2wt%，酚醛树脂为2~4wt%。

按所述镁碳砖本体原料及其含量，将镁砂细粉、鳞片石墨细粉、膨胀石墨、铝粉和硅粉于高速混碾机中混碾1~5分钟，制成混合细粉；将电熔镁砂颗粒、人造石墨颗粒置于混碾机中混碾1~4分钟，加入酚醛树脂混碾3~6分钟，再加入造粒石墨和所述混合细粉混碾10~25分钟，困料12~24小时，等静压成型，自然放置12~24小时，制得镁碳砖本体。

所述釉浆的原料及其含量是：玻璃粉为40~65wt%，锂辉石为5~25wt%，钾长石为10~20wt%，硅微粉为2~8wt%，碳酸钾为1~3wt%，SiC细粉为3~10wt%，铬绿为1~3wt%，磷酸二氢铝为1~3wt%。

按所述釉浆原料及其含量，向所述釉浆原料中加入占釉浆原料总质量40~70wt%的水，共磨，得到釉浆。

所述电熔镁砂颗粒中MgO含量≥97%；电熔镁砂颗粒中：1~3mm的电熔镁砂颗粒占25~45wt%，粒径小于1mm且大于等于0.1mm的电熔镁砂颗粒占55~75wt%。

所述电熔镁砂细粉中MgO含量≥97%，电熔镁砂细粉的粒径≤0.074mm。

所述人造石墨颗粒粒径为0.1~1mm，所述造粒石墨粒径为0.5~0.1mm，所述鳞片石墨粒径≤0.074mm。

所述铝粉粒径为≤0.045mm。