[发明专利]一种高性能无碳低碳钢包砖及其制备方法

说明书

本发明公开了一种高性能无碳低碳钢包砖，包括按重量份计的以下原料：刚玉40‑70份、石墨0‑3份、铝矾土30‑40份、红柱石0‑10份、碳化硅1‑3份和酚醛树脂2‑4份。该无碳低碳钢包砖采用的原料少，工艺简单，制备的产品气孔率低，强度高，抗热震性、抗侵蚀性、耐冲刷性和耐氧化性能优异，使用寿命长。

技术领域

本发明涉及高温材料与冶金技术领域，尤其是涉及一种高性能无碳低碳钢包砖及其制备方法。

背景技术

随着炼钢工业的发展，无碳低碳钢包砖已成为钢铁工业的重要革新技术之一，钢包砖在使用过程中，由于需要长期承受高温钢液的化学侵蚀和物理冲刷，经受激烈且瞬变的热冲击和机械磨损作用，使用条件极为苛刻，因此钢包砖必须具有高强度、耐磨损、耐渣蚀和热震稳定性好等特性。目前使用的钢包砖为含碳钢包砖，这种钢包砖的缺点是：对洁净钢增碳严重，同时由于碳的氧化对大气或多或少造成了一定的污染。

中国专利申请号201110406028.1公开了一种无碳钢包砖及其制备方法， 即以高铝矾土熟料、刚玉系原料、氧化镁、氧化铝微粉为主要原料，加入氧化铁、氯化镁溶液、六偏磷酸钠、黄糊精进行制备，经特殊步骤混料后，困料30分钟后压制成型， 在200℃下干燥24小时即可制得本发明的产品。本发明能使骨料和粉料的间隙存在有氧化铁和氧化铝微粉，中高温时会生成热膨胀率较低的铁铝尖晶石，同时又不会使过多的氧化铁进入基质中，能使钢包砖有较好的高温稳定性和抗剥落性能。但是该专利采用的原料较多，相对来说制备工艺复杂。

中国专利申请号201410223262.4公开了一种再生刚玉尖晶石不烧钢包砖，该钢包砖的原料组份按重量份数比计包括：40～70份的刚玉再生料和2～10份的结合剂，其中，刚玉再生料为刚玉再生预制块和刚玉再生尖晶石块中任意一种或二种，该方法首先按重量份数比计称取刚玉再生料和结合剂，备用；再将称取的原料经混碾机混碾，然后放入压砖机成型，在150～250℃条件下热处理12～36h小时，最后经拣选、检验、包装、入库，即得到再生刚玉尖晶石不烧钢包砖。该发明采用的原料成本比较高，且刚玉再生料粒径不同，但是在制备产品过程中直接混合，混合均匀度不够，制备的产品气孔率偏高，导致产品的抗侵蚀以及抗震性能较弱。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种高性能无碳低碳钢包砖，该无碳低碳钢包砖采用的原料少，工艺简单，制备的产品气孔率低，强度高，抗热震性、抗侵蚀性、耐冲刷性和耐氧化性能优异，使用寿命长。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种高性能无碳低碳钢包砖，包括按重量份计的以下原料：刚玉40-70份、石墨0-3份、铝矾土30-40份、红柱石0-10份、碳化硅1-3份和酚醛树脂2-4份。

进一步的，所述刚玉是粒径为粒径≤0.074mm刚玉、粒径为0.5-1mm刚玉、1-3mm刚玉以及粒径为3-5mm刚玉按照重量比为6：2-3：0-1：0-3混合而成。

进一步的，所述铝矾土是粒径为0.5-1mm铝矾土、粒径为1-3mm铝矾土和粒径为3-5mm铝矾土按重量比为0-1：1-1.5：0-1.5混合而成。

进一步的，所述刚玉为棕刚玉95级、板状刚玉或白刚玉中的一种。

进一步的，所述石墨为鳞片石墨，级别为-397、-399或-396，粒径为0.048-0.15mm。

进一步的，所述碳化硅粒径为0.074-0.15mm。

一种高性能无碳低碳钢包砖的制备方法，包括以下步骤：

（1）将粒径为0.5-5mm的刚玉、铝矾土和红柱石混合后混炼4-7min；

（2）然后加入酚醛树脂继续混炼4-7min；