[发明专利]一种高耐磨滑板砖及其生产方法

说明书

本发明公开了一种高耐磨滑板砖，按重量百分比计，原料组成为：铝粉包覆板状刚玉颗粒60～70%，板状刚玉粉15～25%，氧化铝微粉5～10%，铝粉3～9%，硅粉1～3%，炭黑1～3%，石墨1～3%，酚醛树脂2～5%。制备方法如下：按比例称取各组分，经湿碾机混练0.5小时后困料6～8小时，在压力机上成型，坯体在160～180℃温度条件下干燥24h，然后放入炉内，在弱还原气氛下进行650～800℃×12h的中温处理，处理后的坯体经套箍、粘钢壳、磨制、涂布、精整、验收后入库贮存。本发明生产的高耐磨Al₂O₃‑Al‑C滑板砖具有较高的热态强度、良好的抗热震性和抗氧化性，可减少滑动面磨损夹钢现象，降低冲刷扩孔速度，提高滑板的使用寿命，降低吨钢滑动水口耐火材料消耗。

技术领域

本发明涉及一种炼钢连铸用滑板砖，特别涉及一种高耐磨滑板砖及其生产方法，属于铝碳系列滑板砖生产领域。

背景技术

滑板砖用于钢铁工业连铸工艺，起调节和控制钢水流量的作用，或用于炼钢炉的挡渣出钢系统上。滑板在使用时高温钢水冲刷及滑动面磨损是其主要损毁原因，因此，提高滑板的高温强度是增加其抗冲刷磨损性、增加使用寿命的主要措施。

目前高温烧成Al₂O₃-C质、Al₂O₃-ZrO₂-C质及中温处理或不烧的Al₂O₃-Al-C质、Al₂O₃-Al-ZrO₂-C质是滑板砖的主要材质，其提高滑板高温强度的主要措施一是通过添加微粉促进高温烧结，形成陶瓷结合相；二是添加Si粉、Al粉，高温时形成非氧化物结合相。从滑板内部物料组成看，由颗粒和基质组成，基质中的微粉及Si粉、Al粉通过高温形成陶瓷结合及非氧化物结合，将基质中各种粉料结合起来，使基质具有较高的高温强度。颗粒一般选用高温烧结板状刚玉、电熔白刚玉、电熔锆莫来石或锆刚玉、高温烧结矾土熟料等致密原料，使颗粒也具有较高的高温强度。但基质和颗粒之间难以形成较好的结合，造成两者界面间呈弱结合状态，从颗粒到基质微区的强度呈“V”型分布，影响滑板的高温强度。使用时经高温冲刷磨损，颗粒容易从基体中脱落，造成扩孔较大、滑动面拉毛严重，影响其使用寿命的提高。因此，必须采用新的技术措施，提高滑板中颗粒与基质间的结合强度，关于此方面的技术，还没有相关的研究报道。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：针对铝碳滑板中颗粒与基质间结合强度低、不耐冲刷磨损、造成扩孔拉毛、影响使用寿命提高的技术问题，提供一种高耐磨滑板砖及其生产方法，通过添加铝粉包覆板状刚玉颗粒，在高温下包覆的铝粉在板状刚玉颗粒表面原位生成纤维状或针状、呈放射状分布的Al₄C₃、AlN等非氧化物，使颗粒成为类“链球结构”，建立颗粒与基质间的桥接，增加对颗粒的把持力，强化其界面结合，达到提高滑板高温强度及高温耐磨性，增加使用寿命的目的。

本发明为解决技术问题所采取的技术方案是：

一种高耐磨滑板砖，按重量百分比计，该滑板砖的原料组成为：铝粉包覆板状刚玉颗粒60～70%，板状刚玉粉15～25%，氧化铝微粉5～10%，铝粉3～9%，硅粉1～3%，炭黑1～3%，石墨1～3%，酚醛树脂2～5%。

上面所述的添加铝粉包覆板状刚玉颗粒的滑板砖的制备方法，其具体步骤如下：

A、铝粉包覆板状刚玉颗粒的制备：

a、先将各种粒度的板状刚玉颗粒加入搅拌机中搅拌3～5分钟，得混合料A；

b、搅拌均匀后加入混合料A重量份2～4%的结合剂继续搅拌5～8分钟得混合料B，结合剂为树脂粉与乙醇的混合液，二者的重量比为2∶3～3∶2；

c、搅拌均匀后再缓慢加入325目的铝粉继续搅拌5～8分钟得混合料C，铝粉的加入量为混合料B重量份的4～8%；