[发明专利]一种长寿命水口座砖的制备方法

说明书

本发明公开了一种长寿命水口座砖的制备方法，包括以下步骤：混合、成型、养护、干燥、真空‑加压浸渍、干燥和包装。本发明所制备的长寿命水口座砖具有中温强度高，高温体积稳定性好，气孔率低，致密度高等特点，在服役过程中具有耐侵蚀、抗剥落、耐冲刷、寿命长、安全系数高等优点，可做到与包底砖的寿命同步，技术水平超过国内外本领域同类水平。

技术领域

本发明属于耐火材料技术领域，具体涉及一种长寿命水口座砖的制备方法。

背景技术

钢铁行业钢包的底部设置有水口座砖，水口座砖和水口构成钢水导出的通道。目前，市场上广泛应用的水口座砖系采用纯铝酸钙水泥结合的刚玉尖晶石质或刚玉尖晶石氧化铬质浇注料浇注而成，它们在服役过程中存在诸多问题：(1)水口座砖热端至冷端的温度梯度、纯铝酸钙水泥与刚玉反应生成六铝酸钙产生的体积膨胀会使水口座砖中产生较大的热应力，这种热应力经常导致水口座砖产生结构剥落，从而降低水口座砖的使用寿命；(2)水口座砖气孔率较大，钢渣很容易渗入砖体，产生不耐钢水冲刷的变质层，致使扩径速率较快，流钢孔的孔径大到一定程度时，还好导致水口顶部裸露于钢水中，使水口的使用寿命进一步降低，同时还存在钢水穿漏事故的隐患。

总之，钢包水口座砖的使用寿命及安全系数低，一直是影响炼钢厂钢包正常运转及使用寿命的难题。

发明内容

本发明旨在克服现有技术缺陷，提供一种体积稳定性好、气孔率低、致密度高、抗钢渣侵蚀能力强、耐钢水冲刷的无水泥结合长寿命水口座砖的制备方法。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种长寿命水口座砖的制备方法，其特征在于包括下列步骤：

①混合：将60-75wt％8～0mm刚玉、10-20wt％325目刚玉、2-8wt％2μm氧化铝微粉、5-15wt％325目尖晶石、0.05-0.2wt％castamentFS10置入星式搅拌机，搅拌5-10分钟，制成均匀混合料；

②成型：向上述星式搅拌机中加入上述混合料2-4wt％的超纳米铝溶胶和2-3wt％的自交联水性丙烯酸树脂，搅拌5-10分钟，浇注入水口座砖模具，振动成型；

③养护：将振动成型好的水口座砖连同模具一起置入养护窑进行养护，养护温度为70-90℃，保温时间为6-12小时；

④干燥：将养护好的水口座砖脱模，然后置入干燥窑进行干燥，干燥温度为150-200℃，保温时间为12-24小时；

⑤真空-加压浸渍：将干燥好的水口座砖置入真空浸渍设备，抽真空至130Pa以下后注入质量百分浓度为10-20％的镁盐水溶液，然后加压至1.1-1.3MPa，保压0.5-1小时。

⑥干燥、包装：将浸渍完镁盐的水口座砖再次置入干燥窑进行干燥，干燥温度为200-250℃，保温时间为12-24小时，最后，检验合格后包装入库。

上述刚玉为板状刚玉、白刚玉中的至少一种，其化学组分的质量百分比为：Al₂O₃≥99％、SiO₂≤0.2％、Fe₂O₃≤0.1％、R₂O≤0.4％。

上述尖晶石为烧结尖晶石、电熔尖晶石中的至少一种，其化学组分的质量百分比为：Al₂O₃≥70％、MgO≤30％、SiO₂≤0.5％、Fe₂O₃≤0.1％、R₂O≤0.4％。