[发明专利]一种高热震烧成Al

说明书

本发明公开了一种高热震烧成滑板砖及其制备方法，生产该产品所用原料各组分按重量百分比分别为：Si粉改性板状刚玉颗粒（45‑55%），板状刚玉细粉（15‑30%），α‑Al₂O₃微粉（5‑10%），Si粉（1‑5%），炭黑（1‑5%），B₄C粉（0.5‑2%），酚醛树脂（3‑6%）。制备方法如下：先制得Si粉改性板状刚玉颗粒，再准确称量按重量百分比计的各组分，混练0.5小时后困料4‑6小时，依滑板单重选用不同压力机成型砖坯，坯体经180℃烘干48h后，置于匣钵中埋炭并在隧道窑或梭式窑中，进行1400℃×8h烧成。本发明中所生产的烧成Al₂O₃‑ZrO₂‑C滑板砖，具有较好的抗热震性，较高的高温抗折强度及良好的抗氧化性，可提高滑板使用寿命，降低吨钢滑动水口耐火材料损耗，经济效益明显，符合资源节约型发展理念。

技术领域

本发明涉及一种炼钢连铸用滑板砖，特别涉及一种高热震烧成Al₂O₃-ZrO₂-C滑板砖及其制备方法，属于功能耐火材料领域。

背景技术

滑板砖作为炼钢用功能性材料，配合滑动机构起调节、控制钢水流量及出钢挡渣作用。苛刻的使用条件对其抗热震性、抗冲刷性、抗侵蚀性等综合高温性能都提出了较高的要求。滑板在使用时，经受高温钢水的热冲击后产生热应力，进而出现裂纹，降低滑板使用寿命，裂纹扩展增大易造成漏钢等安全事故。同时，较大的热应力易导致滑动面颗粒热剥落，使滑动面拉毛，影响其使用寿命。因此，减低滑板的热应力，对减少裂纹的产生、降低滑动面拉毛、提高滑板使用寿命至关重要。

高温烧成Al₂O₃-ZrO₂-C滑板具有较好的高温性能、良好的适应性，是目前高档滑板的主流材质。但在多次使用过程中，受抗热震性影响造成的裂纹扩展、滑动面颗粒剥落制约其使用寿命。为了提高其抗热震性，通常采用增加低膨胀原料如碳和单斜氧化锆的方法，但增加碳含量会降低其抗氧化性并劣化氧化后的结构，且加入过多的单斜氧化锆易产生烧成裂纹废品并增加成本。因此，需要开发提高烧成Al₂O₃-ZrO₂-C滑板抗热震性的新技术。

烧成Al₂O₃-ZrO₂-C滑板所用的原料主要有板状刚玉颗粒和细粉、各类锆质原料、各类碳质原料、α-Al₂O₃微粉、防氧化剂Si粉及B₄C粉等，从滑板的组成和结构看，板状刚玉颗粒是滑板产生热膨胀、热应力的主要来源。因此，吸收板状刚玉颗粒的热膨胀、降低其热应力是提高Al₂O₃-ZrO₂-C滑板抗热震性的主要技术措施。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：对目前高温烧成Al₂O₃-ZrO₂-C滑板受抗热震性影响造成裂纹扩展、滑动面颗粒剥落制约其使用寿命，提出一种高热震烧成滑板砖及其制备方法。通过加入Si粉包覆改性板状刚玉颗粒，以期高温下Si粉在板状刚玉颗粒表面原位生成一层SiC，一方面由于SiC的热膨胀系数（273-1273K为4.7×10^-6）低于板状刚玉（273-1873K为7-9×10^-6），可吸收板状刚玉颗粒产生的热膨胀；另一方面生成的SiC呈纤维状，起侨联、拔出、偏转增韧作用，抑制裂纹的产生或扩展；同时SiC有较好的导热性，能降低板状刚玉颗粒表面及材料内的温差，降低热应力。因此，可以提高Al₂O₃-ZrO₂-C滑板材料的抗热震性。

本发明为解决技术问题所采取的技术方案是：

A、Si粉包覆改性板状刚玉颗粒的制备。