[发明专利]一种添加铝硅合金低温烧制的铝锆碳滑板及其生产方法

说明书

本发明涉及一种添加铝硅合金低温烧制的铝锆碳滑板及生产方法，原料组成为：50％～60％的板状刚玉颗粒、10％～20％的电熔锆莫来石颗粒、5％～8％的氧化铝粉、2％～6％的石墨和/或炭黑、2％～5％的铝硅合金、3％～6％的金属硅，8％～15％的板状刚玉粉，外加上述原料总量4.0～5.5％的热固性酚醛树脂结合剂。生产时取各种原料混匀，经混练后压制成型，经干燥、还原气氛烧制而成。本发明显气孔率4.0～6.5％、体积密度3.10～3.20g/cm³、常温耐压强度150.0～180.0MPa、常温抗折强度30.0～36.0MPa，高温抗折强度19.0～23.0MPa；且使用效果与现有的高温烧制铝锆碳滑板相当或优。

技术领域

本发明属于耐火材料技术领域，具体涉及一种添加铝硅合金低温烧制的铝锆碳滑板及其生产方法。

背景技术

滑板是炼钢和连铸用关键性功能元件，具有钢水注入、流量调控功能。滑板在使用过程中要承受高温钢液的化学侵蚀、物理冲刷、剧烈的热冲击以及环境介质的侵蚀，使用条件十分苛刻，其质量可靠性关系到炼钢过程的安全性，必须做到万无一失。为了提高滑板材料的使用寿命，当耐火材料与熔融材料相接触时，要防止它与熔融材料例如液态钢水和熔渣进行反应。因此，为了能稳定操作，滑板应具有较高的高温强度、优良的抗热震性和抗侵蚀性能。

目前的滑板材料主要有添加金属硅粉末烧成的铝锆碳、铝碳等碳结合的耐火材料以及添加聚甲基硅烷或有机硅树脂的不烧铝碳材料。高温(1300℃～1500℃左右)烧成的铝碳和铝锆碳质滑板，在制备时需在还原气氛条件下烧成，因此制备成本高、能耗大、污染严重、生产周期长。碳-碳结合的滑板高温强度低是影响其使用寿命的关键因素，且滑板中碳易氧化导致结构疏松致使高温性能下降，从而使滑板的安全可靠性降低。对于不烧的铝碳滑板基本可以满足中小钢包和中间包的使用要求，但由于抗热震性能不够理想，在大型钢包上使用有放射状裂纹产生，存在使用寿命短的问题。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种添加铝硅合金低温烧制的铝锆碳滑板及其生产方法，在低温下形成具有网络结构的碳化物，提高滑板的机械性能，减少碳的氧化，提高抗侵蚀和抗渗透性能。

为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：

一种添加铝硅合金低温烧制的铝锆碳滑板，按重量百分比计，原料组成为：50％～60％的板状刚玉颗粒、10％～20％的电熔锆莫来石颗粒、5％～8％的氧化铝粉、2％～6％的石墨和/或炭黑、2％～5％的铝硅合金、3％～6％的金属硅，8％～15％的板状刚玉粉，外加上述原料总量4.0～5.5％的热固性酚醛树脂。

所述板状刚玉颗粒的粒度范围为：1mm＜粒度1≤2mm、0.5mm＜粒度2≤1mm、0.088mm≤粒度3≤0.5mm。

不同粒度的重量比为：粒度1：粒度2：粒度3＝15～30：5～15：15～25。

所述电熔锆莫来石颗粒的粒度范围为：1mm＜粒度4≤2mm、0.5mm＜粒度5≤1mm。

不同粒度的重量比为：粒度4：粒度5＝5～15：5～10。

所述氧化铝粉、炭黑粒度：≤5μm，石墨粒度≤0.088mm；所述铝硅合金、金属硅、板状刚玉粉的粒度均≤0.044mm；所述石墨和炭黑的重量比为0～1:1～2。

所述铝硅合金中成分的质量含量为Al：70％～80％，Si：30％～20％。

所述的铝锆碳滑板的生产方法，包括以下步骤：

(1)按配比称取各种原料，先将所有粒度≤0.088mm的细粉料投入混合机中混合均匀，得到混合粉，备用；

(2)将所有粒度0.088mm的颗粒料加入湿碾机，混合均匀，再向湿碾机中加入热固性酚醛树脂；