[发明专利]一种添加氮化钛包裹莫来石的Al-Al2

说明书

本发明提供一种添加氮化钛包裹莫来石的Al‑Al₂O₃滑板砖及其生产方法。按重量百分比计，原料组成为：54‑74％的刚玉、6‑12％活性氧化铝微粉、10‑30％的电熔莫来石、5‑10％的金属铝粉，外加上述原料总量3‑4％的热固性酚醛树脂。通过引入氮化钛包裹的电熔莫来石原料，并利用金属结合技术，克服了传统滑板砖对碳的依赖，解决了含碳耐火材料碳含量降低对其抗侵蚀性、热震稳定性的不利影响，采用免烧免浸生产工艺，降低了生产成本，缩短了生产周期，同时又使滑板砖具有强度、抗氧化性、热震稳定性、抗侵蚀性优越，使用寿命长、安全系数高等特点。

技术领域

本发明涉及一种添加氮化钛包裹莫来石的Al-Al₂O₃滑板砖及其生产方法，属于功能耐火材料技术领域。

背景技术

我国中低品位矾土储量巨大，约占矾土资源的60％，实现中低品位矾土资源的高效、综合利用是实现耐火行业持续绿色发展的重要途径。利用中低品位矾土通过电熔法制备莫来石，形成的电熔莫来石形成其固有的针状结构，莫来石是常压下Al₂O₃-SiO₂系统中唯一稳定的二元化合物，其熔点为1890±90℃。具有耐火度高、抗热震性能好、荷重软化温度高、抗蠕变、高温体积稳定性好、抗化学侵蚀、电绝缘性强等性质，属高级耐火材料，有利于提高耐火材料的综合性能。中低品位矾土制备的莫来石中TiO₂含量较高。TiO₂会反应生成碳氮化钛固溶体固溶在莫来石中。碳氮化钛固溶体是一种性能优良的非氧化物陶瓷材料，具有高熔点、高硬度、耐侵蚀和优异的抗氧化性等特性，在一些研究中表明，碳氮化钛固溶体的存在能显著增强莫来石陶瓷材料的强度和硬度，并且有利于莫来石的致密化。

非氧化物具有高温性能优异、热膨胀系数小、抗侵蚀性好的特点，使其成为碳的理想替代材料，非氧化物耐火材料的应用，使得耐火材料的转向新型非氧化物-氧化物复合耐火材料的方向发展，氧化物-非氧化物耐火材料与含碳耐火材料相比具有较好的抗氧化性。滑板砖通常采用含碳耐火材料，使其具有优异的抗侵蚀性和热震稳定性，然而含碳耐火材料在高温下易发生碳氧化，破坏产品结构，影响制品寿命，并且在使用过程中容易污染钢水，不符合洁净钢的冶炼要求，限制了其应用。研发既能适应普通钢的连铸又能适应特殊钢的连铸，同时满足生产洁净钢和品种钢冶炼要求的无碳滑板，势在必行。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的是提供一种添加氮化钛包裹莫来石的Al-Al₂O₃滑板砖及其生产方法。通过引入氮化钛包裹的电熔莫来石原料，并利用金属结合技术，克服了传统滑板砖对碳的依赖，解决了含碳耐火材料碳含量降低对其抗侵蚀性、热震稳定性的不利影响，采用免烧免浸生产工艺，降低了生产成本，缩短了生产周期，同时又使滑板砖具有强度、抗氧化性、热震稳定性、抗侵蚀性优越，使用寿命长、安全系数高等特点。

为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：

一种添加氮化钛包裹莫来石的Al-Al₂O₃滑板砖，按重量百分比计，原料组成为：54-74％的刚玉、6-12％活性氧化铝微粉、10-30％的电熔莫来石、5-10％的金属铝粉，外加上述原料总量3-4％的热固性酚醛树脂。

所述刚玉为板状刚玉，其粒度范围为：1mm粒度1≤2mm、0.5mm粒度2≤1mm、0.044mm粒度3≤0.5mm、0粒度4≤0.044mm，不同粒度的重量比为：粒度1：粒度2：粒度 3：粒度4＝0-20：18-22：20-24：11-14。

所述活性氧化铝微粉的型号为RG4000和CL370，RG4000和CL370的重量比为1:1。

所述电熔莫来石的粒度范围为：1mm≤粒度≤2mm。