[发明专利]一种高成型强度的钢包无碳砖及其制备方法

说明书

本发明涉及一种高成型强度的钢包无碳砖及其制备方法，无碳砖是由下列重量份数的原料制备而成：烧结板状刚玉或电熔白刚玉60～85份、电熔二钙镁砂3～10份、烧结镁铝尖晶石10～24份、复合助结合剂2～7份、复合氧化物添加剂1～5份、复合金属添加剂1～5份、硅烷偶联剂表面改性剂溶液1～5份、无碱短切玻璃纤维0.05～0.5份、结合剂溶液2～8份。本发明通过优化无碳砖生产工艺，优化结合剂系统组成，引入增强增韧措施，保证无碳砖成型出模后半成品坯体，获得类似树脂结合一样的高强度，坯料成型出模外观良好，边角整齐，不仅适合人工搬运，也适合机械手搬运，为无碳砖的全自动无人化生产提供保证。

技术领域

本发明涉及钢铁冶炼中精炼钢包包壁无碳砖耐材领域，尤其涉及一种高成型强度的钢包无碳砖及其制备方法。

背景技术

精炼钢包工作衬用无碳砖，是钢厂目前冶炼纯净钢(如低碳钢、超低碳钢等)用无碳钢包必备的新的功能型耐火材料，一般由优质氧化铝质材料，如烧结刚玉、或电熔刚玉、烧结尖晶石或电熔尖晶石，镁质材料、添加剂和结合剂机压制成。与另一种无碳钢包用浇注料或预制块相比，生产效率高，成本低，外形尺寸优良，尤其是现场施工方便，对施工环境要求比较低，因此近年来在我国北方的钢厂得到了普遍应用，个别南方钢厂也有应用。

由于钢包无碳砖应用的结合剂，基本上历经卤化物-树脂-络合物(溶胶)-有机溶液结合剂的发展，其中树脂结合的无碳砖强度较高，但由于树脂结合剂在无碳砖中残留2％左右的固定碳，因此钢厂不认为它是真正的无碳砖，因此推广较难，而其他几种结合剂，虽然基本不含固定碳，但是成型强度较低，导致成品收得率低，外形效果不佳，对现有技术中几种不同结合剂的无碳砖进行测试(结果见表1)，除了树脂结合，其他方式结合的无碳砖，成型出模后强度都在10MPa左右，外观质量很差，人工搬运须小心翼翼，更谈不上采用机械手实现自动化。因此在不考虑树脂做结合剂的前提下，寻找一种使成型后无碳砖坯体获得较高强度的方案和方法，势在必行。

表1

无碳砖结合剂种类	成型后坯体耐压强度，MPa	干燥后坯体耐压强度，MPa
2，MgSO4)结合剂无碳砖]]>	14.6	45.9
树脂结合剂无碳砖	40.3-45.6	70.6-77.8
铝溶胶结合剂无碳砖	13.8	39.8
纤维素溶液结合剂无碳砖	8.9	40.2