專利名稱：煉鋼用功能性耐火材料的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種煉鋼用功能性耐火材料的制造方法，屬煉鋼用耐火材料的制造技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
為實(shí)現(xiàn)高性能或滿足冶金工藝的要求，如需具備良好的抗熔損、沖刷、侵蝕和熱震性能，良好的高溫化學(xué)穩(wěn)定性能，現(xiàn)有冶金行業(yè)用的各類高檔功能性耐火材料制品，如鋼包滑板、上、下水口和中間包滑板、上、中、下水口、浸入式水口、長(zhǎng)水口、定徑水口以及冶煉爐的出鋼口或槽等功能性耐火材料，均采用高品質(zhì)無(wú)機(jī)材料經(jīng)破碎成顆粒狀或粉狀后，在一定的配比下經(jīng)壓制成型或澆注成型后燒結(jié)而成，這些高品質(zhì)材料的原料均為人工提純或合成的原材料，如高純鎂砂、鎂鉻砂、剛玉砂、鋯剛玉砂、莫來(lái)石等，絕大部分需經(jīng)高溫煅燒或熔融處理后制作而成。
上述制造方法由于工藝流程較長(zhǎng)，生產(chǎn)成本相對(duì)較高；且因原材料經(jīng)破碎后再重新配合制造成型，成品耐火材料的內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)為顆粒狀與粉狀的結(jié)合體，整體結(jié)構(gòu)不夠密實(shí)，影響材料的密度、氣孔率、高溫強(qiáng)度、蝕損指數(shù)等物理性能，更使材料的細(xì)粉基質(zhì)在使用過(guò)程中成為易受侵蝕的薄弱組織環(huán)節(jié)。
隨著冶金行業(yè)中新鋼種的不斷開(kāi)發(fā)和冶煉工藝的進(jìn)步，特別是高純凈鋼和高技術(shù)含量鋼種(如超低碳鋼和電工鋼等)生產(chǎn)工藝對(duì)功能性耐火材料的成份、性能、使用壽命和成本提出了更高的要求，現(xiàn)有用上述制造方法生產(chǎn)的功能性耐火材料制品已不能很好地滿足冶金工藝的要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種采用熔鑄技術(shù)制造功能性耐火材料的新穎加工方法，能有效提高功能性耐火材料的適用性能和使用壽命，降低成本，從而滿足現(xiàn)有熔煉工藝技術(shù)對(duì)功能性耐火材料提出的更高要求。
本發(fā)明為煉鋼用功能性耐火材料的制造方法，采用一種或一種以上的無(wú)機(jī)材料混合物為原料，其特征在于將上述一種或一種以上的無(wú)機(jī)材料混和后，先熔融成液體狀，然后在熔融狀態(tài)進(jìn)行澆鑄成型，制成煉鋼用功能性耐火材料。
所述的無(wú)機(jī)材料原料可以為氧化鋁，氧化鎂，氧化鋯，氧化鉻，氧化硅，氧化鈣等以及以上述材料為主要成份的天然原料。所述的天然原料可為礬土，硬質(zhì)粘土，白云石，菱鎂礦石，石英，橄欖石，紅柱石，硅線石，藍(lán)晶石，鋯英石，莫來(lái)石，水鋁石等。
所述的熔融溫度可為1800～3200℃。
所述的功能性耐火材料可在熔融狀態(tài)直接澆鑄成用于鋼水澆鑄工藝中與鋼水接觸的工作襯或其他功能性耐火材料制品?；蛳仍谌廴跔顟B(tài)澆鑄成與鋼水接觸的工作襯，再嵌入用現(xiàn)有技術(shù)制作的耐火材料內(nèi)構(gòu)成鑲嵌型功能性耐火材料制品。也可在熔融狀態(tài)先澆鑄成型材后，再加工成功能性耐火材料制品或工作襯。
所述功能性耐火材料可以是氧化鎂系或鎂鋯系，鎂鋁系，鎂鋁鉻系，鎂鉻系，鎂鈣系，鎂鈣鋁系，氧化鋯系，鋯剛玉系，鋯莫來(lái)石系，剛玉系，鉻剛玉系，鈦剛玉系，鋁硅系，氧化硅系耐火材料。
本發(fā)明將熔鑄技術(shù)應(yīng)用于煉鋼用功能性耐火材料的制造，大大減少了煉鋼用功能性耐火材料的生產(chǎn)工藝流程，降低了生產(chǎn)成本，同時(shí)將耐火材料的原料混和后進(jìn)行熔融澆鑄，使功能性耐火材料制品整體結(jié)構(gòu)密實(shí)，組織均勻，提高了功能性耐火材料的理化性能和適用效果，延長(zhǎng)了使用壽命。解決了現(xiàn)有采用高溫?zé)Y(jié)或電熔將原料經(jīng)粉碎、配料、混和后壓制成型或澆注成型，再經(jīng)熱處理而成的耐火材料存在的生產(chǎn)成本較高、理化性能較差、使用壽命短等問(wèn)題。
采用本發(fā)明所述的熔鑄技術(shù)所生產(chǎn)的煉鋼用功能性耐火材料，具有高溫強(qiáng)度高、抗侵蝕性能和耐火性能好等優(yōu)異性能，可用于制造鋼包滑板、上、下水口、中間包滑板、上、中、下水口、浸入式水口、長(zhǎng)水口、定經(jīng)水口以及冶煉爐的出鋼口或槽等功能性耐火材料制品，還可將用本發(fā)明所述熔鑄技術(shù)生產(chǎn)的功能性耐火材料作為工作襯，與其他普通耐火材料組合形成復(fù)合型或鑲嵌型的功能性耐火材料制品，應(yīng)用于冶金行業(yè)，能滿足冶金新工藝對(duì)耐火材料的更高要求，促進(jìn)冶金技術(shù)的進(jìn)步和創(chuàng)新，并明顯提高冶金產(chǎn)品的質(zhì)量。
具體實(shí)施例方式
經(jīng)測(cè)試，主要性能指標(biāo)為體積密度3.76g/cm3，顯氣孔率4％，耐壓強(qiáng)度380Mpa。荷重軟化溫度T0.6＞1700℃，熱態(tài)抗折強(qiáng)度1450℃×0.5h 32Mpa。
實(shí)施例2將工業(yè)氧化鋁粉、氧化鋯粉和鋯英石按50kg、10kg、40kg的配比混合均勻后，在熔煉電弧爐中2200℃～1950℃的高溫下熔融，然后倒入成型模中澆鑄成型，制成滑動(dòng)水口系統(tǒng)中的下水口。
經(jīng)測(cè)試，主要性能指標(biāo)為體積密度3.95g/cm3，顯氣孔率1.50％，耐壓強(qiáng)度520Mpa。荷重軟化溫度T0.6＞1700℃，熱態(tài)抗折強(qiáng)度1450℃×0.5h 26Mpa。
權(quán)利要求
1.一種煉鋼用功能性耐火材料的制造方法，采用一種或一種以上的無(wú)機(jī)材料混合物為原料，其特征在于將上述一種或一種以上的無(wú)機(jī)材料混和后，先熔融成液體狀，然后在熔融狀態(tài)進(jìn)行澆鑄成型，制成煉鋼用功能性耐火材料。
2.按權(quán)利要求1所述的煉鋼用功能性耐火材料的制造方法，其特征在于所述的無(wú)機(jī)材料原料可以為氧化鋁，氧化鎂，氧化鋯，氧化鉻，氧化硅，氧化鈣以及以上述材料為主要成份的天然原料。
3.按權(quán)利要求1或2所述的煉鋼用功能性耐火材料的制造方法，其特征在于所述的天然原料可為礬土，硬質(zhì)粘土，白云石，菱鎂礦石，石英，橄欖石，紅柱石，硅線石，藍(lán)晶石，鋯英石，莫來(lái)石，水鋁石。
4.按權(quán)利要求1或2所述的煉鋼用功能性耐火材料的制造方法，其特征在于所述的熔融溫度可為1800～3200℃。
5.按權(quán)利要求1或2所述的煉鋼用功能性耐火材料的制造方法，其特征在于所述的功能性耐火材料可在熔融狀態(tài)直接澆鑄成用于鋼水澆鑄工藝中與鋼水接觸的工作襯或其他功能性耐火材料制品。
6.按權(quán)利要求1或2所述的煉鋼用功能性耐火材料的制造方法，其特征在于所述的功能性耐火材料可先在熔融狀態(tài)澆鑄成與鋼水接觸的工作襯，再嵌入用現(xiàn)有技術(shù)制作的耐火材料內(nèi)構(gòu)成鑲嵌型功能性耐火材料制品。
7.按權(quán)利要求1或2所述的煉鋼用功能性耐火材料的制造方法，其特征在于所述的功能性耐火材料可在熔融狀態(tài)先澆鑄成型材后，再加工成功能性耐火材料制品或工作襯。
8.按權(quán)利要求1或2所述的煉鋼用功能性耐火材料的制造方法，其特征在于所述功能性耐火材料可以是氧化鎂系或鎂鋯系，鎂鋁系，鎂鋁鉻系，鎂鉻系，鎂鈣系，鎂鈣鋁系，氧化鋯系，鋯剛玉系，鋯莫來(lái)石系，剛玉系，鉻剛玉系，鈦剛玉系，鋁硅系，氧化硅系耐火材料。
全文摘要
一種煉鋼用功能性耐火材料的制造方法，屬煉鋼用耐火材料的制造技術(shù)領(lǐng)域，采用一種或一種以上的無(wú)機(jī)材料混合物為原料，其特征在于將上述一種或一種以上的無(wú)機(jī)材料混和后，先熔融成液體狀，然后在熔融狀態(tài)進(jìn)行澆鑄成型，制成煉鋼用功能性耐火材料，其熔融溫度為1800～3200℃。本發(fā)明將熔鑄技術(shù)應(yīng)用于煉鋼用功能性耐火材料的制造，大大減少了煉鋼用功能性耐火材料的生產(chǎn)工藝流程，降低了生產(chǎn)成本，同時(shí)將耐火材料的原料混和后進(jìn)行熔融澆鑄，使功能性耐火材料制品整體結(jié)構(gòu)密實(shí)，組織均勻，提高了功能性耐火材料的理化性能和適用效果，延長(zhǎng)了使用壽命，應(yīng)用于冶金行業(yè)，還能明顯提高冶金產(chǎn)品的質(zhì)量。
文檔編號(hào)C04B35/66GK1413951SQ02125038
公開(kāi)日2003年4月30日 申請(qǐng)日期2002年7月3日 優(yōu)先權(quán)日2002年7月3日
發(fā)明者王超美, 薛軍柱, 高雄 申請(qǐng)人:上虞斯必康耐火材料有限公司