專利名稱：一種轉(zhuǎn)爐用透氣磚的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種透氣磚，具體為一種用于轉(zhuǎn)爐的透氣磚。
背景技術(shù)：
透氣磚是一種重要的精煉鋼包用耐火材料制品，在實(shí)際工程使用中，透氣磚始終面臨以下幾個(gè)問題第一、抗熱剝落性能差，透氣磚在使用過程中接觸高溫的鋼液，使得透氣磚產(chǎn)生很大的熱應(yīng)力，這樣會(huì)使得透氣磚由于其接觸鋼液的表面局部熱應(yīng)力的作用和中心熱應(yīng)力的作用大小不同，長期使用后，導(dǎo)致透氣磚接觸鋼液的表層剝落。第二、抗侵蝕性能差，目前使用過程中明顯地表現(xiàn)為透氣磚的蝕損速率大，蝕損后殘磚的高度已經(jīng)無法達(dá)到工程需求。第三、透氣性能不穩(wěn)定，由于鋼液中存有大量的雜質(zhì)，雜質(zhì)沉積后會(huì)落到透氣磚上容易影響透氣磚內(nèi)氣流通道的透氣性。也正是由于上述三個(gè)問題，所以精煉鋼包內(nèi)需要不定期地對(duì)透氣磚進(jìn)行更換，而且更換后還需要進(jìn)行重新烤包，這樣就影響了精煉鋼包的正常工作，降低了工作效率。而轉(zhuǎn)爐內(nèi)的透氣磚在使用過程中是不能更換的，并且由于轉(zhuǎn)爐的使用壽命長，高達(dá)上萬次。因此對(duì)轉(zhuǎn)爐透氣磚的使用性能要求較高。在上述三個(gè)問題中，前兩個(gè)問題可以通過尋求合理的原料來實(shí)現(xiàn)，所以在耐火材料領(lǐng)域，尋求抗熱剝落性能和抗侵蝕性能好的透氣磚已經(jīng)成為技術(shù)研究的重點(diǎn)。現(xiàn)有技術(shù)中，中國專利CN101492^7A公開了一種電爐底吹定向多孔式透氣磚本體，該透氣磚本體由以下原料按重量份配比制成5. Omm的電熔鎂砂1份、< 3. Omm的電熔鎂砂0. 8^1份、彡1. Omm的電熔鎂砂0. 8^1份、200目的電熔鎂砂細(xì)粉0. 3^0. 5份、高純石墨0. 8份、添加劑0. Γ0. 2份、結(jié)合劑0. 15份，其中結(jié)合劑為酚醛樹脂，添加劑按重量百分比由4(Γ60%鋁粉、2(Γ40%鋁鎂合金粉、5 15%碳化硅粉制成?，F(xiàn)有技術(shù)的透氣磚中都添加有石墨，添加石墨的主要原因是其具有良好的不易浸潤的性能，這樣可以增加耐火材料的抗侵蝕性能。雖然，在該技術(shù)中，添加了鋁粉作為添加劑，由于鋁的化學(xué)活潑性好，相對(duì)于石墨而言其具有更好的氧化競爭優(yōu)勢(shì)，所以鋁粉的存在會(huì)對(duì)石墨的抗氧化產(chǎn)生一定的作用，但是從其添加量來看，僅僅只有不到0. 15份，從本質(zhì)上來講，上述重量份的添加劑的添加不會(huì)對(duì)石墨的抗氧化產(chǎn)生有效的作用，而一旦石墨產(chǎn)生了氧化，那么其不易浸潤和可增加耐火材料抗侵蝕性能的特點(diǎn)將不復(fù)存在。將會(huì)對(duì)透氣磚本體的性能造成影響。在耐火材料領(lǐng)域內(nèi)，通過添加金屬粉來提高石墨的穩(wěn)定性是最為慣用的技術(shù)手段。當(dāng)然，作為本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，其可以想到通過提高添加劑的添加量來實(shí)現(xiàn)對(duì)石墨穩(wěn)定性的保護(hù)。但是，對(duì)于上述技術(shù)而言，即便添加盡可能多的金屬粉，也只是單純從石墨的化學(xué)穩(wěn)定性上來對(duì)其進(jìn)行保護(hù)，即通過保證石墨的化學(xué)穩(wěn)定性，從而可以利用石墨不易浸潤的特性，防止鋼水侵蝕透氣磚。但是，在上述技術(shù)中，透氣磚的原料組成中石墨的份數(shù)并不大，這樣單純依靠石墨提高透氣磚的抗侵蝕性并非是最有效的方法，應(yīng)該考慮在搭建透氣磚原料形成致密結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上進(jìn)一步通過石墨不易浸潤的特性來提高透氣磚的抗侵蝕性，而上述技術(shù)中添加金屬粉并不會(huì)對(duì)透氣磚原料形成致密結(jié)構(gòu)產(chǎn)生任何作用，所以制備得到的透氣磚的抗侵蝕性仍很差。碳化鎢為黑色六方晶體，硬度與金剛石相近，其熔點(diǎn)達(dá)^70°C，沸點(diǎn)高達(dá)6000°C， 為電、熱的良好導(dǎo)體。碳化鎢的化學(xué)性質(zhì)十分穩(wěn)定。二硅化鉬是鉬一娃二元合金系中含硅量最高的一種中間相，是成分固定的道爾頓型金屬間化合物，具有金屬與陶瓷的雙重特性，是一種性能優(yōu)異的高溫材料，且其具有較低的熱膨脹系數(shù)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是現(xiàn)有技術(shù)中的透氣磚通過添加金屬粉保證石墨的化學(xué)穩(wěn)定性，但是金屬粉的添加并沒有對(duì)透氣磚原料形成致密結(jié)構(gòu)產(chǎn)生作用，導(dǎo)致透氣磚抗侵蝕性差，進(jìn)而提供一種添加有可保證石墨化學(xué)穩(wěn)定性、同時(shí)有助于形成透氣磚致密結(jié)構(gòu)的復(fù)合抗氧化劑、具有良好的抗侵蝕性的透氣磚。為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種透氣磚，至少由以下重量份的原料組成
電熔鎂砂顆粒顆粒粒徑3 I130 -50份電熔鎂砂顆粒顆粒粒徑1 Omm20 40份電熔鎂砂粉粒徑0. 088 - Omm20 40份電熔尖晶石細(xì)粉粒徑0. 044 - Omm5 25份鱗片石墨10 --30份液體結(jié)合劑5 8份復(fù)合抗氧化劑粒徑0. 088 -Omm3 8份
所述復(fù)合抗氧化劑由二硅化鉬以及金屬粉組成，所述二硅化鉬和所述金屬粉的份數(shù)比為 1 :9 1 :1。
所述二硅化鉬和所述金屬粉的份數(shù)比為1 :7。所述金屬粉為鎂粉、鋁粉和硅粉的混合物。所述二硅化鉬和所述鎂粉、鋁粉、硅粉的份數(shù)比為1 :4 1 :2。所述液體結(jié)合劑為酚醛樹脂中的至少一種、或多元醇類中的至少一種、或酚醛樹脂和多元醇類的混合物；所述多元醇類中羥基的數(shù)量為大于或等于3。所述透氣磚還包括3飛重量份的碳化鎢，所述碳化鎢的粒徑小于lOOnm。所述透氣磚至少包含如下重量百分比的組分=Al2O3 5 16%，MgO 60 80%，C 10 2覬。本發(fā)明所述的透氣磚具有如下優(yōu)點(diǎn)
(1)本發(fā)明所述的透氣磚，選擇硬度大、熱振穩(wěn)定性好、荷重軟化點(diǎn)高、抗化學(xué)侵蝕性好的電熔鎂砂和電熔尖晶石作為透氣磚的骨料，并限定所述顆粒粒徑，合理設(shè)置粒徑分布，避免因顆粒粒徑較大而導(dǎo)致成型后的透氣磚氣孔多，骨料間縫隙大，鋼水經(jīng)由骨料縫隙滲入； 本發(fā)明所述的透氣磚還加入了一定重量份的電熔鎂砂粉，從而利用顆粒和粉料之間的配合協(xié)調(diào)作用機(jī)理，在電熔鎂砂和電熔尖晶石顆粒形成噴補(bǔ)料的整體結(jié)構(gòu)框架后，粉料可以進(jìn)入該框架內(nèi)部，進(jìn)行框架的進(jìn)一步填充支撐，并在結(jié)合劑的作用下增強(qiáng)了顆粒和粉料之間的粘附性能，同時(shí)也使得透氣磚的致密性大大提高，進(jìn)一步減少了鋼水經(jīng)由骨料縫隙進(jìn)入的可能性；鱗片石墨包裹在顆粒表面或分散于粉料內(nèi)，并利用其不易被鋼水浸潤的特性，防止鋼水進(jìn)入透氣磚內(nèi)部。最為重要的是，本發(fā)明所述的透氣磚中選用復(fù)合抗氧化劑作為鱗片石墨的穩(wěn)定劑，并且復(fù)合抗氧化劑必須是由二硅化鉬和金屬粉組成，經(jīng)試驗(yàn)表明，上述組成的復(fù)合抗氧化劑，通過限定所述復(fù)合抗氧化劑的適宜重量份比、以及在所述復(fù)合抗氧化劑中二硅化鉬和金屬粉的份數(shù)比，較之現(xiàn)有技術(shù)中采用金屬粉作為抗氧化劑的透水磚促進(jìn)了鎂鋁-尖晶石致密結(jié)構(gòu)的形成，鎂鋁一尖晶石致密結(jié)構(gòu)的形成使得經(jīng)電熔鎂砂粉填充后的骨料縫隙大幅度減小，大幅提高了透氣磚的抗侵蝕性。(2)本發(fā)明所述的透氣磚，進(jìn)一步添加了碳化鎢作為原料組分，并限定所述碳化鎢的粒徑為納米粒徑，粒徑較小的碳化鎢粒子具有很好的分散性，一方面，碳化鎢添加后可以很好地包裹并保護(hù)石墨粒子，使得石墨可以在中、高溫條件下保持穩(wěn)定存在，避免被鋼水潤濕而受破壞；另一方面，納米碳化鎢的添加還可以進(jìn)一步填充一部分骨料縫隙，減少了石墨被氧化的可能，提高了透氣磚的抗侵蝕性和抗氧化性。(3)本發(fā)明所述的透氣磚，使用多元醇類有機(jī)物做為結(jié)合劑，該類結(jié)合劑較之液體樹脂更容易與石墨結(jié)合，能更好地形成對(duì)石墨的保護(hù)層，加強(qiáng)了石墨的抗鋼水侵蝕性。


圖1是靜態(tài)抗渣坩鍋的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式
為了使本發(fā)明的內(nèi)容更容易被清楚的理解，下面根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例作進(jìn)一步詳細(xì)的說明
誘氣磚的原料組成
權(quán)利要求
1. 一種透氣磚，其特征在于，至少由以下重量份的原料組成電熔鎂砂顆粒顆粒粒徑3廣 Imm30 --50份電熔鎂砂顆粒顆粒粒徑1 一 Omm20 ‘ 40份電熔鎂砂粉粒徑0. 088 -一 Omm20 ‘ 40份電熔尖晶石細(xì)粉粒徑0. 044 -一 Omm5 '25份鱗片石墨10 --30份液體結(jié)合劑5 8份復(fù)合抗氧化劑粒徑0. 088 -“Omm3 份所述復(fù)合抗氧化劑由二硅化鉬以及金屬粉組成，所述二硅化鉬和所述金屬粉的份數(shù)比為 1 :9 1 :1。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的透氣磚，其特征在于，所述二硅化鉬和所述金屬粉的份數(shù)比為 1 :7。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的透氣磚，其特征在于，所述金屬粉為鎂粉、鋁粉和硅粉的混合物。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的透氣磚，其特征在于，所述二硅化鉬和所述鎂粉、鋁粉、硅粉的份數(shù)比為1 41 :2。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一所述的透氣磚，其特征在于，所述液體結(jié)合劑為酚醛樹脂中的至少一種、或多元醇類中的至少一種、或酚醛樹脂和多元醇類的混合物；所述多元醇中羥基的數(shù)量為大于或等于3。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5任一所述的透氣磚，其特征在于，還包括3飛重量份的碳化鎢，所述碳化鎢的粒徑小于lOOnm。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-6任一所述的透氣磚，其特征在于，至少包含如下重量百分比的組分=Al2O3 5 16%，MgO 60 80%，C :10 22%。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種轉(zhuǎn)爐用透氣磚，其至少由以下重量份的原料組成顆粒粒徑3～1mm的電熔鎂砂顆粒30～50份，顆粒粒徑1～0mm的電熔鎂砂顆粒20～40份，粒徑0.088～0mm的電熔鎂砂粉20～40份，粒徑0.044～0mm的電熔尖晶石細(xì)粉5～25份，鱗片石墨10～30份，液體結(jié)合劑5～8份，粒徑0.088～0mm的復(fù)合抗氧化劑3～8份，所述復(fù)合抗氧化劑由二硅化鉬以及金屬粉組成，所述二硅化鉬和所述金屬粉的份數(shù)比為19~11；本發(fā)明提供的透氣磚有著良好的抗侵蝕性和抗氧化性。
文檔編號(hào)C04B35/66GK102180685SQ201110057369
公開日2011年9月14日 申請(qǐng)日期2011年3月10日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月10日
發(fā)明者劉國濤, 孫榮海, 李雪冬, 秦巖, 陳勇 申請(qǐng)人:濮陽濮耐高溫材料(集團(tuán))股份有限公司, 濮陽濮耐高溫材料(集團(tuán))股份有限公司北京科技研發(fā)中心