專利名稱：一種彌散式透氣材料的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于無機(jī)非金屬材料領(lǐng)域的制備技術(shù)，具體涉及一種彌散式透氣材料的制備方法。
背景技術(shù)：
隨著鋼鐵冶煉技術(shù)的不斷發(fā)展，透氣材料同時(shí)作為鋼水爐外精煉吹氬工藝和鐵水脫硫、脫磷的關(guān)鍵的功能元件，其作用和質(zhì)量收到重視。吹氬攪拌通過透氣材料向鋼液或鐵水中吹入氬氣等惰性氣體，充分?jǐn)嚢桎撍蜩F水，快速分散、熔化添加在鋼水中的合金、脫氧劑、脫硫劑等，使鋼水和鐵水中的有害夾雜物上浮，達(dá)到均勻鋼水或鐵水成分和溫度的目的。如果透氣材料設(shè)計(jì)不科學(xué)，將造成氬氣流量過大，會(huì)吹穿熔體液面，導(dǎo)致鋼水或鐵水卷渣，甚至激烈噴濺，使鋼水或鐵水的消耗增加，夾雜增多；反之，氬氣流量過小，對(duì)熔體的攪拌效果不理想，處理時(shí)間延長?，F(xiàn)有彌散式透氣磚在生產(chǎn)時(shí)一般加入某些在高溫下可以燒失的物質(zhì)，燒成后在磚內(nèi)留下孔徑從而達(dá)到透氣的目的，為了提高磚的強(qiáng)度和耐高溫性能，傳統(tǒng)配方中又采用了大量高純?cè)虾徒Y(jié)合劑，因而使彌散式透氣磚的成本很高，同時(shí)消耗了大量寶貴的礦物資源，而且很多原料是通過電熔等工藝生產(chǎn)出來的，能耗很高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在克服現(xiàn)有技術(shù)缺陷，提供一種原料儲(chǔ)備豐富、生產(chǎn)成本低、工藝簡(jiǎn)單和有利于工業(yè)化生產(chǎn)的彌散式透氣材料的制備方法；用該方法制備的材料透氣均勻、高溫強(qiáng)度高、熱震穩(wěn)定性優(yōu)良和能潔凈鋼水。為實(shí)現(xiàn)上述目的，采用的技術(shù)方案是先以40 SOwt %碳酸鹽礦物、1 50wt% 的電熔鎂砂、0. 5 IOwt %的添加劑和0. 5 12wt %的二氧化硅微粉為原料混合，再外加上述原料2 10wt%的水，攪拌均勻，經(jīng)澆注或機(jī)壓或等靜壓方式成型；然后在110°C條件下烘烤8 36小時(shí)，于1600 1700°C燒成2 10小時(shí)，即得彌散式透氣材料。在上述技術(shù)方案中碳酸鹽礦物為白云石、石灰石和菱鎂礦中的一種或二種，其粒徑為3 88um ；電熔鎂砂的顆粒級(jí)配粒徑是0. 1 12mm的顆粒為60 95wt%，粒徑是 3 88um的細(xì)粉為5 40wt% ；添加劑為氧化鐵、二氧化鈦、氧化鋁、氧化鉻、氧化鋯、氧化釔、氧化銅、氧化鑭中的一種或二種或三種，其粒徑均為3 88um的細(xì)粉；二氧化硅微粉的粒徑為1 8um。由于采用上述技術(shù)方案，本發(fā)明按照合適的顆粒選材和級(jí)配，采用白云石或石灰石或菱鎂礦或它們的混合物以及鎂砂為主要原料，通過澆注或機(jī)壓或等靜壓成型的并經(jīng)過高溫?zé)啥@得的彌散式透氣材料具有一定的高溫強(qiáng)度和透氣性能。白云石、石灰石或菱鎂礦在高溫下分解并釋放出氣體，從而在原位形成氣孔，當(dāng)透氣材料在生產(chǎn)時(shí)引入的白云石、石灰石或菱鎂礦的加入比例和粒度如果控制適當(dāng)，它們?cè)诟邷胤纸夂笮纬傻臍饪讜?huì)在材料內(nèi)部形成有效的透氣網(wǎng)絡(luò)，從而達(dá)到透氣的作用。
本發(fā)明通過原位分解形成的鎂鈣質(zhì)彌散式透氣材料具有透氣均勻、所用原料儲(chǔ)備豐富，成本低、工藝簡(jiǎn)單，有利于工業(yè)化生產(chǎn)，應(yīng)用前景廣泛。用該方法制備的材料透氣均勻、高溫強(qiáng)度高、熱震穩(wěn)定性優(yōu)良和能潔凈鋼水。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的描述，并非對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限制為避免重復(fù)，先將本具體實(shí)施方式
所涉及的原料參數(shù)統(tǒng)一描述如下，具體實(shí)施例中不再贅述白云石、石灰石和菱鎂礦的粒徑為3 88um ；電熔鎂砂的顆粒級(jí)配粒徑是 0. 1 12mm的顆粒為60 95wt%，粒徑是3 88um的細(xì)粉為5 40wt% ；氧化鐵、二氧化鈦、氧化鋁、氧化鉻、氧化鋯、氧化釔、氧化銅和氧化鑭的粒徑為3 88um的細(xì)粉；二氧化硅微粉的粒徑為1 8um。實(shí)施例1一種彌散式透氣材料的制備方法。先以70 SOwt%碳酸鹽礦物、1 20wt%的電熔鎂砂、0. 5 5wt%的添加劑和0. 5 5wt%的二氧化硅微粉為原料混合，再外加上述原料 4 6襯％的水，攪拌均勻，經(jīng)澆注成型；然后在110°C條件下烘烤8 14小時(shí)，于1680 1700°C燒成2 5小時(shí)，即得彌散式透氣材料。本實(shí)施例中碳酸鹽礦物為白云石；添加劑為氧化鐵。實(shí)施例2一種彌散式透氣材料的制備方法。除添加劑為氧化鋯外，其余同實(shí)施例1。實(shí)施例3一種彌散式透氣材料的制備方法。除添加劑為氧化鋯和氧化鑭的混合物外，其余同實(shí)施例1。實(shí)施例4一種彌散式透氣材料的制備方法。碳酸鹽礦物為白云石和石灰石，添加劑為氧化鋯和氧化鋁的混合物，其余同實(shí)施例1。實(shí)施例5一種彌散式透氣材料的制備方法。碳酸鹽礦物為白云石和石灰石，添加劑為氧化鐵和二氧化鈦的混合物，其余同實(shí)施例1。實(shí)施例6一種彌散式透氣材料的制備方法。碳酸鹽礦物為菱鎂礦和石灰石，添加劑為氧化釔、氧化鋁和氧化銅的混合物，其余同實(shí)施例1。實(shí)施例7一種彌散式透氣材料的制備方法。碳酸鹽礦物為菱鎂礦和石灰石，添加劑為氧化鉻、氧化鑭和氧化鋯的混合物，其余同實(shí)施例1。實(shí)施例8一種彌散式透氣材料的制備方法。先以60 70wt%碳酸鹽礦物、20 30wt%的電熔鎂砂、0. 5 5wt %的添加劑和5 7wt %的二氧化硅微粉為原料混合，再外加上述原料 2 3襯％的水，攪拌均勻，經(jīng)機(jī)壓成型；然后在110°C條件下烘烤15 22小時(shí)，于1650 1680°C燒成4 6小時(shí)，即得彌散式透氣材料。
本實(shí)施例中碳酸鹽礦物為石灰石；添加劑為二氧化鈦。實(shí)施例9一種彌散式透氣材料的制備方法。除添加劑為氧化鋯外，其余同實(shí)施例8。實(shí)施例10一種彌散式透氣材料的制備方法。除添加劑為氧化銅和氧化釔的混合物外，其余同實(shí)施例8。實(shí)施例11一種彌散式透氣材料的制備方法。除添加劑為氧化銅和氧化釔的混合物外，其余同實(shí)施例8。實(shí)施例12一種彌散式透氣材料的制備方法。先以50 60wt%碳酸鹽礦物、30 40wt%的電熔鎂砂、7 8wt%的添加劑和7 9wt%的二氧化硅微粉為原料混合，再外加上述原料3
的水，攪拌均勻，經(jīng)等靜壓成型；然后在110°C條件下烘烤23 30小時(shí)，于1630 1650°C燒成5 8小時(shí)，即得彌散式透氣材料。本實(shí)施例中碳酸鹽礦物為菱鎂礦；添加劑為氧化鋁。實(shí)施例12一種彌散式透氣材料的制備方法。除添加劑為氧化銅外，其余同實(shí)施例11。實(shí)施例13一種彌散式透氣材料的制備方法。除添加劑為氧化鐵、二氧化鈦和氧化鋁的混合物外，其余同實(shí)施例11。實(shí)施例14一種彌散式透氣材料的制備方法。先以40 50wt%碳酸鹽礦物、40 50襯％的電熔鎂砂、8 IOwt%的添加劑、9 12wt%的二氧化硅微粉為原料混合，再外加上述原料 6 IOwt %的水，攪拌均勻，經(jīng)澆注成型；然后在110°C條件下烘烤31 36小時(shí)，于1600 1630°C燒成7 10小時(shí)，即得彌散式透氣材料。本實(shí)施例中碳酸鹽礦物為白云石和菱鎂礦；添加劑為氧化鉻。實(shí)施例15—種彌散式透氣材料的制備方法。除添加劑為氧化鑭外，其余同實(shí)施例1。實(shí)施例16一種彌散式透氣材料的制備方法。除添加劑為氧化銅、氧化鋁和氧化鐵的混合物外，其余同實(shí)施例14。本具體實(shí)施方式
按照合適的顆粒選材和級(jí)配，采用白云石或石灰石或菱鎂礦或它們的混合物以及鎂砂為主要原料，通過澆注或機(jī)壓或等靜壓成型的并經(jīng)過高溫?zé)啥@得的彌散式透氣材料具有一定的高溫強(qiáng)度和透氣性能。白云石、石灰石或菱鎂礦在高溫下分解并釋放出氣體，從而在原位形成氣孔，當(dāng)透氣材料在生產(chǎn)時(shí)引入的白云石、石灰石或菱鎂礦的加入比例和粒度如果控制適當(dāng)，它們?cè)诟邷胤纸夂笮纬傻臍饪讜?huì)在材料內(nèi)部形成有效的透氣網(wǎng)絡(luò)，從而達(dá)到透氣的作用。本具體實(shí)施方式
通過原位分解形成的鎂鈣質(zhì)彌散式透氣材料具有透氣均勻、所用原料儲(chǔ)備豐富，成本低、工藝簡(jiǎn)單，有利于工業(yè)化生產(chǎn)，應(yīng)用前景廣泛。用該方法制備的材料透氣均勻、高溫強(qiáng)度高、熱震穩(wěn)定性優(yōu)良和能潔凈鋼水。
權(quán)利要求
1.一種彌散式透氣材料的制備方法，其特征是先以40 80wt%碳酸鹽礦物、1 50wt %的電熔鎂砂、0. 5 IOwt %的添加劑和0. 5 12wt %的二氧化硅微粉為原料混合，再外加上述原料2 10wt%的水，攪拌均勻，經(jīng)澆注或機(jī)壓或等靜壓方式成型；然后在110°C 條件下烘烤8 36小時(shí)，于1600 1700°C燒成2 10小時(shí)，即得彌散式透氣材料。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的彌散式透氣材料的制備方法，其特征在于所述的碳酸鹽礦物為白云石、石灰石和菱鎂礦中的一種或二種，其粒徑為3 88um。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的彌散式透氣材料的制備方法，其特征在于所述的電熔鎂砂的顆粒級(jí)配粒徑是0. 1 12mm的顆粒為60 95wt%，粒徑是3 88um的細(xì)粉為5 40wt%。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的彌散式透氣材料的制備方法，其特征在于所述的添加劑為氧化鐵、二氧化鈦、氧化鋁、氧化鉻、氧化鋯、氧化釔、氧化銅、氧化鑭中的一種或二種或三種， 其粒徑均為3 88um的細(xì)粉。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的彌散式透氣材料的制備方法，其特征在于所述的二氧化硅微粉的粒徑為1 8um。
全文摘要
本發(fā)明具體涉及一種彌散式透氣材料的制備方法。其技術(shù)方案是以40～80wt％碳酸鹽礦物、1～50wt％的電熔鎂砂、0.5～10wt％的添加劑、0.5～12wt％的二氧化硅微粉為原料混合，外加上述原料2～10wt％的水，攪拌均勻，經(jīng)澆注或機(jī)壓或等靜壓方式成型；110℃烘烤8～36小時(shí)，于1600～1700℃燒成2～10小時(shí)，即得彌散式透氣材料。本發(fā)明通過原位分解形成的鎂鈣質(zhì)彌散式透氣材料具有透氣均勻、所用原料儲(chǔ)備豐富，成本低、工藝簡(jiǎn)單，有利于工業(yè)化生產(chǎn)，應(yīng)用前景廣泛。用該方法制備的材料透氣均勻、高溫強(qiáng)度高、熱震穩(wěn)定性優(yōu)良和能潔凈鋼水。
文檔編號(hào)C04B38/06GK102260094SQ201110201348
公開日2011年11月30日 申請(qǐng)日期2011年7月19日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月19日
發(fā)明者魏耀武, 龔小健 申請(qǐng)人:武漢科技大學(xué)