專利名稱：一種特殊添加劑及含有該添加劑的節(jié)能型連鑄耐火材料及其制備工藝的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明屬于耐火材料領域，涉及一種特殊添加劑及含有該添加劑的節(jié)能型連鑄耐火材料及其制備工藝。
背景技術(shù)：
鋼鐵連續(xù)鑄造是目前鋼鐵生產(chǎn)的主要工藝，我國目前鋼鐵連續(xù)鑄造的比例高達 98%以上，除了極個別鋼種外，一般鋼種都是通過連續(xù)鑄造將鋼水轉(zhuǎn)化為鋼坯的。連鑄工藝中鋼水流速的控制以及保護均采用鋁碳質(zhì)等靜壓成型的制品。傳統(tǒng)的鋁碳制品生產(chǎn)工藝為不同的原料經(jīng)配料過程制成預混料，該預混料精一定的處理后在等靜壓設備中成型，再經(jīng)燒結(jié)過程后即可進入后處理加工階段，最后制成產(chǎn)品送往鋼廠的連鑄機安裝使用。該工藝的核心是配料、成型和燒結(jié)，也是消耗電能和燃氣最多的工序。一般生產(chǎn)廠家由于配料原因，成型壓力高達120-150MPa，燒成溫度為1200-1300°C (CN1429673A) 0

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種連鑄耐火材料的特殊添加劑。本發(fā)明的另一目的在于提供一種含有上述特殊添加劑的節(jié)能型連鑄耐火材料。本發(fā)明的又一目的在于提供一種上述節(jié)能型連鑄耐火材料的制備工藝。本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)一種連鑄耐火材料的特殊添加劑，所述的特殊添加劑為高分子醇類或/和醛類與金屬類或其鹽類的混合物，按重量份計，所述的混合物中高分子醇類或/和醛類的用量為 0. 5 5份，金屬類或其鹽類的用量為0. 5 5份。上述的連鑄耐火材料的特殊添加劑，所述的高分子醇類為聚乙烯醇，所述的醛類為糠醛；所述的金屬類為金屬硅超微粉，所述的金屬鹽類為聚硅酸鈉。一種節(jié)能型連鑄耐火材料，所述的節(jié)能型連鑄耐火材料原料組份中含有上述的特殊添加劑。上述的節(jié)能型連鑄耐火材料，其在于所述的節(jié)能型連鑄耐火材料包含以下幾種材料(1)節(jié)能型鋁碳連鑄耐火材料按重量份計，包含以下幾種組分電熔剛玉30 50份、石墨10 30份、工業(yè)氧化鋁細粉20 40份、樹脂結(jié)合劑細粉5 15份、溶劑5 15份和特殊添加劑0. 5 10份；(2)節(jié)能型鎂碳連鑄耐火材料按重量份計，包含以下組分燒結(jié)或電熔氧化鎂30 80份，石墨10 30份，樹脂結(jié)合劑細粉5 15份，溶劑5 15份，特殊添加劑0. 5 10份；(3)節(jié)能型鋯碳連鑄耐火材料按重量份計，包含以下組分電熔穩(wěn)定氧化鋯50 90份，石墨5 30份，樹脂結(jié)合劑細粉5 15份，溶劑5 15份，特殊添加劑0. 5 10份；(4)節(jié)能型尖晶石連鑄耐火材料按重量份計，包含以下組分電熔尖晶石50 80份，石墨5 30份，樹脂結(jié)合劑細粉5 15份，溶劑5 15份，特殊添加劑0. 5 10份。上述的節(jié)能型連鑄耐火材料，其在于所述的幾種材料，每種材料中各組分的含量優(yōu)選為(1)節(jié)能型鋁碳連鑄耐火材料按重量份計，包含以下幾種組分電熔剛玉35 45份、石墨15 25份、工業(yè)氧化鋁細粉25 35份、樹脂結(jié)合劑細粉8 12份、溶劑8 12份和特殊添加劑3 8份；(2)節(jié)能型鎂碳連鑄耐火材料按重量份計，包含以下組分燒結(jié)或電熔氧化鎂40 70份，石墨15 25份，樹脂結(jié)合劑細粉8 12份，溶劑8 12份，特殊添加劑3 8份；(3)節(jié)能型鋯碳連鑄耐火材料按重量份計，包含以下組分電熔穩(wěn)定氧化鋯60 80份，石墨10 20份，樹脂結(jié)合劑細粉8 12份，溶劑8 12份，特殊添加劑3 8份；(4)節(jié)能型尖晶石連鑄耐火材料按重量份計，包含以下組分電熔尖晶石60 70份，石墨10 20份，樹脂結(jié)合劑細粉8 12份，溶劑8 12份，特殊添加劑3 8份。上述的節(jié)能型連鑄耐火材料，其在于所述的電熔剛玉、燒結(jié)或電熔氧化鎂、電熔穩(wěn)定氧化鋯或者電熔尖晶石的粒度小于1mm，所述的石墨的粒度小于1mm，所述的樹脂結(jié)合劑細粉的粒度為100 600目。上述的節(jié)能型連鑄耐火材料，其在于所述的溶劑為工業(yè)乙醇。上述的節(jié)能型連鑄耐火材料的制備工藝，其在于按比例將各原料在強力攪拌反應器內(nèi)練制成預混料，再將預混料裝入模具中，采用等靜壓設備在20 70MI^壓力下壓制成型；燒成將壓制好的半成品在700 1100°C溫度下和氧化或還原氣氛中燒制，燒制時間為 5 24小時；燒成后的產(chǎn)品，經(jīng)加工、施釉、加保溫層后即制成所述的節(jié)能型連鑄耐火材料。本發(fā)明的有益效果該發(fā)明公開了一種用于連鑄耐火材料特殊添加劑，通過連鑄耐火材料的配料過程中該特殊添加劑的采用，可降低成型壓力約50%，降低燒成溫度約20%，大大減低了能耗，達到了節(jié)能減排的目的。且采用該特殊添加劑生產(chǎn)的產(chǎn)品各項指標均達到國家和國際標準，并在國內(nèi)外鋼鐵廠正常使用。
具體實施例方式實施例1節(jié)能型鋁碳連鑄耐火材料配料按重量份計，取電熔剛玉30份、石墨10份、工業(yè)氧化鋁細粉20份、樹脂結(jié)合劑細粉(市售)5份、工業(yè)乙醇(市售)5份，特殊添加劑3份(聚乙烯醇2份和金屬硅超微粉1份的混合物，其中聚乙烯醇和金屬硅超微粉均為市售產(chǎn)品)；其中電熔剛玉和石墨的粒度均小于1mm，樹脂結(jié)合劑細粉為320目。將上述原料在強力攪拌反應器內(nèi)練制成預混料。成型將預混料裝入由金屬和高分子材料組合制成的模具中，采用等靜壓設備在20-70MPa壓力下壓制5_20min成型。燒成將壓制好的半成品在700-1100°C溫度和氧化或還原氣氛中燒制，燒制時間為5 24小時。后處理燒成后的產(chǎn)品，經(jīng)加工、施釉、加保溫層后即制得所述的節(jié)能型連鑄耐火材料。實施例2節(jié)能型鋁碳連鑄耐火材料配料按重量份計，取電熔剛玉50份、石墨30份、工業(yè)氧化鋁細粉40份、樹脂結(jié)合劑細粉(市售)15份、工業(yè)乙醇(市售)15份，特殊添加劑10份(糠醛5份和金屬硅超微粉5份的混合物，其中糠醛和金屬硅超微粉均為市售產(chǎn)品)；其中電熔剛玉和石墨的粒度均小于1mm，樹脂結(jié)合劑細粉為320目。將上述原料在強力攪拌反應器內(nèi)練制成預混料。成型、燒成和后處理方法同實施例1。實施例3節(jié)能型鋁碳連鑄耐火材料配料按重量份計，取電熔剛玉40份、石墨20份、工業(yè)氧化鋁細粉30份、樹脂結(jié)合劑細粉(市售)10份、工業(yè)乙醇(市售)10份，特殊添加劑6份(聚乙烯醇3份和聚硅酸鈉 3份的混合物，其中聚乙烯醇和聚硅酸鈉均為市售產(chǎn)品)；其中電熔剛玉和石墨的粒度均小于1mm，樹脂結(jié)合劑細粉為320目。將上述原料在強力攪拌反應器內(nèi)練制成預混料。成型、燒成和后處理方法同實施例1。實施例4節(jié)能型鎂碳連鑄耐火材料配料按重量份計，取燒結(jié)或電熔氧化鎂30份，石墨10份，樹脂結(jié)合劑細粉5份， 工業(yè)乙醇(市售)5份，特殊添加劑3份(聚乙烯醇1. 5份和金屬硅超微粉1. 5份的混合物， 其中聚乙烯醇和金屬硅超微粉均為市售產(chǎn)品)；其中燒結(jié)或電熔氧化鎂和石墨的粒度均小于1mm，樹脂結(jié)合劑細粉為320目。將上述原料在強力攪拌反應器內(nèi)練制成預混料。成型、燒成和后處理方法同實施例1。實施例5節(jié)能型鎂碳連鑄耐火材料配料按重量份計，取燒結(jié)或電熔氧化鎂80份，石墨30份，樹脂結(jié)合劑細粉15份， 工業(yè)乙醇(市售)15份，特殊添加劑10份(糠醛5份和金屬硅超微粉5份的混合物，其中糠醛和金屬硅超微粉均為市售產(chǎn)品)；其中燒結(jié)或電熔氧化鎂和石墨的粒度均小于1mm，樹脂結(jié)合劑細粉為320目。將上述原料在強力攪拌反應器內(nèi)練制成預混料。成型、燒成和后處理方法同實施例1。實施例6節(jié)能型鎂碳連鑄耐火材料配料按重量份計，取燒結(jié)或電熔氧化鎂55份，石墨20份，樹脂結(jié)合劑細粉10份， 工業(yè)乙醇(市售)10份，特殊添加劑6份(糠醛3份和聚硅酸鈉3份的混合物，其中糠醛和聚硅酸鈉均為市售產(chǎn)品)；其中燒結(jié)或電熔氧化鎂和石墨的粒度均小于1mm，樹脂結(jié)合劑細粉為320目。將上述原料在強力攪拌反應器內(nèi)練制成預混料。成型、燒成和后處理方法同實施例1。實施例7節(jié)能型鋯碳連鑄耐火材料配料按重量份計，取電熔穩(wěn)定氧化鋯50份，石墨5份，樹脂結(jié)合劑細粉5份，工業(yè)乙醇(市售)5份，特殊添加劑3份(聚乙烯醇1份和金屬硅超微粉2份的混合物，其中聚乙烯醇和金屬硅超微粉均為市售產(chǎn)品)；其中電熔穩(wěn)定氧化鋯和石墨的粒度均小于1mm，樹脂結(jié)合劑細粉為320目。將上述原料在強力攪拌反應器內(nèi)練制成預混料。成型、燒成和后處理方法同實施例1。實施例8節(jié)能型鋯碳連鑄耐火材料配料按重量份計，取電熔穩(wěn)定氧化鋯90份，石墨30份，樹脂結(jié)合劑細粉15份，工業(yè)乙醇(市售)15份，特殊添加劑10份(聚乙烯醇3份、糠醛2份和金屬硅超微粉5份的混合物，其中聚乙烯醇、糠醛和金屬硅超微粉均為市售產(chǎn)品)；其中電熔穩(wěn)定氧化鋯和石墨的粒度均小于1mm，樹脂結(jié)合劑細粉為320目。將上述原料在強力攪拌反應器內(nèi)練制成預混料。成型、燒成和后處理方法同實施例1。實施例9節(jié)能型鋯碳連鑄耐火材料配料按重量份計，取電熔穩(wěn)定氧化鋯70份，石墨18份，樹脂結(jié)合劑細粉10份， 工業(yè)乙醇(市售)10份，特殊添加劑6份(聚乙烯醇4份和聚硅酸鈉2份的混合物，其中聚乙烯醇和聚硅酸鈉均為市售產(chǎn)品)；其中電熔穩(wěn)定氧化鋯和石墨的粒度均小于1mm，樹脂結(jié)合劑細粉為320目。將上述原料在強力攪拌反應器內(nèi)練制成預混料。成型、燒成和后處理方法同實施例1。實施例10節(jié)能型尖晶石連鑄耐火材料配料按重量份計，取電熔尖晶石50份，石墨5份，樹脂結(jié)合劑細粉5份，工業(yè)乙醇 (市售)5份，特殊添加劑3份(聚乙烯醇1. 5份和金屬硅超微粉1. 5份的混合物，其中聚乙烯醇和金屬硅超微粉均為市售產(chǎn)品)；其中電熔尖晶石和石墨的粒度均小于1mm，樹脂結(jié)合劑細粉為320目。將上述原料在強力攪拌反應器內(nèi)練制成預混料。成型、燒成和后處理方法同實施例1。實施例11節(jié)能型尖晶石連鑄耐火材料配料按重量份計，取電熔尖晶石80份，石墨30份，樹脂結(jié)合劑細粉15份，工業(yè)乙醇(市售)15份，特殊添加劑10份(聚乙烯醇4份、糠醛1份和金屬硅超微粉5份的混合物，其中聚乙烯醇、糠醛和金屬硅超微粉均為市售產(chǎn)品)；其中電熔尖晶石和石墨的粒度均小于1mm，樹脂結(jié)合劑細粉為320目。將上述原料在強力攪拌反應器內(nèi)練制成預混料。成型、燒成和后處理方法同實施例1。實施例12節(jié)能型尖晶石連鑄耐火材料配料按重量份計，取電熔尖晶石65份，石墨18份，樹脂結(jié)合劑細粉10份，工業(yè)乙醇(市售)10份，特殊添加劑6份(聚乙烯醇2份和聚硅酸鈉4份的混合物，其中聚乙烯醇和聚硅酸鈉均為市售產(chǎn)品)；其中電熔尖晶石和石墨的粒度均小于1mm，樹脂結(jié)合劑細粉為 320目。將上述原料在強力攪拌反應器內(nèi)練制成預混料。成型、燒成和后處理方法同實施例1。一般生產(chǎn)廠家由于配料原因，生產(chǎn)連鑄耐火材料時，成型壓力高達120_150MPa，燒成溫度為1200-1300°C ；在本發(fā)明的連鑄耐火材料的配料過程中采用該特殊添加劑后，成型壓力為20-70MPa ；燒結(jié)溫度為700-1100°C?？山档统尚蛪毫s50%，降低燒成溫度約20%， 大大減低了能耗，達到了節(jié)能減排的目的。且采用該特殊添加劑生產(chǎn)的產(chǎn)品各項指標均達到國家和國際標準，并在國內(nèi)外鋼鐵廠正常使用。
權(quán)利要求
1.一種連鑄耐火材料的特殊添加劑，其特征在于所述的特殊添加劑為高分子醇類或/ 和醛類與金屬類或其鹽類的混合物，按重量份計，所述的混合物中高分子醇類或/和醛類的用量為0. 5 5份，金屬類或其鹽類的用量為0. 5 5份。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的連鑄耐火材料的特殊添加劑，其特征在于所述的高分子醇類為聚乙烯醇，所述的醛類為糠醛；所述的金屬類為金屬硅超微粉，所述的金屬鹽類為聚硅酸鈉。
3.一種節(jié)能型連鑄耐火材料，其特征在于其原料組份中含有權(quán)利要求1或2所述的特殊添加劑。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的節(jié)能型連鑄耐火材料，其特征在于所述的節(jié)能型連鑄耐火材料包含以下幾種材料(1)節(jié)能型鋁碳連鑄耐火材料按重量份計，包含以下幾種組分電熔剛玉30 50份、石墨10 30份、工業(yè)氧化鋁細粉20 40份、樹脂結(jié)合劑細粉5 15份、溶劑5 15份和特殊添加劑0. 5 10份；(2)節(jié)能型鎂碳連鑄耐火材料按重量份計，包含以下組分燒結(jié)或電熔氧化鎂30 80份，石墨10 30份，樹脂結(jié)合劑細粉5 15份，溶劑5 15份，特殊添加劑0. 5 10份；(3)節(jié)能型鋯碳連鑄耐火材料按重量份計，包含以下組分電熔穩(wěn)定氧化鋯50 90份，石墨5 30份，樹脂結(jié)合劑細粉5 15份，溶劑5 15份，特殊添加劑0. 5 10份；(4)節(jié)能型尖晶石連鑄耐火材料按重量份計，包含以下組分電熔尖晶石50 80份，石墨5 30份，樹脂結(jié)合劑細粉 5 15份，溶劑5 15份，特殊添加劑0. 5 10份。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的節(jié)能型連鑄耐火材料，其特征在于包含以下幾種材料(1)節(jié)能型鋁碳連鑄耐火材料按重量份計，包含以下幾種組分電熔剛玉35 45份、石墨15 25份、工業(yè)氧化鋁細粉25 35份、樹脂結(jié)合劑細粉8 12份、溶劑8 12份和特殊添加劑3 8份；(2)節(jié)能型鎂碳連鑄耐火材料按重量份計，包含以下組分燒結(jié)或電熔氧化鎂40 70份，石墨15 25份，樹脂結(jié)合劑細粉8 12份，溶劑8 12份，特殊添加劑3 8份；(3)節(jié)能型鋯碳連鑄耐火材料按重量份計，包含以下組分電熔穩(wěn)定氧化鋯60 80份，石墨10 20份，樹脂結(jié)合劑細粉8 12份，溶劑8 12份，特殊添加劑3 8份；(4)節(jié)能型尖晶石連鑄耐火材料按重量份計，包含以下組分電熔尖晶石60 70份，石墨10 20份，樹脂結(jié)合劑細粉 8 12份，溶劑8 12份，特殊添加劑3 8份。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的節(jié)能型連鑄耐火材料，其特征在于所述的電熔剛玉、燒結(jié)或電熔氧化鎂、電熔穩(wěn)定氧化鋯或者電熔尖晶石的粒度小于1mm，所述的石墨的粒度小于 1mm，所述的樹脂結(jié)合劑細粉的粒度為100 600目。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的節(jié)能型連鑄耐火材料，其特征在于所述的溶劑為工業(yè)乙醇。
8.權(quán)利要求4所述的節(jié)能型連鑄耐火材料的制備工藝，其特征在于按比例將各原料在強力攪拌反應器內(nèi)練制成預混料，再將預混料裝入模具中，采用等靜壓設備在20 70MPa 壓力下壓制成型；燒成將壓制好的半成品在700 1100°C溫度下和氧化或還原氣氛中燒制，燒制時間為5 對小時；燒成后的產(chǎn)品，經(jīng)加工、施釉、加保溫層后即制成所述的節(jié)能型連鑄耐火材料。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種特殊添加劑及含有該添加劑的節(jié)能型連鑄耐火材料及其制備工藝。所述的特殊添加劑為高分子醇類或醛類與金屬類或其鹽類的混合物，按重量份計，所述的混合物中高分子醇類或/和醛類的用量為0.5～5份，金屬類或其鹽類的用量為0.5～5份。連鑄耐火材料的配料過程中采用該特殊添加劑，可降低成型壓力約50％，降低燒成溫度約20％，大大減低了能耗，達到了節(jié)能減排的目的。并采用該特殊添加劑生產(chǎn)的產(chǎn)品各項指標均達到國家和國際標準，并在國內(nèi)外鋼鐵廠正常使用。
文檔編號C04B35/622GK102432314SQ20111027405
公開日2012年5月2日 申請日期2011年9月15日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月15日
發(fā)明者王志中, 范文輝, 顧濤軍 申請人:華耐國際(宜興)高級陶瓷有限公司