專利名稱：鋁碳質(zhì)耐火材料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種新型無機(jī)非金屬材料，尤其是涉及在連續(xù)鑄鋼生產(chǎn)中使用的鋁碳質(zhì)耐火材料，特別是復(fù)合結(jié)合劑結(jié)合的鋁碳質(zhì)耐火材料，本發(fā)明還涉及上述耐火材料的制備方法。
背景技術(shù)：
目前連續(xù)鑄鋼使用的鋁碳質(zhì)耐火材料，在鑄鋼過程中材料中的碳被鋼水溶解，產(chǎn)生脫碳，脫碳后的Al2O3基體部分強(qiáng)度降低，隨著鋼水的沖刷而剝落，這樣又會(huì)帶來新一輪的脫碳和剝落，因此鋁碳質(zhì)耐火材料的損毀加劇。為了解決這一難題有兩條途徑，一是添加抗氧劑，提高碳的抗氧化能力；二是提高脫碳后Al2O3基體部分的強(qiáng)度。
為了減少鋁碳質(zhì)耐火材料在鋼水中的溶損，提高材料的抗侵蝕性，本發(fā)明人經(jīng)過深入研究，發(fā)現(xiàn)了一種在脫碳后仍然具有較高強(qiáng)度的鋁碳質(zhì)耐火材料及其制備方法，本發(fā)明的耐火材料適用于制造長(zhǎng)水口和浸入式水口。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種耐侵蝕，抗氧化的鋁碳質(zhì)耐火材料，特別是一種復(fù)合結(jié)合劑結(jié)合的鋁碳質(zhì)耐火材料。
本發(fā)明的另一目的是提供上述耐火材料的制備方法。
本發(fā)明復(fù)合結(jié)合劑結(jié)合的鋁碳質(zhì)耐火材料的原料由以下組份組成(按重量百分比計(jì)，以下同)鱗片石墨10-35％，碳化硅和金屬硅粉1-10％(其中碳化硅和金屬硅粉的重量比為1∶1)，熔融石英1-15％，電熔鋯莫來石5-15％，白剛玉40-60％，其條件是上述組份之合為100％。另外還加入上述組份總量的8-12％的液體酚醛樹脂和5-15％的磷酸二氫鋁粉末。
本發(fā)明復(fù)合結(jié)合劑結(jié)合的鋁碳質(zhì)耐火材料的原料優(yōu)選由以下組份組成鱗片石墨30％，碳化硅和金屬硅粉8％(其中碳化硅和金屬硅粉的重量比為1∶1)，熔融石英10％，電熔鋯莫來石10％，白剛玉42％，另外還加入上述組份總量的10％的液體酚醛樹脂和12％的磷酸二氫鋁粉末。
另一本發(fā)明復(fù)合結(jié)合劑結(jié)合的鋁碳質(zhì)耐火材料的原料優(yōu)選由以下組份組成鱗片石墨25％，碳化硅和金屬硅粉8％(其中碳化硅和金屬硅粉的重量比為1∶1)，熔融石英5％，電熔鋯莫來石10％，白剛玉52％，另外還加入上述組份總量的10％的液體酚醛樹脂和10％的磷酸二氫鋁粉末。
另一本發(fā)明復(fù)合結(jié)合劑結(jié)合的鋁碳質(zhì)耐火材料的原料優(yōu)選由以下組份組成鱗片石墨20％，碳化硅和金屬硅粉8％(其中碳化硅和金屬硅粉的重量比為1∶1)，熔融石英2％，電熔鋯莫來石10％，白剛玉60％，另外還加入上述組份總量的10％的液體酚醛樹脂和8％的磷酸二氫鋁粉末。
上述原料中的各組份均可以在市場(chǎng)上買到，液體酚醛樹脂是酚醛樹脂-214。
本發(fā)明的復(fù)合結(jié)合劑結(jié)合的鋁碳質(zhì)耐火材料的制備方法是先將上述除了液體酚醛樹脂以外的固體顆粒及粉末混合均勻，再加入液體酚醛樹脂，在高速造粒機(jī)中造粒(1000轉(zhuǎn)/分鐘，12分鐘)，使粒徑達(dá)到2mm以下，造粒料經(jīng)流動(dòng)烘干床烘干，使揮發(fā)份滿足成型要求，使用冷等靜壓機(jī)在120-150Mpa下成型，成型產(chǎn)品在梭式窯爐中于1200-1250℃下和還原氣氛中燒制，燒成的產(chǎn)品再涂覆防氧化涂層，于約120℃烘干后即制成本發(fā)明的復(fù)合結(jié)合劑結(jié)合的鋁碳質(zhì)耐火材料。
本發(fā)明的耐火材料配方的特征在于加入了磷酸二氫鋁粉末。由于在本發(fā)明的耐火材料中結(jié)合了液體酚醛樹脂和磷酸二氫鋁粉末，使本發(fā)明的耐火材料比現(xiàn)有技術(shù)的產(chǎn)品具有突出的特點(diǎn)和顯著的優(yōu)點(diǎn)，即抗鋼水沖刷性更強(qiáng)，耐侵蝕行更強(qiáng)，因此大大提高了使用壽命，提高了連續(xù)鑄鋼的作業(yè)率，從而降低了生產(chǎn)成本，改善了操作條件。
實(shí)施例以下的實(shí)施例僅用于更詳細(xì)地說明本發(fā)明，但是本發(fā)明不受這些實(shí)施例的限制。
實(shí)施例1鋁碳質(zhì)耐火材料的原料由以下組份組成鱗片石墨30Kg，碳化硅4Kg，金屬硅粉4Kg，熔融石英10Kg，電熔鋯莫來石10Kg，白剛玉42Kg，液體酚醛樹脂-214 10Kg和磷酸二氫鋁粉末12Kg。
將上述原料的各組份均勻混合，按照前文所述的方法即可以制成本發(fā)明的復(fù)合結(jié)合劑結(jié)合的鋁碳質(zhì)耐火材料。
實(shí)施例2鋁碳質(zhì)耐火材料的原料由以下組份組成鱗片石墨25Kg，碳化硅4Kg，金屬硅粉4Kg，熔融石英5Kg，電熔鋯莫來石10Kg，白剛玉52Kg，液體酚醛樹脂-214 10Kg和磷酸二氫鋁粉末10Kg。
將上述原料的各組份均勻混合，按照前文所述的方法即可以制成本發(fā)明的復(fù)合結(jié)合劑結(jié)合的鋁碳質(zhì)耐火材料。
實(shí)施例3鋁碳質(zhì)耐火材料的原料由以下組份組成鱗片石墨20Kg，碳化硅4Kg，金屬硅粉4Kg，熔融石英2Kg，電熔鋯莫來石10Kg，白剛玉60Kg，液體酚醛樹脂-214 10Kg和磷酸二氫鋁粉末8Kg。
將上述原料的各組份均勻混合，按照前文所述的方法即可以制成本發(fā)明的復(fù)合結(jié)合劑結(jié)合的鋁碳質(zhì)耐火材料。
上述產(chǎn)品的性能如表1所示(表中的試驗(yàn)數(shù)據(jù)是采用本領(lǐng)域常規(guī)的方法測(cè)定的)。
表1本發(fā)明鋁碳質(zhì)耐火材料的性能

從以上數(shù)據(jù)可以看出本發(fā)明的復(fù)合結(jié)合劑結(jié)合的鋁碳質(zhì)耐火材料的性能是十分優(yōu)良的。
綜上所述，本發(fā)明的復(fù)合結(jié)合劑結(jié)合的鋁碳質(zhì)耐火材料具有優(yōu)異的抗侵蝕性和抗沖刷性，抗氧化性強(qiáng)，提高了使用壽命，大大提高了連續(xù)鑄鋼中的作業(yè)率，并且降低了生產(chǎn)成本。
權(quán)利要求
1.鋁碳質(zhì)耐火材料，其特征是該鋁碳質(zhì)耐火材料的原料按重量百分比計(jì)由以下組份組成鱗片石墨10-35％，碳化硅和金屬硅粉1-10％，其中碳化硅和金屬硅粉的重量比為1∶1，熔融石英1-15％，電熔鋯莫來石5-15％，白剛玉40-60％，其條件是上述組份之合為100％；另外還加入上述組份總量的8-12％的液體酚醛樹脂和5-15％的磷酸二氫鋁粉末。
2.按照權(quán)利要求1的鋁碳質(zhì)耐火材料，其中的原料由以下重量百分比的組份組成鱗片石墨30％，碳化硅和金屬硅粉8％，其中碳化硅和金屬硅粉的重量比為1∶1，熔融石英10％，電熔鋯莫來石10％，白剛玉42％，另外還加入上述組份總量的10％的液體酚醛樹脂和12％的磷酸二氫鋁粉末。
3.按照權(quán)利要求1的鋁碳質(zhì)耐火材料，其中的原料由以下重量百分比的組份組成鱗片石墨25％，碳化硅和金屬硅粉8％，其中碳化硅和金屬硅粉的重量比為1∶1，熔融石英5％，電熔鋯莫來石10％，白剛玉52％，另外還加入上述組份總量的10％的液體酚醛樹脂和10％的磷酸二氫鋁粉末。
4.按照權(quán)利要求1的鋁碳質(zhì)耐火材料，其中的原料由以下重量百分比的組份組成鱗片石墨20％，碳化硅和金屬硅粉8％，其中碳化硅和金屬硅粉的重量比為1∶1，熔融石英2％，電熔鋯莫來石10％，白剛玉60％，另外還加入上述組份總量的10％的液體酚醛樹脂和8％的磷酸二氫鋁粉末。
5.權(quán)利要求1的鋁碳質(zhì)耐火材料的制備方法先將權(quán)利要求1原料中的除了液體酚醛樹脂以外的固體顆粒及粉末混合均勻，再加入液體酚醛樹脂，在高速造粒機(jī)中造粒，使粒徑達(dá)到2mm以下，造粒料經(jīng)流動(dòng)烘干床烘干，使揮發(fā)份滿足成型要求，使用冷等靜壓機(jī)在120-150Mpa下成型，成型產(chǎn)品在梭式窯爐中于1200-1250℃下和還原氣氛中燒制，燒成的產(chǎn)品再涂覆防氧化涂層，于約120℃烘干后即制成本發(fā)明的鋁碳質(zhì)耐火材料。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種在連續(xù)鑄鋼生產(chǎn)中使用的鋁碳質(zhì)耐火材料，特別是復(fù)合結(jié)合劑結(jié)合的鋁碳質(zhì)耐火材料及制備方法。本發(fā)明的耐火材料由于結(jié)合了液體酚醛樹脂和磷酸二氫鋁粉末，具有優(yōu)異的抗侵蝕性和抗沖刷性，抗氧化性強(qiáng)，提高了使用壽命，大大提高了連續(xù)鑄鋼中的作業(yè)率，并且降低了生產(chǎn)成本。
文檔編號(hào)C04B35/622GK1424279SQ0213137
公開日2003年6月18日 申請(qǐng)日期2002年10月8日 優(yōu)先權(quán)日2002年10月8日
發(fā)明者任永曾, 李軾寶, 韓波, 孫運(yùn)華, 王利來, 劉永軍, 田勇 申請(qǐng)人:鞍山市勝威高溫陶瓷制造有限公司