專利名稱：一種轉爐用透氣磚的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種透氣磚，具體為一種用于轉爐的透氣磚。
背景技術：
透氣磚是一種重要的精煉鋼包用耐火材料制品，在實際工程使用中，透氣磚始終面臨以下幾個問題第一、抗熱剝落性能差，透氣磚在使用過程中接觸高溫的鋼液，使得透氣磚產生很大的熱應力，這樣會使得透氣磚由于其接觸鋼液的表面局部熱應力的作用和中心熱應力的作用大小不同，長期使用后，導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為透氣磚的蝕損速率大，蝕損后殘磚的高度已經無法達到工程需求。第三、透氣性能不穩(wěn)定，由于鋼液中存有大量的雜質，雜質沉積后會落到透氣磚上容易影響透氣磚內氣流通道的透氣性。也正是由于上述三個問題，所以精煉鋼包內需要不定期地對透氣磚進行更換，而且更換后還需要進行重新烤包，這樣就影響了精煉鋼包的正常工作，降低了工作效率。而轉爐內的透氣磚在使用過程中是不能更換的，并且由于轉爐的使用壽命長，高達上萬次。因此對轉爐透氣磚的使用性能要求較高。在上述三個問題中，前兩個問題可以通過尋求合理的原料來實現，所以在耐火材料領域，尋求抗熱剝落性能和抗侵蝕性能好的透氣磚已經成為技術研究的重點?，F有技術中，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目的電熔鎂砂細粉0. 3^0. 5份、高純石墨0. 8份、添加劑0. Γ0. 2份、結合劑0. 15份，其中結合劑為酚醛樹脂，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。現有技術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，在該技術中，添加了鋁粉作為添加劑，由于鋁的化學活潑性好，相對于石墨而言其具有更好的氧化競爭優(yōu)勢，所以鋁粉的存在會對石墨的抗氧化產生一定的作用，但是從其添加量來看，僅僅只有不到0. 15份，從本質上來講，上述重量份的添加劑的添加不會對石墨的抗氧化產生有效的作用，而一旦石墨產生了氧化，那么其不易浸潤和可增加耐火材料抗侵蝕性能的特點將不復存在。將會對透氣磚本體的性能造成影響。在耐火材料領域內，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手段。當然，作為本領域技術人員而言，其可以想到通過提高添加劑的添加量來實現對石墨穩(wěn)定性的保護。但是，對于上述技術而言，即便添加盡可能多的金屬粉，也只是單純從石墨的化學穩(wěn)定性上來對其進行保護，即通過保證石墨的化學穩(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，在上述技術中，透氣磚的原料組成中石墨的份數并不大，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，應該考慮在搭建透氣磚原料形成致密結構的基礎上進一步通過石墨不易浸潤的特性來提高透氣磚的抗侵蝕性，而上述技術中添加金屬粉并不會對透氣磚原料形成致密結構產生任何作用，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，其熔點達^70°C，沸點高達6000°C， 為電、熱的良好導體。碳化鎢的化學性質十分穩(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。

發(fā)明內容
本發(fā)明所要解決的技術問題是現有技術中的透氣磚通過添加金屬粉保證石墨的化學穩(wěn)定性，但是金屬粉的添加并沒有對透氣磚原料形成致密結構產生作用，導致透氣磚抗侵蝕性差，進而提供一種添加有可保證石墨化學穩(wěn)定性、同時有助于形成透氣磚致密結構的復合抗氧化劑、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份電熔尖晶石細粉粒徑0. 044 - Omm5 25份鱗片石墨10 --30份液體結合劑5 8份復合抗氧化劑粒徑0. 088 -Omm3 8份
所述復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比為 1 :9 1 :1。
所述二硅化鉬和所述金屬粉的份數比為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、硅粉的份數比為1 :4 1 :2。所述液體結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
(1)本發(fā)明所述的透氣磚，選擇硬度大、熱振穩(wěn)定性好、荷重軟化點高、抗化學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，合理設置粒徑分布，避免因顆粒粒徑較大而導致成型后的透氣磚氣孔多，骨料間縫隙大，鋼水經由骨料縫隙滲入； 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調作用機理，在電熔鎂砂和電熔尖晶石顆粒形成噴補料的整體結構框架后，粉料可以進入該框架內部，進行框架的進一步填充支撐，并在結合劑的作用下增強了顆粒和粉料之間的粘附性能，同時也使得透氣磚的致密性大大提高，進一步減少了鋼水經由骨料縫隙進入的可能性；鱗片石墨包裹在顆粒表面或分散于粉料內，并利用其不易被鋼水浸潤的特性，防止鋼水進入透氣磚內部。最為重要的是，本發(fā)明所述的透氣磚中選用復合抗氧化劑作為鱗片石墨的穩(wěn)定劑，并且復合抗氧化劑必須是由二硅化鉬和金屬粉組成，經試驗表明，上述組成的復合抗氧化劑，通過限定所述復合抗氧化劑的適宜重量份比、以及在所述復合抗氧化劑中二硅化鉬和金屬粉的份數比，較之現有技術中采用金屬粉作為抗氧化劑的透水磚促進了鎂鋁-尖晶石致密結構的形成，鎂鋁一尖晶石致密結構的形成使得經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，使用多元醇類有機物做為結合劑，該類結合劑較之液體樹脂更容易與石墨結合，能更好地形成對石墨的保護層，加強了石墨的抗鋼水侵蝕性。


圖1是靜態(tài)抗渣坩鍋的結構示意圖。
具體實施例方式
為了使本發(fā)明的內容更容易被清楚的理解，下面根據本發(fā)明的具體實施例作進一步詳細的說明
誘氣磚的原料組成
權利要求
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份電熔尖晶石細粉粒徑0. 044 -一 Omm5 '25份鱗片石墨10 --30份液體結合劑5 8份復合抗氧化劑粒徑0. 088 -“Omm3 份所述復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比為 1 :9 1 :1。
2.根據權利要求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比為 1 :7。
3.根據權利要求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.根據權利要求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、硅粉的份數比為1 41 :2。
5.根據權利要求1-4任一所述的透氣磚，其特征在于，所述液體結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量為大于或等于3。
6.根據權利要求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.根據權利要求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的電熔尖晶石細粉5～25份，鱗片石墨10～30份，液體結合劑5～8份，粒徑0.088～0mm的復合抗氧化劑3～8份，所述復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C04B35/66GK102180685SQ201110057369
公開日2011年9月14日 申請日期2011年3月10日 優(yōu)先權日2011年3月10日
發(fā)明者劉國濤, 孫榮海, 李雪冬, 秦巖, 陳勇 申請人:濮陽濮耐高溫材料(集團)股份有限公司, 濮陽濮耐高溫材料(集團)股份有限公司北京科技研發(fā)中心