技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種煉鋼用耐火材料，尤其涉及一種轉(zhuǎn)爐擋渣系統(tǒng)用賽隆鎂碳質(zhì)碗磚，還涉及一種該賽隆鎂碳質(zhì)碗磚的制備方法。
背景技術(shù)：
：目前轉(zhuǎn)爐擋渣系統(tǒng)多采用機(jī)壓成型的鎂碳質(zhì)碗磚，以電熔鎂砂為主要原料，添加適量的碳素材料，如石墨，以酚醛樹脂為結(jié)合劑，機(jī)壓而成。但是上述得到的鎂碳質(zhì)碗磚在使用中存在如下問題：（1）強(qiáng)度較低，特別是高溫氧化后強(qiáng)度特別低，在使用過程中，抗鋼水沖刷能力較差，使用壽命短，一般僅能使用10-30次；（2）在高溫使用時(shí)，石墨易于氧化而失去其中的碳，不僅造成碗磚結(jié)構(gòu)疏松，強(qiáng)度下降，而且抗沖刷能力大幅度下降；（3）由于鎂碳不燒磚的強(qiáng)度不高，熱震性一般，使用過程中碗磚很容易出現(xiàn)裂紋和剝落，造成擋渣系統(tǒng)漏鋼，燒壞擋渣機(jī)構(gòu)和造成轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)不能正常進(jìn)行。從近期國內(nèi)外技術(shù)發(fā)展趨勢看，有以下幾種途徑提高碗磚的性能：（1）通過改進(jìn)材質(zhì)提高制品的性能，例如提高材料檔次，以大結(jié)晶細(xì)粉替代電熔鎂砂粉，以提高制品的抗侵蝕性能和沖刷性能；（2）改進(jìn)制造工藝，加入賽隆結(jié)合粉，大幅度提高制品強(qiáng)度，提高抗熱震性能和耐沖刷能力；（3）進(jìn)行輕燒油浸，降低氣孔率，提高強(qiáng)度，增加殘?zhí)苛刻岣呖骨治g能力。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：為了克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種轉(zhuǎn)爐擋渣系統(tǒng)用賽隆鎂碳質(zhì)碗磚，賽隆鎂碳質(zhì)碗磚中總碳含量（樹脂碳等）低于4%，使其具有對鋼水增碳很少，能滿足轉(zhuǎn)爐冶煉品種鋼要求，具有良好的抵抗鋼水和鋼渣的侵蝕性能和熱震穩(wěn)定性，從而滿足潔凈鋼和超低碳鋼的生產(chǎn)，減少賽隆鎂碳質(zhì)碗磚在使用過程產(chǎn)生的剝落。為了實(shí)現(xiàn)上述的發(fā)明目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下：一種轉(zhuǎn)爐擋渣系統(tǒng)用賽隆鎂碳質(zhì)碗磚，其原料組分按重量百分比配比如下：98大結(jié)晶鎂砂顆粒51~76%、98大結(jié)晶鎂砂細(xì)粉12~38%、α-Al2O3微粉1~6%、黑碳化硅細(xì)粉0.5~3.0%、金屬鋁粉細(xì)粉0.5~3.0%、超細(xì)賽隆粉3~8%、-198石墨：0.5~3.0%，總百分比為100%，外加結(jié)合劑3~4%。進(jìn)一步的，所述原料中的98大結(jié)晶鎂砂顆粒，其粒級有三種：5~3mm：25~30%、3~1mm：23~25%、1~0mm：12~14%，其化學(xué)組分的質(zhì)量百分比均為：MgO≥98%、SiO2≤0.1%、Fe2O3≤0.2%、Na2O+K2O≤0.2%，總百分比為100%，；所述98大結(jié)晶鎂砂細(xì)粉的粒級為200目，其化學(xué)組分的質(zhì)量百分比均為：MgO≥98%、SiO2≤0.1%、Fe2O3≤0.2%、Na2O+K2O≤0.3%，總百分比為100%，。進(jìn)一步的，所述黑碳化硅粉細(xì)粉和金屬鋁粉細(xì)粉，其粒級均為320目，超細(xì)賽隆粉的粒級為5μm；三種細(xì)粉的化學(xué)組分的質(zhì)量百分比分別為：黑碳化硅粉細(xì)粉：SiC≥98.5%、金屬鋁粉細(xì)粉：Al≥98.0%、超細(xì)賽隆粉：SiALON≥98.0%。進(jìn)一步的，所述α-Al2O3微粉的粒級為≤5μm，包含的組分及質(zhì)量百分比為：Al2O3≥98.0%、SiO2≤0.3%、Na2O+K2O≤0.4%，總百分比為100%，。進(jìn)一步的，所述-198石墨的粒級為100目，其化學(xué)組分的質(zhì)量百分比分別為：C≥98%。進(jìn)一步的，所述結(jié)合劑為5323改性樹脂，其性能如下：名稱粘度25℃/Pa.S固含/%殘?zhí)?%游離酚/%水份/%pH值5323樹脂18--26Mg≥78≥43≤5≤36.8～7.1本發(fā)明的另一目的是提供一種轉(zhuǎn)爐擋渣系統(tǒng)用賽隆鎂碳質(zhì)碗磚的制備方法，按照上述賽隆鎂碳質(zhì)碗磚原料組分的重量百分比配比，先將98大結(jié)晶鎂砂細(xì)粉、α-Al2O3微粉、超細(xì)賽隆粉、黑碳化硅粉細(xì)粉、金屬鋁粉細(xì)粉共磨，混合均勻，制成共磨粉；再將98大結(jié)晶鎂砂顆粒按上述組分比例干混3~5分鐘，然后在3分鐘內(nèi)一次性緩慢加入5323樹脂，樹脂分散在顆粒上后，加入-198石墨碾壓3~5分鐘，再加入所有共磨粉混合20～25分鐘后出料，然后把料困料20小時(shí)；再把困好的料壓制成型，半成品入窯熱處理，出窯揀選，得到所述的轉(zhuǎn)爐擋渣系統(tǒng)用賽隆鎂碳質(zhì)碗磚。進(jìn)一步的，所述的壓制成型在500噸液壓機(jī)或630噸摩擦壓磚機(jī)上進(jìn)行。進(jìn)一步的，所述的熱處理時(shí)間為36小時(shí)以上，其中進(jìn)窯口溫度不得高于40℃，在40℃到80℃烘烤時(shí)間9小時(shí)，80℃到120℃烘烤時(shí)間8小時(shí)，120℃到200℃烘烤時(shí)間7小時(shí)，200℃保溫12小時(shí)。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有的有益效果是：1）通過加入新型非氧化物賽隆，通過高速恒溫混練工藝，使之分散均勻，在制品使用中形成分布均勻和尺寸微細(xì)的氣孔，能夠很好的吸收和耗散彈性應(yīng)變能，緩解熱應(yīng)力對材料的破壞作用，改善賽隆大結(jié)晶鎂砂碗磚的熱震穩(wěn)定性，提高其抗剝落性和抵抗渣和鋼水的侵蝕性能；2）采用金屬鋁粉細(xì)粉和黑碳化硅粉細(xì)粉復(fù)合抗氧化劑，有效地防止樹脂在高溫下的氧化，顯著減少材料因高溫氧化脫碳而引起的結(jié)構(gòu)剝落；3）加入低膨脹性能賽隆和-198石墨，吸收大結(jié)晶鎂砂骨料熱膨脹產(chǎn)生的應(yīng)力，提高材料的抗熱震性和抗剝落性，利用其在高溫下具有優(yōu)良抗鋼渣的侵蝕，提高復(fù)合材料的侵蝕和抗沖刷性。具體實(shí)施方式下面結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。實(shí)施例1一種轉(zhuǎn)爐擋渣系統(tǒng)用賽隆鎂碳質(zhì)碗磚，其原料組分按重量百分比配比如下：98大結(jié)晶鎂砂顆粒63%、98大結(jié)晶鎂砂細(xì)粉25%、α-Al2O3微粉2%、黑碳化硅細(xì)粉2%、金屬鋁粉細(xì)粉2%、超細(xì)賽隆粉4%、-198石墨：2%，外加結(jié)合劑4%。在本實(shí)施例中，所述原料中的98大結(jié)晶鎂砂顆粒，其粒級有三種：5~3mm：25%、3~1mm：25%、1~0mm：13%，其化學(xué)組分的質(zhì)量百分比均為：MgO≥98%、SiO2≤0.1%、Fe2O3≤0.2%、Na2O+K2O≤0.2%，總百分比為100%，；所述98大結(jié)晶鎂砂細(xì)粉的粒級為200目，其化學(xué)組分的質(zhì)量百分比均為：MgO≥98%、SiO2≤0.1%、Fe2O3≤0.2%、Na2O+K2O≤0.3%，總百分比為100%，。在本實(shí)施例中，所述黑碳化硅粉細(xì)粉和金屬鋁粉細(xì)粉，其粒級均為320目，超細(xì)賽隆粉的粒級為5μm；三種細(xì)粉的化學(xué)組分的質(zhì)量百分比分別為：黑碳化硅粉細(xì)粉：SiC≥98.5%、金屬鋁粉細(xì)粉：Al≥98.0%、超細(xì)賽隆粉：SiALON≥98.0%。在本實(shí)施例中，所述α-Al2O3微粉的粒級為≤5μm，包含的組分及質(zhì)量百分比為：Al2O3≥98.0%、SiO2≤0.3%、Na2O+K2O≤0.4%，總百分比為100%，。在本實(shí)施例中，所述-198石墨的粒級為100目，其化學(xué)組分的質(zhì)量百分比分別為：C≥98%。在本實(shí)施例中，所述結(jié)合劑為5323改性樹脂，其性能如下：名稱粘度25℃/Pa.S固含/%殘?zhí)?%游離酚/%水份/%pH值5323樹脂18--26Mg≥78≥43≤5≤36.8～7.1本發(fā)明的另一目的是提供一種轉(zhuǎn)爐擋渣系統(tǒng)用賽隆鎂碳質(zhì)碗磚的制備方法，按照上述賽隆鎂碳質(zhì)碗磚原料組分的重量百分比配比，先將98大結(jié)晶鎂砂細(xì)粉、α-Al2O3微粉、超細(xì)賽隆粉、黑碳化硅粉細(xì)粉、金屬鋁粉細(xì)粉共磨，混合均勻，制成共磨粉；再將98大結(jié)晶鎂砂顆粒按上述組分比例干混3~5分鐘，然后在3分鐘內(nèi)一次性緩慢加入5323樹脂，樹脂分散在顆粒上后，加入-198石墨碾壓3~5分鐘，再加入所有共磨粉混合20～25分鐘后出料，然后把料困料20小時(shí)。再把困好的料在500噸液壓機(jī)和630噸摩擦壓機(jī)壓制成型，半成品入窯熱處理，熱處理時(shí)間為36小時(shí)以上，其中進(jìn)窯口溫度不得高于40℃，在40℃到80℃烘烤時(shí)間9小時(shí)，80℃到120℃烘烤時(shí)間8小時(shí)，120℃到200℃烘烤時(shí)間7小時(shí)，200℃保溫12小時(shí)；出窯揀選，得到所述的轉(zhuǎn)爐擋渣系統(tǒng)用賽隆鎂碳質(zhì)碗磚。實(shí)施例2同實(shí)施例1，具體參數(shù)見表1。實(shí)施例3同實(shí)施例1，具體參數(shù)見表1。表1本發(fā)明各實(shí)施例所采用內(nèi)料配料的粒級及百分比本發(fā)明選用的混合設(shè)備為高速混碾機(jī)，開機(jī)后先加入98大結(jié)晶鎂砂粉、α-Al2O3微粉、超細(xì)賽隆粉、黑碳化硅粉細(xì)粉、金屬鋁粉細(xì)粉共磨，混合均勻，制成共磨粉；在生產(chǎn)時(shí)，先將三種98大結(jié)晶鎂砂顆粒按上述組分比例加入高速混碾機(jī)中干混3~5分鐘，然后在3分鐘內(nèi)一次性緩慢加入結(jié)合劑5323樹脂，讓樹脂完全分散在顆粒上后，就可以加入石墨碾壓3~5分鐘，再加入所有共磨粉混合20～25分鐘后出料，然后把料困料0.5小時(shí)；困好的料在500噸液壓機(jī)和630噸摩擦壓磚機(jī)上成型，按成型操作要求加料，先輕后重的原則進(jìn)行壓制；壓好的半成品放置12小時(shí)后，然后入干燥窯熱處理36小時(shí)以上，其中進(jìn)窯口溫度不得高于40℃，在40℃到80℃烘烤時(shí)間9小時(shí)，80℃到120℃烘烤時(shí)間8小時(shí)，120℃到200℃烘烤時(shí)間7小時(shí)，200℃保溫12小時(shí)。本發(fā)明上述實(shí)施例得到的轉(zhuǎn)爐擋渣系統(tǒng)用賽隆鎂碳質(zhì)碗磚的主要理化指標(biāo)如下：MgO≥82%、C≤4%、200℃烘后體積密度≥3.10g/cm3、顯氣孔率（200℃×24h）≤5%、耐壓強(qiáng)度（200℃×24h）≥30MPa、線變化率（1600℃×3h）0～1.0%。本產(chǎn)品經(jīng)過轉(zhuǎn)爐擋渣系統(tǒng)使用，其使用壽命≥50次，在使用過程中強(qiáng)度高、耐侵蝕、熱穩(wěn)定性好。當(dāng)前第1頁1 2 3