本發(fā)明屬于鑄造技術領域，具體地，涉及一種煉鋼用耐火材料及制備方法。
背景技術：
現(xiàn)有冶金行業(yè)用的各類高檔功能性耐火材料制品，這些耐火材料具有良好的抗熔損、沖刷、侵蝕、熱震性、穩(wěn)定性，以滿足機械鍛造的要求。上述高檔性能耐火材料采用高品質無機材料經(jīng)破碎成粉狀，經(jīng)經(jīng)壓制成型或澆注成型后燒結而成，這些高品質材料的原料均為人工提純或合成的原材料，如高純鎂砂、鎂鉻砂、剛玉砂、鋯剛玉砂、莫來石等，絕大部分需經(jīng)高溫煅燒或熔融處理后制作而成。
上述制造方法由于工藝流程較長，生產成本相對較高；且因原材料經(jīng)破碎后再重新配合制造成型，成品耐火材料的內部組織結構為顆粒狀與粉狀的結合體，整體結構不夠密實，影響材料的密度、氣孔率、高溫強度、蝕損指數(shù)等物理性能，更使材料的細粉基質在使用過程中成為易受侵蝕地薄弱組織環(huán)節(jié)。
隨著機械鍛造行業(yè)中新鋼種的不斷開發(fā)和冶煉工藝的進步，特別是高純凈鋼和高技術含量鋼種（如超低碳鋼和電工鋼等）生產工藝對功能性耐火材料的成份、性能、使用壽命和成本提出了更高的要求，現(xiàn)有用上述制造方法生產的功能性耐火材料制品已不能很好地滿足冶金工藝的要求。
技術實現(xiàn)要素：
針對現(xiàn)有技術中的缺陷，本發(fā)明的目的一方面是提供一種煉鋼用耐火材料，一方面還提供一種制備該煉鋼用耐火材料的方法。
本發(fā)明提供的煉鋼用耐火材料使用壽命長適用性好，耐火性能好，成本低。
能有效提高功能性耐火材料的適用性能和使用壽命，降低成本，從而滿足現(xiàn)有機械熔煉技術對功能性耐火材料提出的更高要求。
根據(jù)本發(fā)明一方面提供的一種煉鋼用耐火材料，所述煉鋼用耐火材料包括如下重量份數(shù)的組分：鋁礬土30-55份、sic1-9份、氧化鋯7-23份、莫來石12-17份、三氧化二鐵7-12份、蛇紋石細粉11-13份和抗氧化劑1-4份。
優(yōu)選地，所述煉鋼用耐火材料包括如下重量份數(shù)的組分：鋁礬土30-45份、sic1-4份、氧化鋯7-21份、莫來石12-13份、三氧化二鐵7-11份、蛇紋石細粉11-12份和抗氧化劑1-3份。
優(yōu)選地，所述煉鋼用耐火材料包括如下重量份數(shù)的組分：鋁礬土30份、sic4份、氧化鋯9份、莫來石12份、三氧化二鐵11份、蛇紋石細粉11份和抗氧化劑2份。
優(yōu)選地，所述莫來石是經(jīng)過煅燒處理的熟石。
優(yōu)選地，所述煅燒處理的溫度是200-600℃。
優(yōu)選地，所述蛇紋石細粉粒徑為7-9mm。
優(yōu)選地，所述抗氧劑由碳化硅、碳化硼、鎂鋁合金粉、氮化硅粉組成的混合物，其中碳化硼質量分數(shù)≥9%。
一方面提供的一種煉鋼用耐火材料的制備方法，所述煉鋼用耐火材料的制備方法包括如下步驟：
所述煉鋼用耐火材料的制備方法包括如下步驟：
步驟（1）：將原料進行分配
第一組分：鋁礬土、sic、氧化鋯；
第二組分：莫來石、三氧化二鐵、蛇紋石細粉；
第三組分：抗氧化劑，
步驟（2）：成型
將在步驟（1）中獲得的第一組分和第二組分引入至壓模中，所述壓模包括圓柱狀外模、置于外模內部的圓柱狀內模以及置于外模和內模之間的圓柱狀分離模，使得第一組分被引入至壓模的內模與分離模之間的空間中，且第二組分被引入至壓模的外模與分離模之間的空間中，并進行壓制以獲得模壓的具有由第一組分層和圍繞該第一組分層的第二組分層構成的雙層結構的耐火材料，
步驟（3）：干燥
對步驟（2）中的耐火材料進行干燥。
與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明具有如下的有益效果：
（1）本發(fā)明所述煉鋼用耐火材料包括如下重量份數(shù)的組分：鋁礬土30-55份、sic1-9份、氧化鋯7-23份、莫來石12-17份、三氧化二鐵7-12份、蛇紋石細粉11-13份和抗氧化劑1-4份。本發(fā)明提供的煉鋼用耐火材料使用壽命長適用性好，耐火性能好，成本低；
（2）本發(fā)明通過對添加物使含碳耐火材料的抗氧化機理的研究，并對所有金屬及其氧化物的熔點、沸點進行比較分析，把它們與c、co、c02和02反應的熱力學自由能進行了分析，找出碳化硼為最合適的耐火材料的抗氧化劑。得到既能保證含碳耐火材料的抗氧化性且不降低抗熔蝕性能的抗氧化劑，加入本發(fā)明的耐火材料中，提高了耐火材料的抗氧化性；
（3）本發(fā)明所述煉鋼用耐火材料的制備方法包括如下步驟：將原料進行分配；將在步驟（1）中獲得的第一組分和第二組分引入至壓模中，所述壓模包括圓柱狀外模、置于外模內部的圓柱狀內模以及置于外模和內模之間的圓柱狀分離模，使得第一組分被引入至壓模的內模與分離模之間的空間中，且第二組分被引入至壓模的外模與分離模之間的空間中，并進行壓制以獲得模壓的具有由第一組分層和圍繞該第一組分層的第二組分層構成的雙層結構的耐火材料；干燥。最大特點是通過壓模制得雙層的耐火材料，大大提高了耐火材料的耐火性。
具體實施方式
下面結合具體實施例，進一步闡述本發(fā)明。應理解，這些實施例僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。
本發(fā)明的目的一方面是提供一種煉鋼用耐火材料，一方面還提供一種制備該煉鋼用耐火材料的方法。
本發(fā)明提供的煉鋼用耐火材料使用壽命長適用性好，耐火性能好，成本低。
能有效提高功能性耐火材料的適用性能和使用壽命，降低成本，從而滿足現(xiàn)有機械熔煉技術對功能性耐火材料提出的更高要求。
根據(jù)本發(fā)明一方面提供的一種煉鋼用耐火材料，所述煉鋼用耐火材料包括如下重量份數(shù)的組分：鋁礬土30-55份、sic1-9份、氧化鋯7-23份、莫來石12-17份、三氧化二鐵7-12份、蛇紋石細粉11-13份和抗氧化劑1-4份。
優(yōu)選地，所述煉鋼用耐火材料包括如下重量份數(shù)的組分：鋁礬土30-45份、sic1-4份、氧化鋯7-21份、莫來石12-13份、三氧化二鐵7-11份、蛇紋石細粉11-12份和抗氧化劑1-3份。
優(yōu)選地，所述煉鋼用耐火材料包括如下重量份數(shù)的組分：鋁礬土30份、sic4份、氧化鋯9份、莫來石12份、三氧化二鐵11份、蛇紋石細粉11份和抗氧化劑2份。
優(yōu)選地，所述莫來石是經(jīng)過煅燒處理的熟石。
優(yōu)選地，所述煅燒處理的溫度是200-600℃。
優(yōu)選地，所述蛇紋石細粉粒徑為7-9mm。
優(yōu)選地，所述抗氧劑由碳化硅、碳化硼、鎂鋁合金粉、氮化硅粉組成的混合物，其中碳化硼質量分數(shù)≥9%。
一方面提供的一種煉鋼用耐火材料的制備方法，所述煉鋼用耐火材料的制備方法包括如下步驟：
所述煉鋼用耐火材料的制備方法包括如下步驟：
步驟（1）：將原料進行分配
第一組分：鋁礬土、sic、氧化鋯；
第二組分：莫來石、三氧化二鐵、蛇紋石細粉；
第三組分：抗氧化劑，
步驟（2）：成型
將在步驟（1）中獲得的第一組分和第二組分引入至壓模中，所述壓模包括圓柱狀外模、置于外模內部的圓柱狀內模以及置于外模和內模之間的圓柱狀分離模，使得第一組分被引入至壓模的內模與分離模之間的空間中，且第二組分被引入至壓模的外模與分離模之間的空間中，并進行壓制以獲得模壓的具有由第一組分層和圍繞該第一組分層的第二組分層構成的雙層結構的耐火材料，
步驟（3）：干燥
對步驟（2）中的耐火材料進行干燥。
與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明具有如下的有益效果：
（1）本發(fā)明所述煉鋼用耐火材料包括如下重量份數(shù)的組分：鋁礬土30-55份、sic1-9份、氧化鋯7-23份、莫來石12-17份、三氧化二鐵7-12份、蛇紋石細粉11-13份和抗氧化劑1-4份。本發(fā)明提供的煉鋼用耐火材料使用壽命長適用性好，耐火性能好，成本低；
（2）本發(fā)明通過對添加物使含碳耐火材料的抗氧化機理的研究，并對所有金屬及其氧化物的熔點、沸點進行比較分析，把它們與c、co、c02和02反應的熱力學自由能進行了分析，找出碳化硼為最合適的耐火材料的抗氧化劑。得到既能保證含碳耐火材料的抗氧化性且不降低抗熔蝕性能的抗氧化劑，加入本發(fā)明的耐火材料中，提高了耐火材料的抗氧化性；
（3）本發(fā)明所述煉鋼用耐火材料的制備方法包括如下步驟：將原料進行分配；將在步驟（1）中獲得的第一組分和第二組分引入至壓模中，所述壓模包括圓柱狀外模、置于外模內部的圓柱狀內模以及置于外模和內模之間的圓柱狀分離模，使得第一組分被引入至壓模的內模與分離模之間的空間中，且第二組分被引入至壓模的外模與分離模之間的空間中，并進行壓制以獲得模壓的具有由第一組分層和圍繞該第一組分層的第二組分層構成的雙層結構的耐火材料；干燥。最大特點是通過壓模制得雙層的耐火材料，大大提高了耐火材料的耐火性。
實施例1
本實施例一方面提供的一種煉鋼用耐火材料，所述煉鋼用耐火材料包括如下重量份數(shù)的組分：鋁礬土55份、sic1份、氧化鋯23份、莫來石12份、三氧化二鐵12份、蛇紋石細粉11份和抗氧化劑4份。
優(yōu)選地，所述莫來石是經(jīng)過煅燒處理的熟石。
優(yōu)選地，所述煅燒處理的溫度是600℃。
優(yōu)選地，所述蛇紋石細粉粒徑為7mm。
優(yōu)選地，所述抗氧劑由碳化硅、碳化硼、鎂鋁合金粉、氮化硅粉組成的混合物，其中碳化硼質量分數(shù)≥9%。
一方面提供的一種煉鋼用耐火材料的制備方法，所述煉鋼用耐火材料的制備方法包括如下步驟：
所述煉鋼用耐火材料的制備方法包括如下步驟：
步驟（1）：將原料進行分配
第一組分：鋁礬土、sic、氧化鋯；
第二組分：莫來石、三氧化二鐵、蛇紋石細粉；
第三組分：抗氧化劑，
步驟（2）：成型
將在步驟（1）中獲得的第一組分和第二組分引入至壓模中，所述壓模包括圓柱狀外模、置于外模內部的圓柱狀內模以及置于外模和內模之間的圓柱狀分離模，使得第一組分被引入至壓模的內模與分離模之間的空間中，且第二組分被引入至壓模的外模與分離模之間的空間中，并進行壓制以獲得模壓的具有由第一組分層和圍繞該第一組分層的第二組分層構成的雙層結構的耐火材料，
步驟（3）：干燥
對步驟（2）中的耐火材料進行干燥。
實施例2
本實施例一方面提供的一種煉鋼用耐火材料，所述煉鋼用耐火材料包括如下重量份數(shù)的組分：鋁礬土30份、sic9份、氧化鋯7份、莫來石17份、三氧化二鐵7份、蛇紋石細粉13份和抗氧化劑1份。
優(yōu)選地，所述莫來石是經(jīng)過煅燒處理的熟石。
優(yōu)選地，所述煅燒處理的溫度是200℃。
優(yōu)選地，所述蛇紋石細粉粒徑為9mm。
優(yōu)選地，所述抗氧劑由碳化硅、碳化硼、鎂鋁合金粉、氮化硅粉組成的混合物，其中碳化硼質量分數(shù)≥9%。
一方面提供的一種煉鋼用耐火材料的制備方法，所述煉鋼用耐火材料的制備方法包括如下步驟：
所述煉鋼用耐火材料的制備方法包括如下步驟：
步驟（1）：將原料進行分配
第一組分：鋁礬土、sic、氧化鋯；
第二組分：莫來石、三氧化二鐵、蛇紋石細粉；
第三組分：抗氧化劑，
步驟（2）：成型
將在步驟（1）中獲得的第一組分和第二組分引入至壓模中，所述壓模包括圓柱狀外模、置于外模內部的圓柱狀內模以及置于外模和內模之間的圓柱狀分離模，使得第一組分被引入至壓模的內模與分離模之間的空間中，且第二組分被引入至壓模的外模與分離模之間的空間中，并進行壓制以獲得模壓的具有由第一組分層和圍繞該第一組分層的第二組分層構成的雙層結構的耐火材料，
步驟（3）：干燥
對步驟（2）中的耐火材料進行干燥。
實施例3
本實施例一方面提供的一種煉鋼用耐火材料，所述煉鋼用耐火材料包括如下重量份數(shù)的組分：所述煉鋼用耐火材料包括如下重量份數(shù)的組分：鋁礬土45份、sic1份、氧化鋯21份、莫來石12份、三氧化二鐵11份、蛇紋石細粉11份和抗氧化劑3份。
優(yōu)選地，所述莫來石是經(jīng)過煅燒處理的熟石。
優(yōu)選地，所述煅燒處理的溫度是400℃。
優(yōu)選地，所述蛇紋石細粉粒徑為8mm。
優(yōu)選地，所述抗氧劑由碳化硅、碳化硼、鎂鋁合金粉、氮化硅粉組成的混合物，其中碳化硼質量分數(shù)≥9%。
一方面提供的一種煉鋼用耐火材料的制備方法，所述煉鋼用耐火材料的制備方法包括如下步驟：
所述煉鋼用耐火材料的制備方法包括如下步驟：
步驟（1）：將原料進行分配
第一組分：鋁礬土、sic、氧化鋯；
第二組分：莫來石、三氧化二鐵、蛇紋石細粉；
第三組分：抗氧化劑，
步驟（2）：成型
將在步驟（1）中獲得的第一組分和第二組分引入至壓模中，所述壓模包括圓柱狀外模、置于外模內部的圓柱狀內模以及置于外模和內模之間的圓柱狀分離模，使得第一組分被引入至壓模的內模與分離模之間的空間中，且第二組分被引入至壓模的外模與分離模之間的空間中，并進行壓制以獲得模壓的具有由第一組分層和圍繞該第一組分層的第二組分層構成的雙層結構的耐火材料，
步驟（3）：干燥
對步驟（2）中的耐火材料進行干燥。
實施例4
本實施例一方面提供的一種煉鋼用耐火材料，所述煉鋼用耐火材料包括如下重量份數(shù)的組分：鋁礬土30份、sic4份、氧化鋯7份、莫來石13份、三氧化二鐵7份、蛇紋石細粉12份和抗氧化劑1份。
優(yōu)選地，所述莫來石是經(jīng)過煅燒處理的熟石。
優(yōu)選地，所述煅燒處理的溫度是500℃。
優(yōu)選地，所述蛇紋石細粉粒徑為9mm。
優(yōu)選地，所述抗氧劑由碳化硅、碳化硼、鎂鋁合金粉、氮化硅粉組成的混合物，其中碳化硼質量分數(shù)≥9%。
一方面提供的一種煉鋼用耐火材料的制備方法，所述煉鋼用耐火材料的制備方法包括如下步驟：
所述煉鋼用耐火材料的制備方法包括如下步驟：
步驟（1）：將原料進行分配
第一組分：鋁礬土、sic、氧化鋯；
第二組分：莫來石、三氧化二鐵、蛇紋石細粉；
第三組分：抗氧化劑，
步驟（2）：成型
將在步驟（1）中獲得的第一組分和第二組分引入至壓模中，所述壓模包括圓柱狀外模、置于外模內部的圓柱狀內模以及置于外模和內模之間的圓柱狀分離模，使得第一組分被引入至壓模的內模與分離模之間的空間中，且第二組分被引入至壓模的外模與分離模之間的空間中，并進行壓制以獲得模壓的具有由第一組分層和圍繞該第一組分層的第二組分層構成的雙層結構的耐火材料，
步驟（3）：干燥
對步驟（2）中的耐火材料進行干燥。
實施例5
本實施例一方面提供的一種煉鋼用耐火材料，所述煉鋼用耐火材料包括如下重量份數(shù)的組分：鋁礬土30份、sic4份、氧化鋯9份、莫來石12份、三氧化二鐵11份、蛇紋石細粉11份和抗氧化劑2份。
優(yōu)選地，所述莫來石是經(jīng)過煅燒處理的熟石。
優(yōu)選地，所述煅燒處理的溫度是600℃。
優(yōu)選地，所述蛇紋石細粉粒徑為9mm。
優(yōu)選地，所述抗氧劑由碳化硅、碳化硼、鎂鋁合金粉、氮化硅粉組成的混合物，其中碳化硼質量分數(shù)≥9%。
一方面提供的一種煉鋼用耐火材料的制備方法，所述煉鋼用耐火材料的制備方法包括如下步驟：
所述煉鋼用耐火材料的制備方法包括如下步驟：
步驟（1）：將原料進行分配
第一組分：鋁礬土、sic、氧化鋯；
第二組分：莫來石、三氧化二鐵、蛇紋石細粉；
第三組分：抗氧化劑，
步驟（2）：成型
將在步驟（1）中獲得的第一組分和第二組分引入至壓模中，所述壓模包括圓柱狀外模、置于外模內部的圓柱狀內模以及置于外模和內模之間的圓柱狀分離模，使得第一組分被引入至壓模的內模與分離模之間的空間中，且第二組分被引入至壓模的外模與分離模之間的空間中，并進行壓制以獲得模壓的具有由第一組分層和圍繞該第一組分層的第二組分層構成的雙層結構的耐火材料，
步驟（3）：干燥
對步驟（2）中的耐火材料進行干燥。
實施例6
性能檢測：
將本發(fā)明的耐火材料在置于感應爐中測試，該耐火材料在密度、強度、干燥、耐開裂性和耐久性方面均超過性能要求。
以上對本發(fā)明的具體實施例進行了描述。需要理解的是，本發(fā)明并不局限于上述特定實施方式，本領域技術人員可以在權利要求的范圍內做出各種變形或修改，這并不影響本發(fā)明的實質內容。