一种合金结合的不烧滑板的制作方法
【专利摘要】本发明属于炼钢用耐火材料的【技术领域】，具体为炼钢过程中控制钢水流量的一种耐火材料产品-滑板砖，尤其是合金结合的不烧滑板砖。由骨料55%-70%，粉料20%-35%，碳素材料3%-8%，合金添加剂2%-7%，外加剂4%-15%组成。采用不烧工艺制成，在滑板砖中添加了铝镁合金添加剂，具备超强的抗氧化效果和增强滑板的韧性，引进纳米级高纯石墨材料提高其抗热震性。本发明生产的合金结合不烧滑板不仅使用效果良好，而且工序简单，节省烧成费用，减少了对环境的危害。
【专利说明】一种合金结合的不烧滑板
【技术领域】
[0001] 本发明属于炼钢用耐火材料的【技术领域】，具体为炼钢过程中控制钢水流量的一种 耐火材料产品-滑板砖，尤其是一种合金结合的不烧滑板。
【背景技术】
[0002] 作为炼钢用功能性耐火材料，滑板砖的使用条件苛刻，对于滑板使用次数、使用安 全的提高，一直都是重要的研究课题。长期以来，国内外滑板主要材质为铝碳质、铝锆碳质、 镁尖晶石质，在工艺方面一般分为烧成浸渍焙烘工艺、不烧浸渍焙烘工艺、不烧不浸工艺， 中、大型钢包和出口滑板大都为烧成制品。烧成工艺及浸渍焙烘工艺造成了滑板砖工艺路 线的繁琐和制造成本的增加。随着目前国内外钢铁行业的不景气，上下游企业产品举步维 艰，如何在确保安全的情况下，降低产品的制造成本成为了所有技术人员努力的方向。
[0003] 目前滑板的配料采用人工配制，原料采用刚玉或高铝料为骨料，刚玉细粉、石墨、 金属单质、金属氧化物为细粉，经过混炼、成型、烧成、浸油、焙烘制备。不烧浸渍焙烘滑板、 不烧不浸滑板，只是工艺上有所变动。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的在于提供一种合金结合不烧滑板，由骨料55%-70%，粉料20%-35%， 碳素材料3%-8%，合金添加剂2%-7%，外加剂4%-15%组成。采用不烧工艺制成，在滑板砖中 添加了铝镁合金添加剂，具备超强的抗氧化效果和增强滑板的韧性，引进纳米级高纯石墨 材料提高其抗热震性。本发明生产的合金结合不烧滑板不仅使用效果良好，而且工序简单， 节省烧成费用，减少了对环境的危害。
[0005] 本发明的技术方案为： 一种合金结合不烧滑板，包括按重量百分数计的以下成分：骨料55%-70%，粉料 20%-35%，碳素材料3%-8%，合金添加剂2%-7%，外加剂4%-15% ;所述的骨料为烧结板状刚玉、 活性刚玉、电熔白刚玉的一种或几种的颗粒料，所述的粉料为金属硅、高温氧化铝粉、广西 粘土的一种或几种的细粉，所述的碳素材料为日本产98高纯石墨，所述的合金添加剂为铝 镁合金细粉，所述的外加剂为金属铝粉、碳化硅、碳化硼的一种或几种。
[0006] 所述骨料的颗粒粒径为5-0. 02mm，所述的细粉粒径< 0. 088mm，所述的碳素材料 的粒度< 200目，且C彡95% ;所述的外加剂的粒度< 200目。
[0007] 所述的碳素材料为日本东洋产10000目C为98%的高纯石墨，型号AC-10000。
[0008] 所述的外加剂为1000目金属铝粉、320目碳化硅、200目碳化硼的一种或几种。
[0009] 所述的合金添加剂可以为粉状、细颗粒或者纤维状，其粒度或直径< 0. 5_。
[0010] 所述的合金添加剂为200目铝镁合金细粉。
[0011] 合金结合不烧滑板的制造方法，其步骤如下：对各成分按照规定比例配料后，将所 有粉料、碳素材料、外加剂，先在预混设备中进行预混，制成混合粉备用；将按照下列加料顺 序进行混炼，骨料放入混炼机混炼3-5分钟，加入结合剂后再混炼5-10分钟，然后加入上述 准备好的混合粉混炼20-35分钟，出料；机压成型，砖坯经150-180°C干燥24-36小时；采用 不烧工艺；加箍，磨制，涂层，包装。
[0012] 本发明的合金结合的不烧滑板砖，采用IOOOt摩擦压力机成型，成型湿坯滑板可 达到IOOMpa的耐压强度，体积密度可达到3. 12g/cm3。
[0013] 所述的结合剂为酚醛树脂，加入重量为原料总重量的3%-5%。
[0014] 在颗粒料加入结合剂之后，加入粉料之前，均匀加入合金添加剂；所述的合金添加 剂为200目铝镁合金细粉。
[0015] 本发明的有益效果为： 通过在滑板砖配方中添加合金添加剂，具有较高的活性，在中低温状态下就可以形成 液态相，填充滑板内部气孔，减少滑板的气孔率，且其优先于进入滑板内部的氧气结合形成 氧化铝、氧化镁等物质，提高了滑板的抗氧化能力。引进的碳素材料，具备超强的抗氧化效 果和增强滑板的韧性，从而提高了滑板的抗热冲击能力和抗氧化能力及抗热震性。由于纳 米级碳素材料具有较好的分散性，可有效附着于颗粒表面，提高滑板的抗侵蚀能力。
[0016] 同时合金在氧化还原过程生成的氧化物陶瓷结构，详见扫描电镜图1，由图片可以 看出形成的陶瓷结构为纤维状，直径在IOym左右。此陶瓷结构存在于颗粒之间，加强了颗 粒之间的联系，进一步提高了制品的耐压强度和抗热震性能。选择纯度更加高的原料，减少 有害成份的含量，提高了各项指标性能。本发明与平常的铝碳滑板、铝锆碳滑板相比，材料 成本显著降低，采用不烧工艺，解决了烧成过程中大量烟气的产生，减少了对环境及员工的 伤害，同时大大降低了工序成本，经济效益客观。
[0017] 总之，本发明的合金结合的不烧滑板，具备超强的抗氧化效果和增强滑板的韧性， 从而提高了滑板的抗热冲击能力和抗氧化能力，同时合金在氧化还原过程生成的氧化物陶 瓷结构，进一步提高了制品的性能。
【专利附图】
【附图说明】
[0018] 图1为合金在氧化还原过程生成的氧化物陶瓷结构的扫描电镜图。
【具体实施方式】
[0019] 下面通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细的说明。
[0020] 实施例1 首先按表1实施例给出的本发明合金结合不烧滑板所用的颗粒料和粉料的比例和粒 度进行配备。
[0021] 制备方法为： 对各成分按照规定比例配料后，将所有粉料、碳素材料、外加剂，先在预混设备中进行 预混，制成混合粉备用；然后用大型湿碾机按以下加料顺序进行混炼：骨料放入混炼机混 炼3-5分钟，加入结合剂（4. 5%的酚醛树脂）后再混炼6分钟，然后加入上述准备好的混合 粉混炼35分钟，出料；用1000吨摩擦压力机成型，砖坯经过180°C烘干30小时，最后加箍、 磨制、涂层、包装，制得合金结合的不烧滑板。成品合金结合的不烧滑板的检验指标见表2。
[0022] 表1本发明实施例滑板各成分的配比
【权利要求】
1. 一种合金结合不烧滑板，包括按重量百分数计的以下成分：骨料55%-70%，粉料 20%-35%，碳素材料3%-8%，合金添加剂2%-7%，外加剂4%-15% ;所述的骨料为烧结板状刚玉、 活性刚玉、电熔白刚玉的一种或几种的颗粒料，所述的粉料为金属硅、高温氧化铝粉、广西 粘土的一种或几种的细粉，所述的碳素材料为日本产98高纯石墨，所述的合金添加剂为铝 镁合金细粉，所述的外加剂为金属铝粉、碳化硅、碳化硼的一种或几种。
2. 根据权利要求1所述的合金结合不烧滑板，其特征在于，所述骨料的颗粒粒径为 5-0. 02mm，所述的细粉粒径< 0. 088mm，所述的碳素材料的粒度< 200目，且C彡95% ;所述 的外加剂的粒度< 200目。
3. 根据权利要求2所述的合金结合不烧滑板，其特征在于，所述的碳素材料为日本东 洋产10000目C为98%的高纯石墨，型号AC-10000。
4. 根据权利要求2所述的合金结合不烧滑板，其特征在于，所述的外加剂为1000目金 属铝粉、320目碳化硅、200目碳化硼的一种或几种。
5. 根据权利要求1所述的合金结合不烧滑板，其特征在于，所述的合金添加剂可以为 粉状、细颗粒或者纤维状，其粒度或直径< 〇.5mm。
6. 根据权利要求5所述的合金结合不烧滑板，其特征在于，所述的合金添加剂为200目 铝镁合金细粉。
7. -种合金结合不烧滑板的制造方法，其步骤如下：对各成分按照规定比例配料后， 将所有粉料、碳素材料、外加剂，先在预混设备中进行预混，制成混合粉备用；将按照下列加 料顺序进行混炼，骨料放入混炼机混炼3-5分钟，加入结合剂后再混炼5-10分钟，然后加入 上述准备好的混合粉混炼20-35分钟，出料；机压成型，砖坯经150-180°C干燥24-36小时； 采用不烧工艺；加箍，磨制，涂层，包装。
8. 根据权利要求7所述的合金结合不烧滑板的制造方法，其特征在于，采用IOOOt摩擦 压力机成型，成型湿坯滑板可达到IOOMpa的耐压强度，体积密度可达到3. 12g/cm3。
9. 根据权利要求7所述的合金结合不烧滑板的制造方法，其特征在于，所述的结合剂 为酚醛树脂,加入重量为原料总重量的3%-5%。
10. 根据权利要求7所述的合金结合不烧滑板的制造方法，其特征在于，在骨料加入 结合剂之后，加入粉料之前，均匀加入合金添加剂；所述的合金添加剂为200目铝镁合金细 粉。
【文档编号】C04B35/66GK104311075SQ201410533154
【公开日】2015年1月28日 申请日期:2014年10月11日 优先权日:2014年10月11日
【发明者】翟明星, 李彬, 位相飞, 梁涛 申请人:济南新峨嵋实业有限公司