本发明属于铸造技术领域，具体地，涉及一种炼钢用耐火材料及制备方法。
背景技术：
现有冶金行业用的各类高档功能性耐火材料制品，这些耐火材料具有良好的抗熔损、冲刷、侵蚀、热震性、稳定性，以满足机械锻造的要求。上述高档性能耐火材料采用高品质无机材料经破碎成粉状，经经压制成型或浇注成型后烧结而成，这些高品质材料的原料均为人工提纯或合成的原材料，如高纯镁砂、镁铬砂、刚玉砂、锆刚玉砂、莫来石等，绝大部分需经高温煅烧或熔融处理后制作而成。
上述制造方法由于工艺流程较长，生产成本相对较高；且因原材料经破碎后再重新配合制造成型，成品耐火材料的内部组织结构为颗粒状与粉状的结合体，整体结构不够密实，影响材料的密度、气孔率、高温强度、蚀损指数等物理性能，更使材料的细粉基质在使用过程中成为易受侵蚀地薄弱组织环节。
随着机械锻造行业中新钢种的不断开发和冶炼工艺的进步，特别是高纯净钢和高技术含量钢种（如超低碳钢和电工钢等）生产工艺对功能性耐火材料的成份、性能、使用寿命和成本提出了更高的要求，现有用上述制造方法生产的功能性耐火材料制品已不能很好地满足冶金工艺的要求。
技术实现要素：
针对现有技术中的缺陷，本发明的目的一方面是提供一种炼钢用耐火材料，一方面还提供一种制备该炼钢用耐火材料的方法。
本发明提供的炼钢用耐火材料使用寿命长适用性好，耐火性能好，成本低。
能有效提高功能性耐火材料的适用性能和使用寿命，降低成本，从而满足现有机械熔炼技术对功能性耐火材料提出的更高要求。
根据本发明一方面提供的一种炼钢用耐火材料，所述炼钢用耐火材料包括如下重量份数的组分：铝矾土30-55份、sic1-9份、氧化锆7-23份、莫来石12-17份、三氧化二铁7-12份、蛇纹石细粉11-13份和抗氧化剂1-4份。
优选地，所述炼钢用耐火材料包括如下重量份数的组分：铝矾土30-45份、sic1-4份、氧化锆7-21份、莫来石12-13份、三氧化二铁7-11份、蛇纹石细粉11-12份和抗氧化剂1-3份。
优选地，所述炼钢用耐火材料包括如下重量份数的组分：铝矾土30份、sic4份、氧化锆9份、莫来石12份、三氧化二铁11份、蛇纹石细粉11份和抗氧化剂2份。
优选地，所述莫来石是经过煅烧处理的熟石。
优选地，所述煅烧处理的温度是200-600℃。
优选地，所述蛇纹石细粉粒径为7-9mm。
优选地，所述抗氧剂由碳化硅、碳化硼、镁铝合金粉、氮化硅粉组成的混合物，其中碳化硼质量分数≥9%。
一方面提供的一种炼钢用耐火材料的制备方法，所述炼钢用耐火材料的制备方法包括如下步骤：
所述炼钢用耐火材料的制备方法包括如下步骤：
步骤（1）：将原料进行分配
第一组分：铝矾土、sic、氧化锆；
第二组分：莫来石、三氧化二铁、蛇纹石细粉；
第三组分：抗氧化剂，
步骤（2）：成型
将在步骤（1）中获得的第一组分和第二组分引入至压模中，所述压模包括圆柱状外模、置于外模内部的圆柱状内模以及置于外模和内模之间的圆柱状分离模，使得第一组分被引入至压模的内模与分离模之间的空间中，且第二组分被引入至压模的外模与分离模之间的空间中，并进行压制以获得模压的具有由第一组分层和围绕该第一组分层的第二组分层构成的双层结构的耐火材料，
步骤（3）：干燥
对步骤（2）中的耐火材料进行干燥。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
（1）本发明所述炼钢用耐火材料包括如下重量份数的组分：铝矾土30-55份、sic1-9份、氧化锆7-23份、莫来石12-17份、三氧化二铁7-12份、蛇纹石细粉11-13份和抗氧化剂1-4份。本发明提供的炼钢用耐火材料使用寿命长适用性好，耐火性能好，成本低；
（2）本发明通过对添加物使含碳耐火材料的抗氧化机理的研究，并对所有金属及其氧化物的熔点、沸点进行比较分析，把它们与c、co、c02和02反应的热力学自由能进行了分析，找出碳化硼为最合适的耐火材料的抗氧化剂。得到既能保证含碳耐火材料的抗氧化性且不降低抗熔蚀性能的抗氧化剂，加入本发明的耐火材料中，提高了耐火材料的抗氧化性；
（3）本发明所述炼钢用耐火材料的制备方法包括如下步骤：将原料进行分配；将在步骤（1）中获得的第一组分和第二组分引入至压模中，所述压模包括圆柱状外模、置于外模内部的圆柱状内模以及置于外模和内模之间的圆柱状分离模，使得第一组分被引入至压模的内模与分离模之间的空间中，且第二组分被引入至压模的外模与分离模之间的空间中，并进行压制以获得模压的具有由第一组分层和围绕该第一组分层的第二组分层构成的双层结构的耐火材料；干燥。最大特点是通过压模制得双层的耐火材料，大大提高了耐火材料的耐火性。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。
本发明的目的一方面是提供一种炼钢用耐火材料，一方面还提供一种制备该炼钢用耐火材料的方法。
本发明提供的炼钢用耐火材料使用寿命长适用性好，耐火性能好，成本低。
能有效提高功能性耐火材料的适用性能和使用寿命，降低成本，从而满足现有机械熔炼技术对功能性耐火材料提出的更高要求。
根据本发明一方面提供的一种炼钢用耐火材料，所述炼钢用耐火材料包括如下重量份数的组分：铝矾土30-55份、sic1-9份、氧化锆7-23份、莫来石12-17份、三氧化二铁7-12份、蛇纹石细粉11-13份和抗氧化剂1-4份。
优选地，所述炼钢用耐火材料包括如下重量份数的组分：铝矾土30-45份、sic1-4份、氧化锆7-21份、莫来石12-13份、三氧化二铁7-11份、蛇纹石细粉11-12份和抗氧化剂1-3份。
优选地，所述炼钢用耐火材料包括如下重量份数的组分：铝矾土30份、sic4份、氧化锆9份、莫来石12份、三氧化二铁11份、蛇纹石细粉11份和抗氧化剂2份。
优选地，所述莫来石是经过煅烧处理的熟石。
优选地，所述煅烧处理的温度是200-600℃。
优选地，所述蛇纹石细粉粒径为7-9mm。
优选地，所述抗氧剂由碳化硅、碳化硼、镁铝合金粉、氮化硅粉组成的混合物，其中碳化硼质量分数≥9%。
一方面提供的一种炼钢用耐火材料的制备方法，所述炼钢用耐火材料的制备方法包括如下步骤：
所述炼钢用耐火材料的制备方法包括如下步骤：
步骤（1）：将原料进行分配
第一组分：铝矾土、sic、氧化锆；
第二组分：莫来石、三氧化二铁、蛇纹石细粉；
第三组分：抗氧化剂，
步骤（2）：成型
将在步骤（1）中获得的第一组分和第二组分引入至压模中，所述压模包括圆柱状外模、置于外模内部的圆柱状内模以及置于外模和内模之间的圆柱状分离模，使得第一组分被引入至压模的内模与分离模之间的空间中，且第二组分被引入至压模的外模与分离模之间的空间中，并进行压制以获得模压的具有由第一组分层和围绕该第一组分层的第二组分层构成的双层结构的耐火材料，
步骤（3）：干燥
对步骤（2）中的耐火材料进行干燥。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
（1）本发明所述炼钢用耐火材料包括如下重量份数的组分：铝矾土30-55份、sic1-9份、氧化锆7-23份、莫来石12-17份、三氧化二铁7-12份、蛇纹石细粉11-13份和抗氧化剂1-4份。本发明提供的炼钢用耐火材料使用寿命长适用性好，耐火性能好，成本低；
（2）本发明通过对添加物使含碳耐火材料的抗氧化机理的研究，并对所有金属及其氧化物的熔点、沸点进行比较分析，把它们与c、co、c02和02反应的热力学自由能进行了分析，找出碳化硼为最合适的耐火材料的抗氧化剂。得到既能保证含碳耐火材料的抗氧化性且不降低抗熔蚀性能的抗氧化剂，加入本发明的耐火材料中，提高了耐火材料的抗氧化性；
（3）本发明所述炼钢用耐火材料的制备方法包括如下步骤：将原料进行分配；将在步骤（1）中获得的第一组分和第二组分引入至压模中，所述压模包括圆柱状外模、置于外模内部的圆柱状内模以及置于外模和内模之间的圆柱状分离模，使得第一组分被引入至压模的内模与分离模之间的空间中，且第二组分被引入至压模的外模与分离模之间的空间中，并进行压制以获得模压的具有由第一组分层和围绕该第一组分层的第二组分层构成的双层结构的耐火材料；干燥。最大特点是通过压模制得双层的耐火材料，大大提高了耐火材料的耐火性。
实施例1
本实施例一方面提供的一种炼钢用耐火材料，所述炼钢用耐火材料包括如下重量份数的组分：铝矾土55份、sic1份、氧化锆23份、莫来石12份、三氧化二铁12份、蛇纹石细粉11份和抗氧化剂4份。
优选地，所述莫来石是经过煅烧处理的熟石。
优选地，所述煅烧处理的温度是600℃。
优选地，所述蛇纹石细粉粒径为7mm。
优选地，所述抗氧剂由碳化硅、碳化硼、镁铝合金粉、氮化硅粉组成的混合物，其中碳化硼质量分数≥9%。
一方面提供的一种炼钢用耐火材料的制备方法，所述炼钢用耐火材料的制备方法包括如下步骤：
所述炼钢用耐火材料的制备方法包括如下步骤：
步骤（1）：将原料进行分配
第一组分：铝矾土、sic、氧化锆；
第二组分：莫来石、三氧化二铁、蛇纹石细粉；
第三组分：抗氧化剂，
步骤（2）：成型
将在步骤（1）中获得的第一组分和第二组分引入至压模中，所述压模包括圆柱状外模、置于外模内部的圆柱状内模以及置于外模和内模之间的圆柱状分离模，使得第一组分被引入至压模的内模与分离模之间的空间中，且第二组分被引入至压模的外模与分离模之间的空间中，并进行压制以获得模压的具有由第一组分层和围绕该第一组分层的第二组分层构成的双层结构的耐火材料，
步骤（3）：干燥
对步骤（2）中的耐火材料进行干燥。
实施例2
本实施例一方面提供的一种炼钢用耐火材料，所述炼钢用耐火材料包括如下重量份数的组分：铝矾土30份、sic9份、氧化锆7份、莫来石17份、三氧化二铁7份、蛇纹石细粉13份和抗氧化剂1份。
优选地，所述莫来石是经过煅烧处理的熟石。
优选地，所述煅烧处理的温度是200℃。
优选地，所述蛇纹石细粉粒径为9mm。
优选地，所述抗氧剂由碳化硅、碳化硼、镁铝合金粉、氮化硅粉组成的混合物，其中碳化硼质量分数≥9%。
一方面提供的一种炼钢用耐火材料的制备方法，所述炼钢用耐火材料的制备方法包括如下步骤：
所述炼钢用耐火材料的制备方法包括如下步骤：
步骤（1）：将原料进行分配
第一组分：铝矾土、sic、氧化锆；
第二组分：莫来石、三氧化二铁、蛇纹石细粉；
第三组分：抗氧化剂，
步骤（2）：成型
将在步骤（1）中获得的第一组分和第二组分引入至压模中，所述压模包括圆柱状外模、置于外模内部的圆柱状内模以及置于外模和内模之间的圆柱状分离模，使得第一组分被引入至压模的内模与分离模之间的空间中，且第二组分被引入至压模的外模与分离模之间的空间中，并进行压制以获得模压的具有由第一组分层和围绕该第一组分层的第二组分层构成的双层结构的耐火材料，
步骤（3）：干燥
对步骤（2）中的耐火材料进行干燥。
实施例3
本实施例一方面提供的一种炼钢用耐火材料，所述炼钢用耐火材料包括如下重量份数的组分：所述炼钢用耐火材料包括如下重量份数的组分：铝矾土45份、sic1份、氧化锆21份、莫来石12份、三氧化二铁11份、蛇纹石细粉11份和抗氧化剂3份。
优选地，所述莫来石是经过煅烧处理的熟石。
优选地，所述煅烧处理的温度是400℃。
优选地，所述蛇纹石细粉粒径为8mm。
优选地，所述抗氧剂由碳化硅、碳化硼、镁铝合金粉、氮化硅粉组成的混合物，其中碳化硼质量分数≥9%。
一方面提供的一种炼钢用耐火材料的制备方法，所述炼钢用耐火材料的制备方法包括如下步骤：
所述炼钢用耐火材料的制备方法包括如下步骤：
步骤（1）：将原料进行分配
第一组分：铝矾土、sic、氧化锆；
第二组分：莫来石、三氧化二铁、蛇纹石细粉；
第三组分：抗氧化剂，
步骤（2）：成型
将在步骤（1）中获得的第一组分和第二组分引入至压模中，所述压模包括圆柱状外模、置于外模内部的圆柱状内模以及置于外模和内模之间的圆柱状分离模，使得第一组分被引入至压模的内模与分离模之间的空间中，且第二组分被引入至压模的外模与分离模之间的空间中，并进行压制以获得模压的具有由第一组分层和围绕该第一组分层的第二组分层构成的双层结构的耐火材料，
步骤（3）：干燥
对步骤（2）中的耐火材料进行干燥。
实施例4
本实施例一方面提供的一种炼钢用耐火材料，所述炼钢用耐火材料包括如下重量份数的组分：铝矾土30份、sic4份、氧化锆7份、莫来石13份、三氧化二铁7份、蛇纹石细粉12份和抗氧化剂1份。
优选地，所述莫来石是经过煅烧处理的熟石。
优选地，所述煅烧处理的温度是500℃。
优选地，所述蛇纹石细粉粒径为9mm。
优选地，所述抗氧剂由碳化硅、碳化硼、镁铝合金粉、氮化硅粉组成的混合物，其中碳化硼质量分数≥9%。
一方面提供的一种炼钢用耐火材料的制备方法，所述炼钢用耐火材料的制备方法包括如下步骤：
所述炼钢用耐火材料的制备方法包括如下步骤：
步骤（1）：将原料进行分配
第一组分：铝矾土、sic、氧化锆；
第二组分：莫来石、三氧化二铁、蛇纹石细粉；
第三组分：抗氧化剂，
步骤（2）：成型
将在步骤（1）中获得的第一组分和第二组分引入至压模中，所述压模包括圆柱状外模、置于外模内部的圆柱状内模以及置于外模和内模之间的圆柱状分离模，使得第一组分被引入至压模的内模与分离模之间的空间中，且第二组分被引入至压模的外模与分离模之间的空间中，并进行压制以获得模压的具有由第一组分层和围绕该第一组分层的第二组分层构成的双层结构的耐火材料，
步骤（3）：干燥
对步骤（2）中的耐火材料进行干燥。
实施例5
本实施例一方面提供的一种炼钢用耐火材料，所述炼钢用耐火材料包括如下重量份数的组分：铝矾土30份、sic4份、氧化锆9份、莫来石12份、三氧化二铁11份、蛇纹石细粉11份和抗氧化剂2份。
优选地，所述莫来石是经过煅烧处理的熟石。
优选地，所述煅烧处理的温度是600℃。
优选地，所述蛇纹石细粉粒径为9mm。
优选地，所述抗氧剂由碳化硅、碳化硼、镁铝合金粉、氮化硅粉组成的混合物，其中碳化硼质量分数≥9%。
一方面提供的一种炼钢用耐火材料的制备方法，所述炼钢用耐火材料的制备方法包括如下步骤：
所述炼钢用耐火材料的制备方法包括如下步骤：
步骤（1）：将原料进行分配
第一组分：铝矾土、sic、氧化锆；
第二组分：莫来石、三氧化二铁、蛇纹石细粉；
第三组分：抗氧化剂，
步骤（2）：成型
将在步骤（1）中获得的第一组分和第二组分引入至压模中，所述压模包括圆柱状外模、置于外模内部的圆柱状内模以及置于外模和内模之间的圆柱状分离模，使得第一组分被引入至压模的内模与分离模之间的空间中，且第二组分被引入至压模的外模与分离模之间的空间中，并进行压制以获得模压的具有由第一组分层和围绕该第一组分层的第二组分层构成的双层结构的耐火材料，
步骤（3）：干燥
对步骤（2）中的耐火材料进行干燥。
实施例6
性能检测：
将本发明的耐火材料在置于感应炉中测试，该耐火材料在密度、强度、干燥、耐开裂性和耐久性方面均超过性能要求。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。