一种钛铝酸钙-高铝矾土改性耐火材料及其制备方法和应用
【技术领域】
[0001] 本发明属于耐火材料领域，尤其涉及一种钛铝酸钙-高铝矾土改性耐火材料及其 制备方法和应用。
【背景技术】
[0002] 随着快速、高效连铸和二次精炼技术及工艺的发展，滑动水口系统在现代钢铁冶 炼过程中变得越来越重要，成为冶炼中不可缺少的部分。它是连铸机浇铸过程中钢水的控 制装置，能够精确地调节从钢包到连铸中间包的水流量，使流入和流出的钢水达到平衡，从 而使连铸操作更容易控制。滑动水口系统因其可控性好，能提高炼钢生产效率而得到了迅 速发展。
[0003] 滑动水口系统由驱动装置、机械部分和耐火材料部分（即上下滑板、下水口砖）组 成，该系统中的下水口砖服役时，其内外表面间存在由温度梯度所形成热应力，当热应力超 过下水口砖的极限应力值时，下水口砖发生脆性断裂；另外在服役期间下水口砖一直处于 高温环境中，使得下水口砖易因氧化而变得疏松多孔、强度下降，浇铸时钢水的冲刷和侵蚀 使得损毁加剧，从而影响其使用稳定性及安全性。当前多数耐火材料厂家生产的下水口砖 多以刚玉、铝碳质为主，其中刚玉质的下水口砖具有较好的使用性能，但成本过高；铝碳质 下水口砖成本相对较低，不耐侵蚀，寿命低、使用性能波动较大，影响了钢铁企业的安全生 产。
【发明内容】
[0004] 为了克服现有技术的缺陷，本发明的目的是提供一种钛铝酸钙-高铝矾土改性耐 火材料，提高使用性能，降低生产成本。
[0005] 本发明的另一目的是提供该耐火材料的制备方法。
[0006] 本发明的另一目的是提供该耐火材料的应用。
[0007] 本发明的目的可通过如下技术方案实现： 一种钛铝酸钙-高铝矾土改性耐火材料，其原料配比为：25wt%?40wt%("％"表示质量 百分比，以原料总质量为基准，下同）的高错研^土、25 wt%?40 wt%的钛错酸I丐、30 wt%? 35 wt%的共磨粉和外加占原料总质量3 wt%?6 wt%的酚醛树脂结合剂，其中所述的共 磨粉由钛铝酸钙细粉、a-Al2O3微粉、石墨粉、碳化硅细粉、金属铝粉和高温浙青粉混合均 匀制得；其中所述的钛铝酸钙成分配比为：Α1 20376· 21%、TiO2IO. 6%、CaOlO. 16%、Fe2O3O. 6%、 MgOL 82%、SiO2O. 62% (以钛铝酸钙的质量为基准)。
[0008] 优选的，所述的共磨齡成令配化加下·
【主权项】
1. 一种钛铝酸钙-高铝矾土改性耐火材料，其特征在于其原料配比为：25wt%?40wt% 的高错研^土、25wt%?40wt%的钛错酸f丐、30wt%?35wt%的共磨粉和外加占原料总质 量3wt%?6wt%的酚醛树脂结合剂，其中所述的共磨粉由钛铝酸钙细粉、a_A1203微粉、 石墨粉、碳化硅细粉、金属铝粉和高温浙青粉混合均匀制得；其中所述的钛铝酸钙成分配比 为：Al20376. 21%、Ti0210. 6%、CaOlO. 16%、Fe2030. 6%、MgOl. 82%、Si020 . 62%。
2. 根据权利要求1所述的钛铝酸钙-高铝矾土改性耐火材料，其特征在于所述的共磨 粉成分配比如下：
3. 根据权利要求1所述的钛铝酸钙-高铝矾土改性耐火材料，其特征在于所述的高铝 矾土粒度级配如下：
4. 根据权利要求1所述的钛铝酸钙-高铝矾土改性耐火材料，其特征在于所述的钛铝 酸钙粒度级配如下：
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5. 根据权利要求1?4项中任一项所述的钛铝酸钙-高铝矾土改性耐火材料的制备方 法，按以下步骤具体进行： 1) 制备共磨粉：按照15wt%将钛铝酸钙细粉、8wt%a-Al203微粉、5wt%石墨粉、4wt% 碳化娃细粉粉、2wt%金属错粉和1wt%高温浙青粉混合均勻制得,制成共磨粉； 2) 配料：按5?3mm高错研^土 5wt%、3?1mm高错研^土 20wt%、1?0mm高错研^土 15wt% 配料，5?3mm钦错酸興5wt%、3?1mm钦错酸興15wt%、1?0mm钦错酸興l〇wt%配料； 3) 混料：将25wt%?40wt%的钛错酸f丐和25wt%?40wt%的高错研^土颗粒用湿碾机干 混2?3分钟，然后缓慢加入3?6%酚醛树脂结合剂，最后加入30wt%?35wt%的共磨粉， 混合20?30分钟后出料； 4) 成型：将混合料在630t电动螺旋压砖机上压制成型； 5) 热处理：需热处理48小时以上，其中进窑口温度50°C，烘烤时间8小时以上，110°C 烘烤时间12小时以上，200?250°C烘烤时间12小时以上，250?350°C烘烤时间16小时 以上；
【专利摘要】本发明公开了一种钛铝酸钙-高铝矾土改性耐火材料及其制备方法和应用，属于耐火材料领域。其技术方案是：25wt%～40wt%的高铝矾土、25wt%～40wt%的钛铝酸钙、30wt%～35wt%的共磨粉和外加占原料总质量3wt%～6wt%的酚醛树脂结合剂，其中所述的共磨粉由钛铝酸钙细粉、α-Al2O3微粉、石墨粉、碳化硅细粉、金属铝粉和高温沥青粉混合均匀制得；其中所述的钛铝酸钙成分配比为：Al2O376.21%、TiO210.6%、CaO10.16%、Fe2O30.6%、MgO1.82%、SiO20.62%。本发明所引入的钛铝酸钙作为炼钢的工业废渣，得到有效地回收利用，极大地降低了生产制造成本；钛铝酸钙是六铝酸钙、二铝酸钙、钛酸铝、钛酸钙以及金红石相的固溶体，使耐火材料具有良好的抗热震性能、隔热性能。
【IPC分类】B22D41-54, C04B35-66
【公开号】CN104609872
【申请号】CN201510013589
【发明人】余西平, 赵继增, 赵锋, 徐昆波, 张远红, 刘辉, 王立峰
【申请人】马鞍山利尔开元新材料有限公司
【公开日】2015年5月13日
【申请日】2015年1月12日