一种用于检测干式捣打料耐压强度的预制件及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及干式捣打料耐压强度测量的领域，尤其涉及一种用于检测干式捣打料耐压强度的预制件及其制备方法。
【背景技术】
[0002]随着世界各国废钢产量的增加和节能环境保护意识的增强，电炉炼钢产量占粗钢产量的比重越来越大，二十一世纪以来，电炉炼钢产量已经占粗钢产量的30%以上。在我国电炉炼钢起步较晚，但最近几年发展迅速，据统计我国已拥有3000多座电炉，并且电炉也越来越向超高功率和大型化发展。电炉炼钢技术的突飞猛进，使得电炉用耐火材料也跟着快速向高寿命低成本方向发展，电炉炉底干式捣打料就是以其成本低，施工方便等特点迅速占领电炉用耐火材料市场。干式捣打料在常温下不用结合剂，通过在高温下各个成分之间的反应烧结到达一定的耐压强度，起到抗钢水和炉渣侵蚀和冲刷的目的。为了保证电炉的安全运行，电炉用耐火材料必须得到检验合格后才能使用，电炉炉底干式捣打料的检验是研究者们面临的难题。
[0003]目前，电炉炉底干式捣打料耐压强度的检测方法为:取尺寸为(230X115X65)mm的合格烧镁砖(MZ-95) 2块，用直径65_的空心钻，将每块在砖的高度方向均匀分布钻出直径X高:(65X65)mm的3个孔，然后将钻完孔的砖放入干燥箱内，在150°C下干燥2h。将干燥后的钻孔砖放在事先准备好的尺寸为(230X 115X65)mm的垫砖上，钻孔砖及垫砖要求表面平整，钻孔砖与垫砖接触面不准有缝隙，钻孔砖与垫砖一起作为一组模具备用。
[0004]取经判定合格的产品，再次混合均匀后，倒入直径X高:(65X65)mm的3个孔内，用捣打工具人工打实。捣打后的密度应大于2.7g/cm3，捣打后的物料表面应和砖在同一平面上。
[0005]以量尺法进行，孔砖在没放入料前，用卡尺分别测量3个钻孔的高度尺寸，作为物料烧前的尺寸各取一组试样置于重烧检验高温炉内，分别在1300°C和1600°C恒温3h，升温和冷却速度按GB/T5988的规定进行。耐压强度按GB/T5072.2进行检验。
[0006]从上面的检测方法上可以看出，用于耐压强度检测设备的制样方法比较困难，首先烧结镁砖强度很高，钻出直径为65mm的孔很困难，且要有专门的钻孔机。第二烧结镁砖材质较脆，钻孔时很容易将砖打碎，制出的磨具成品率很低。第三耐压强度按国标GB/T5072.2进行检验，GB/T5072.2要求试样的尺寸为直径50mm± 2mm、高50mm± 2mm的圆柱体，上面的试样尺寸为(65X65)mm的圆柱体。因此不能符合国标的要求，测量出来的结果有一定的误差。
【发明内容】
[0007](一 )要解决的技术问题
[0008]针对现有技术在测量干式捣打料的过程中存在的所使用的烧结镁砖材质硬度大、脆而且易碎，不易实现的缺陷，本发明提供一种用于检测干式捣打料(电炉炉底)耐压强度的预制件及其制备方法。
[0009]( 二)技术方案
[0010]本发明所述的预制件，包括如下重量份的原料制备而成:莫来石颗粒65?75份、莫来石细粉10?15份、硅微粉4?7份、氧化铝微粉10?15份和添加剂0.3?0.7份。
[0011]本发明所述的预制件采用上述原料，能够保证预制件纯度高，体积密度大、组织结构致密、耐压强度高、蠕变率低、线变化小，具有较高的热震稳定性，很好的保证所制样块外形尺寸和使用寿命。
[0012]所述莫来石颗粒的的体积密度彡2.5g/cm3，优选的，A1203的质量分数为50%?77%, SA的质量分数为20%?40%，CaO的质量分数彡1%。
[0013]所述莫来石的粒径范围为8mm以下，优选为粒径8?5mm、5?3mm、3?1mm和1mm以下的颗粒的混合物；按重量比11?15:15?20:19?22:20?25混合而成。
[0014]采用上述配比进行混合的混合物，粗颗粒起骨架作用，中颗粒恰好填充于粗颗粒堆积形成的空隙中，而细颗粒恰好填入粗中颗粒形成的空隙中，这样，达到最紧密堆积，能够有利于浇注体组织结构致密，强度高。
[0015]本发明所述莫来石细粉的粒径范围为200目；优选其中A1203的含量为62%?75%。
[0016]本发明所述硅微粉的粒径范围为5微米；优选其中Si02的含量大于97%。
[0017]本发明所述氧化铝微粉的粒径范围为1微米；优选其中A1203的含量大于98%。
[0018]本发明所述的预制件，其中添加剂为三聚和JG_2(可购自北京中兴贸易公司)，此类添加剂有利于分散、润湿和润滑耐火原料，影响耐火材料ζ电位的变化，而达到预制件用水量减少的目的。
[0019]本发明所述预制件为长方体状，尺寸范围一般优选为350mmX 150mmX50mm。
[0020]本发明所述预制件上设有均匀分布的3个直径为±2mm，高为50±2mm的圆柱状孔。
[0021]优选地，本发明所述制备预制件的原料包括莫来石颗粒65?75份、莫来石细粉10?15份、硅微粉4?7份、氧化铝微粉10?15份和添加剂0.3?0.7份；
[0022]所述莫来颗粒的的体积密度彡2.5g/cm3，Al203的质量分数为50%?77%，S A的质量分数20%?40%，CaO的质量分数彡1% ；
[0023]所述莫来石细粉的粒径200目；所述硅微粉的粒径为5微米，所述氧化铝微粉的粒径为1微米。
[0024]利用公式y = 100(d/D)q进行原料的最佳颗粒级配，其中，d为颗粒粒度；D为颗粒临界粒度；q为粒度分布系数，y为某一粒级(d)以下累计百分比；q值取0.26?0.35。
[0025]本发明的另一目的是提供本发明所述的预制件的制备方法，包括如下步骤:
[0026]1)将称量好的氧化铝微粉，莫来石颗粒，莫来石细粉、硅微粉和添加剂倒入强制搅拌机中搅拌，加入重量比为4?5%的洁净自来水，搅拌3?5分钟，得到浇注料；
[0027]2)将所述浇注料注入模具中，震动成型，得到浇注完成的预制件；
[0028]3)将所述浇注完成的预制件在模具中自然养护后脱模，然后在养护箱中二次养护，经烘烤、煅烧得所述预制件。
[0029]优选所述步骤3)具体为:将所述浇注完成的预制件在模具中自然养护22?26h，脱模，然后在环境湿度90?98%左右的养护箱中养护22?26h，放入100?120°C烘箱中烘烤22?26h后，最后在温度1600?1700°C高温重烧炉中煅烧2.5?3.5h，得所述预制件。
[0030]本发明的另一目的是保护制备本发明所述预制件的模具。
[0031]本发明所述模具包括通过螺栓固定可自由扣合的上模和下模，所述下模为长方体状的上开口空腔，所述上模为底部开口且与所述下模形状相匹配的长方体状空腔，所述上模的顶部设有用于形成预制件圆柱状孔的三个圆柱体。
[0032](三)有益效果
[0033]本发明所述的测量干式捣打料的预制件采用莫来石为原料，用浇注法进行生产，所生产的尺寸符合国家标准，测量更精确。同传统的在烧结镁砖表面打孔的方法相比，本发明所述的方法难度小，成形理想。
【附图说明】
[0034]图1为本发明所述预制件的剖面图；
[0035]图2为本发明所述预制件的俯视图；
[0036]图3为本发明所述预制件模具的剖面图；
[0037]图4为本发明所述预制件模具的俯视图；
[0038]图中1、上模；2、下模；3、螺栓；4、圆柱体；5、圆柱状孔。
【具体实施方式】
[0039]以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
[0040]实施例1
[0041]本实施例涉及一种测量干式捣打料耐压强度的预制件，其原料为:
[0042]莫来石颗粒65kg，莫来石细粉10kg，硅微粉4kg、氧化铝微粉10kg，添加剂0.3kg，所述添加剂为三聚和