砖及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明属于铁水包包壁用不烧砖技术领域。具体涉及一种铁水包包壁用不烧Al203-Cr7C3砖及其制备方法。
【背景技术】
[0002]铁水包是一种敞开式运送和冶炼铁水的设备。当装运铁水时，铁水包包壁要经受高温、热冲击和炉渣-铁水的化学侵蚀等作用；倒出铁水时，铁水包包壁的温度又迅速降低。总体而言，铁水包包壁用耐火材料服役条件苛刻，随着钢铁冶炼水平的发展(如“三脱”工艺)，进一步降低了铁水包包壁用耐火材料的使用寿命。因此，“低成本、高性能”成为了铁水包包壁用耐火材料的发展方向。
[0003]目前，铁水包包壁用耐火材料主要为粘土 /高铝砖、镁碳砖和氧化铝-碳化硅-碳砖。
[0004]选用粘土 /高铝砖作为铁水包包壁用耐火材料，制备工艺简单，成本低廉，但粘土/高铝砖抗热震性和抗熔渣侵蚀性较差，多用于不进行“三脱”处理的铁水包。
[0005]选用镁碳砖作为铁水包包壁用耐火材料，其抗热震性能、抗碱性熔渣侵蚀和渗透性能较好，但抗酸性熔渣侵蚀能力差，仅适用于以CaO系溶剂为主进行铁水预处理的铁水包。
[0006]氧化铝-碳化硅-碳砖是当前大多数钢铁厂广泛使用的铁水包包壁用耐火材料。一般以特级高铝矾土 /烧结刚玉/电熔刚玉、高纯Sic和高纯石墨为主要原料，或引入少量Si3N4细粉，外加金属铝粉或硅粉等为防氧化剂，树脂为结合剂，经混合、成型后制得氧化铝-碳化硅-碳砖。选用氧化铝-碳化硅-碳砖，其耐火度高，且石墨的导热性能好，大大提高了制品的抗热震性和抗剥落性，而SiC的引入一方面增强了制品的抗冲刷性能和耐磨性，另一方面起到防止石墨氧化的作用。但不可避免，氧化铝-碳化硅-碳砖中的SiC和石墨均易发生氧化，形成C02气体而逸出，在砖体内留下气孔，大大降低了氧化铝-碳化硅-碳砖的致密度，进而降低了砖体抗熔渣-铁水的侵蚀能力，损害了氧化铝-碳化硅-碳砖的使用寿命。此外，制备氧化铝-碳化硅-碳砖的原料、抗氧化剂、添加剂、结合剂等品种较多，增大了氧化铝-碳化硅-碳砖的生产成本。
【发明内容】
[0007]本发明旨在克服现有技术缺陷，目的在于提供一种生产成本低、工艺简单的铁水包包壁用不烧Al203-Cr7C3砖的制备方法，用该方法制备的铁水包包壁用不烧A1203_Cr7C3砖致密度高、抗熔渣侵蚀性强和热震稳定性好。
[0008]为实现上述目的，本发明采用的技术方案中，所述不烧Al203-Cr7C3砖的原料及其含量是:以55~60wt%的铬铁渣颗粒为骨料，以6~8wt%的铬铁渣细粉、l~3wt%的P _A1203细粉和32~37wt%的Cr7C3细粉为基质料。
[0009]按所述原料及其含量，先将基质料混合3~5分钟，将混合后的基质料加入骨料中，混合5~8分钟；再外加占所述原料4~6wt%的热固性酸醛树脂和l~4wt%的娃溶胶，混合10-15分钟，机压成型，然后在30~35°C条件下养护10~12小时，在200~220°C条件下保温12-24小时，制得铁水包包壁用不烧Al203-Cr7C3砖。
[0010]所述铬铁渣为冶炼铬铁合金所产生的炉渣，铬铁渣的主要物相为刚玉；铬铁渣的主要化学成分是:A1203为 85~90wt%, Cr 203为 5~8wt%，MgO < 0.5wt%, Fe 203< 0.3wt%。
[0011]所述络铁渣颗粒的粒度为0.l~5mm。
[0012]所述铬铁渣细粉的粒度为0.088-0.1mm。
[0013]所述P _A1203细粉中的 A1 203> 99wt% ； p -A1 203细粉的粒径为 0.1~1 ym。
[0014]所述Cr7C3细粉中的Cr 7C3> 99wt%，Cr 7C3细粉的粒径为(λ 1~1 μ m。
[0015]所述娃溶胶中的Si02为15~20wt%。
[0016]所述热固性酚醛树脂的残碳含量多60wt%o
[0017]所述机压成型的压力为250~280MPa。
[0018]由于采取上述技术方案，本发明与现有技术相比具有如下积极效果:
1、本发明以冶炼铬铁合金所产生的炉渣为主要原料，大大降低了铁水包包壁用不烧Al203-Cr7C3砖的生产成本。
[0019]2、本发明无需特殊的生产设备和处理技术，制备工艺流程简单。
[0020]3、本发明利用高温条件下Cr7C3的分解氧化特性，增大了铁水包包壁用不烧Al203-Cr7C3砖(使用过程中)的Cr 203和C含量，有利于A1 203_Cr203固溶体的形成，进而提高了铁水包包壁用不烧Al203-Cr7C3砖的致密度；同时，C含量的增大，阻止了熔渣对砖体的侵蚀与渗透，增强了铁水包包壁用不烧Al203-Cr7C3砖的导热性能，故提高了铁水包包壁用不烧Al203-Cr7C3砖的抗熔渣侵蚀性和热震稳定性。
[0021 ] 4、本发明所制备的铁水包包壁用不烧Al203-Cr7C3砖，经测定:体积密度为
3.15-3.20g/cm3,1550°C静态坩祸法抗渣实验侵蚀指数为6~11%，1100°C水冷一次热震稳定性实验残余强度保持率为87~92%。
[0022]因此，本发明具有生产成本低和工艺简单的特点；所制备的铁水包包壁用不烧Al203-Cr7C3砖致密度高、抗熔渣侵蚀性强和热震稳定性好。
【具体实施方式】
[0023]下面结合【具体实施方式】对本发明作进一步的描述，并非对其保护范围的限制。
[0024]为避免重复，先将本【具体实施方式】所涉及的原料同意描述如下，实施例中不再赘述:
所述铬铁渣为冶炼铬铁合金所产生的炉渣，铬铁渣的主要物相为刚玉；铬铁渣的主要化学成分是:A1203为 85~90wt%，Cr 203为 5~8wt%，MgO < 0.5wt%，Fe 203< 0.3wt%。
[0025]所述络铁渣颗粒的粒度为0.l~5mm。
[0026]所述铬铁渣细粉的粒度为0.088-0.1mm。
[0027]所述P _A1203细粉中的 A1 203> 99wt% ； p -A1 203细粉的粒径为 0.1~1 ym。
[0028]所述Cr7C3细粉中的Cr 7C3> 99wt%，Cr 7C3细粉的粒径为0.1~1 μ m。
[0029]所述硅溶胶中的Si02S 15~20wt%。
[0030]所述热固性酚醛树脂的残碳含量多60wt%o
[0031]所述机压成型的压力为250~280MPa。
[0032]实施例1
一种铁水包包壁用不烧Al203-Cr7C3砖及其制备方法。所述不烧A1203_Cr7C3砖的原料及其含量是，以55~57wt%的铬铁渣颗粒为骨料，以7~8wt%的铬铁渣细粉、l~2wt%的P _A1203细粉和35~37wt%的Cr7C3细粉为基质料。
[0033]按所述原料及其含量，先将基质料混合3~5分钟，将混合后的基质料加入骨料中，混合5~8分钟；再外加占所述原料4~5wt%的热固性酸醛树脂和2~4wt%的娃溶胶，混合10-15分钟，机压成型，然后在30~35°C条件下养护10~12小时，在200~220°C条件下保温12-24小时，制得铁水包包壁用不烧Al203-Cr7C3砖。
[0034]本实施例所制备的铁水包包壁用不烧Al203-Cr7C3砖，经测定:体积密度为3.15-3.17g/cm3，1550°C静态坩祸法抗渣实验侵蚀指数为6~8%，1100°C水冷一次热震稳定性实验残余强度保持率为87~89%。
[0035]实施例2
一种铁水包包壁用不烧Al203-Cr7C3砖及其制备方法。所述不烧A1203_Cr7C3砖的原料及其含量是，以56~58wt%的铬铁渣颗粒为骨料，以7~8wt%的铬铁渣细粉、l~2wt%的P _A1203细粉和34~36wt%的Cr7C3细粉为基质料。
[