一种复合式高寿命、低成本钢包透气砖座砖及其制备工艺的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种复合式高寿命、低成本钢包透气砖座砖及其制备工艺，属炼钢耐 火材料技术领域。
【背景技术】
[0002] 钢包是炼钢装运钢水和LF、RH等炉外精炼的基本容器，透气砖是向钢水内吹入氩 气的透气元件，有外装式和整体透气砖两种，而透气砖座砖是定位外装式透气砖、置于钢包 包底内衬耐火材料元件。目前，现有技术生产的钢包透气座座砖寿命低，是影响钢包工作衬 耐火材料寿命和成本的几个关键共性技术难题之一。现有技术生产的钢包透气砖座砖存在 以下问题和不足：（1)透气砖座砖本体的上部、下部采用相同品级的浇注料浇注成型，性价 比低，使用寿命低；(2)钢包透气砖座砖本体与安装孔采用两种材质和机压、浇注两次成型 工艺，工艺复杂，生产成本高。（3)目前的座砖多为方砖，由于方砖壁厚不均匀，会产生热应 力，导致座砖部分部位缩孔、变形、裂纹，使座砖使用寿命缩短。
[0003] 中国专利文献CN202097397U(【申请号】201120136171.9)公开了一种复合透气砖 座砖，属冶金设备用耐火材料，包括上部座砖、下部座砖，其中，下部座砖的高度要略低于工 业上规定的透气砖残余砖芯的高度，在透气砖投入使用时，上部座砖采用络刚玉、板刚玉、 锆刚玉、白刚玉、棕刚玉等高档材料制备；下部座砖采用低档材料制备，与座砖整体全部采 用高档材料制备相比较，生产成本大幅降低，该专利制备的复合透气砖座砖存在以下不足： 一是在使用和烧洗过程中，钢水、钢渣沿透气砖与透气砖座砖之间的环缝渗入，加剧了透气 砖、透气砖座砖的侵蚀，影响使用寿命；二是制备上部座砖采用铬刚玉、板刚玉、锆刚玉、白 刚玉、棕刚玉等高档材料制备，能提高其抗侵蚀性能，但其热震稳定性差，易发生裂纹、断裂 问题，使该发明的复合透气砖座砖使用寿命缩短。
【发明内容】
[0004] 针对现有技术的不足，本发明提供一种复合式高寿命、低成本钢包透气砖座砖， 该钢包透气砖座砖的本体上部、下部分别采用不同品级的浇注料一次复合浇注成型，简化 了生产工艺，使得本发明制备的复合式高寿命、低成本钢包透气砖座砖性价比优于现有专 利CN202097397U(【申请号】201120136171.9)生产的复合透气砖座砖，侵蚀速率同比降低 0.5mm/炉以上，使用寿命同比提高10炉以上。
[0005] 本发明的复合式钢包透气砖座砖比现有技术生产的铬刚玉质钢包透气砖座砖，生 产成本同比降低30%以上，使用寿命同比提高4~6炉。
[0006] 本发明还提供一种复合式高寿命、低成本钢包透气砖座砖的制备方法。
[0007] 本发明还提供一种用于制备复合式高寿命、低成本钢包透气砖座砖的模具。
[0008] 本发明的技术方案如下：
[0009] 一种复合式高寿命、低成本钢包透气砖座砖，包括座砖本体，座砖本体整体呈圆柱 形，座砖本体中部设置有贯穿座砖本体的安装孔；所述的座砖本体包括上本体和下本体，其 特征在于，上本体和下本体分别采用不同的浇注料一次浇注成型，所述的上本体采用高纯 度铬镁莫来石刚玉浇注料浇注成型，上本体高度h为260~300mm，下本体采用铬镁莫来石 刚玉浇注料浇注成型，上本体内壁沿圆周方向横向设有沿高度方向均匀分布的凹沟。
[0010] 本发明优选的，上本体采用的高纯度铬镁莫来石刚玉浇注料，原料组分如下，均为 重量百分比：10mm兰粒度<15mm的电熔白刚玉12~20%，5mm兰粒度〈10mm的电熔白刚玉 5~12 %，3mm兰粒度<5mm的电恪白刚玉8. 0~15%，1mm兰粒度<3mm的电恪白刚玉3. 0~ 10 %，0? 088mm兰粒度〈1mm的电恪白刚玉5. 0~10 %，0? 044mm兰粒度〈0? 088mm的板状刚玉 细粉5. 0~10%，粒度〈0. 044mm的板状刚玉微粉3. 0~8. 0%，0. 088mm兰粒度〈0. 5mm的 电熔镁砂细粉1. 〇~5. 0 %，粒度兰0? 044mm的电熔镁砂微粉1. 0~5. 0 %，1mm兰粒度<3mm 的电恪错莫来石5~20 %，0? 088mm兰粒度〈1mm的电恪错莫来石3. 0~10 %，电恪Cr203 微粉2. 0~6. 0 %，粒度〈0? 044mm的电熔尖晶石微粉3. 0~8. 0%，a-A1203微粉1. 0~ 5. 0 %，活性5丨02微粉2. 0~6. 0 %，纯铝酸钙水泥2. 0~5. 0 %，木钙0. 03~0. 15 %，三聚 磷酸钠〇? 05~0? 2 %，耐热钢纤维0? 03~0? 1 %。
[0011] 本发明优选的，下本体采用的铬镁莫来石刚玉浇注料，原料组分如下，均为重量百 分比：lCtam兰粒度〈15謹的研^土基刚玉15~25%，5謹兰粒度〈ICtam的研^土基刚玉5. 0~ 10%，3mm刍粒度<5mm的研^土基刚玉10~15%，1mm刍粒度<3mm的研^土基刚玉3. 0~10%， 0? 088mm兰粒度〈1mm的研^土基刚玉6. 0~15 %，0? 044mm兰粒度〈0? 088mm的电恪白刚玉细 粉2. 0~10 %，粒度〈0. 044mm的电熔白刚玉微粉2. 0~10 %，0. 088mm兰粒度〈0. 5mm的电 熔镁砂细粉1. 〇~5. 0 %，粒度兰0? 044mm的电熔镁砂微粉1. 0~5. 0 %，1mm兰粒度<3mm 的电恪错莫来石6~15%，0. 088mm兰粒度〈1mm的电恪错莫来石1. 0~5. 0%，电恪Cr203 微粉1. 〇~5. 0 %，粒度〈0. 044mm的电熔尖晶石微粉1. 0~5. 0 %，a-A1203微粉2. 0~ 8. 0%，活性5102微粉0. 5~1. 5%，纯铝酸钙水泥2. 5~5. 0%，木钙0? 02~0? 1%，三聚 磷酸钠〇? 1~0.3%，耐热钢纤维0.01~0.05%。
[0012] 本发明优选的，上本体采用的高纯度铬镁莫来石刚玉浇注料，原料组分如下，均为 重量百分比：10mm兰粒度<15mm的电熔白刚玉15~18%，5mm兰粒度〈10mm的电熔白刚 玉8. 0~10 %，3mm兰粒度<5mm的电恪白刚玉10~12%，1mm兰粒度<3mm的电恪白刚玉 5. 0~8. 0%，0? 088mm刍粒度〈1mm的电恪白刚玉7. 0~9. 0%，0? 044mm刍粒度〈0? 088mm的 板状刚玉细粉4. 0~8. 0 %，粒度〈0. 044mm的板状刚玉微粉4. 0~6. 0 %，0. 088mm写粒度 〈0? 5mm的电熔镁砂细粉1. 0~3. 0 %，粒度兰0? 044mm的电熔镁砂微粉1. 5~2. 5 %，1mm兰 粒度〈3mm的电恪错莫来石10~15%，0. 088mm兰粒度〈1mm的电恪错莫来石5. 0~8. 0%， 电熔Cr203微粉3. 0~5. 0 %，粒度〈0? 044mm的电熔尖晶石微粉1. 0~3. 0 %，a-A1 203微粉 3. 2~5. 0 %，活性Si02微粉0? 8~1. 2 %，纯铝酸钙水泥3. 3~4. 0 %，木钙0? 05~0? 1 %， 三聚磷酸钠0. 10~0. 18 %，耐热钢纤维0. 02~0. 05 %。
[0013] 本发明优选的，下本体采用的铬镁莫来石刚玉浇注料，原料组分如下，均为重量百 分比：lCtam兰粒度〈15謹的研^土基刚玉18~22%，5謹兰粒度〈ICtam的研^土基刚玉7. 0~ 9. 0 %，3mm兰粒度<5mm的研^土基刚玉11~13 %，1mm兰粒度<3mm的研^土基刚玉5. 0~ 8. 0%,0. 088mm兰粒度〈1mm的研^土基刚玉9. 0~12%，0? 044mm兰粒度〈0? 088mm的电恪 白刚玉细粉4. 0~8. 0 %，粒度〈0. 044mm的电熔白刚玉微粉4. 0~8. 0 %，0. 088mm兰粒度 〈0? 5mm的电熔镁砂细粉1. 5~2. 5 %，粒度兰0? 044mm的电熔镁砂微粉1. 3~2. 5 %，1mm兰 粒度〈3mm的电恪错莫来石8~12%，0. 088mm兰粒度〈1mm的电恪错莫来石3. 0~5. 0%， 电熔Cr203微粉1. 0~2. 0 %，粒度〈0? 044mm的电熔尖晶石微粉1. 0~3. 0 %，a-A1 203微 粉4. 0~5. 5%，活性Si02微粉0. 8~1. 2%，纯铝酸钙水泥3. 2~3. 5%，木钙0. 05~ 0. 09%，三聚磷酸钠0. 12~0.2%，耐热钢纤维0.01~0.03%。
[0014] 本发明最为优选的，上本体采用的高纯度铬镁莫来石刚玉浇注料，原料组分如下， 均为重量百分比：l〇mm兰粒度<15mm的电熔白刚玉15%，5mm兰粒度〈10mm的电熔白刚玉 10%，3mm兰粒度<5mm的电恪白刚玉12%，1mm兰粒度<3mm的电恪白刚玉8. 0%，0? 088mm兰 粒度〈1mm的电熔白刚玉7. 0 %，0? 044mm兰粒度〈0? 088mm的板状刚玉细粉8. 0 %，粒度 〈0? 044mm的板状刚玉微粉4. 0%，0? 088mm兰粒度〈0? 5mm的电熔镁砂细粉3. 0%，粒度 兰0? 044mm的电熔镁砂微粉1. 5 %，1mm兰粒度<3mm的电熔锆莫来石10 %，0? 088mm兰粒 度〈1mm的电熔锆莫来石8. 0 %，电熔Cr203微粉5. 0 %，粒度〈0. 044mm的电熔尖晶石微粉 1. 0%，a-A1203微粉3. 2 %，活性SiO2微粉0. 8 %，纯铝酸钙水泥3. 3 %，木钙0. 05 %，三聚 磷酸钠0. 10%，耐热钢纤维0. 05%，均为重量百分比。
[0015] 本发明最为优选的，下本体采用的铬镁莫来石刚玉浇注料，原料组分如下，均为重 量百分比：1〇臟兰粒度〈15mm的研^土基刚玉18%，5mm兰粒度〈10mm的研^土基刚玉9. 0%， 3mm刍粒度<5mm的研^土基刚玉13 %，1mm刍粒度<3mm的研^土基刚玉8. 0 %，0? 088mm刍 粒度〈1mm的矾土基刚玉12 %，0? 044mm兰粒度〈0? 088mm的电熔白刚玉细粉8. 0%，粒度 〈0. 044mm的电熔白刚玉微粉4. 0 %，0. 088mm兰粒度〈0. 5mm的电熔镁砂细粉2. 5 %，粒度 兰0.044mm的电熔镁砂微粉1.3%，1mm兰粒度<3mm的电熔锆莫来石8.0%，0.088mm兰粒 度〈1mm的电熔锆莫来石5. 0 %，电熔Cr203微粉2.