本发明属于多孔陶瓷技术领域，具体涉及一种透气砖用微孔陶瓷棒的制备方法。
背景技术
钢包透气砖是设置在钢包底部，用于向钢水中喷吹惰性气体来均匀钢水成分和温度的功能性元件。目前，市场上主流透气砖为狭缝式透气砖，材质为刚玉尖晶石质或刚玉尖晶石氧化铬质，这种透气砖抗侵蚀性能极佳，但存在诸多问题：(1)钢水和钢渣容易渗入狭缝，热修时需要用吹氧管对工作表面长时间、大力度清扫，既耗时费力，又浪费材料和能源，还污染环境；(2)抗热震性能较差，服役过程中横断现象时有发生，导致寿命不稳定，可靠性和安全性较低。
针对上述传统狭缝式透气砖存在的问题，开发新技术、新工艺，并将其融合于传统透气砖的制备工艺中，成为透气砖行业的一项重要课题。
技术实现要素：
本发明旨在克服现有技术缺陷，提供一种能够置入狭缝型透气砖，既具有透气功能，又不渗钢水和钢渣的高强度、高韧性微孔陶瓷棒的制备方法。
为实现上述之目的，本发明采取的技术方案是：以刚玉为主要原料，水合氧化铝为结合剂，水性蜡乳液为微孔形成剂，锆英石微粉为增韧剂，经振动浇注成型、低温养护、脱模、干燥、高温烧成，制成体内均布大量微气孔和氧化锆的陶瓷棒。
本发明所述微孔陶瓷棒的组分及其含量是：
组分粒级重量百分比
刚玉0.5-0mm40-64wt％
刚玉325目30-38wt％
α-al2o3微粉5μm2-7wt％
锆英石微粉1μm1-9wt％
水合氧化铝325目3-6wt％；
以下为外加剂及其含量，外加剂的含量为所述外加剂占上述原料总质量的百分量：
蜡乳液we65-10wt％
水5-8wt％。
上述刚玉为板状刚玉、白刚玉中的至少一种，其化学组分的质量百分比为：al2o3≥99％、sio2≤0.2％、fe2o3≤0.1％、r2o≤0.4％。
上述锆英石微粉，其化学组分的质量百分比为：(zr.hr)o2≥65％、sio2≤32％、al2o3≤0.8％、fe2o3≤0.1％、tio2≤0.15％。
上述蜡乳液we6为氧化聚乙烯蜡水性乳液，其性能指标为：固含量33-36％，粘度20-60s，平均粒径100nm，密度0.89g/cm3。
本发明所述微孔陶瓷棒的制备方法，包括以下步骤：
第一步：细粉共磨工序；
第二步：按配方配料、混料工序；
第三步：外加蜡乳液we6和水搅拌、振动浇注成型工序；
第四步：养护、脱模、干燥工序，该工序的养护温度为70-80℃，养护时间为12-15h，干燥温度为240-250℃，保温时间为20-24h；
第五步：高温烧成工序，烧成温度为1550-1750℃，保温时间为5-6h；
第六步：产品拣选及包装入库工序。
与现有技术相比，本发明带来的有益效果为：高温烧成后，微孔陶瓷棒的材质变为氧化锆增韧刚玉莫来石复合材料，具有较高的强度和韧性，可对透气砖本体起到增强补韧的作用；微孔陶瓷棒中的气孔孔径为纳米级，既可透气，又可防止钢水和钢渣的渗入，可保障透气砖较高的吹通率；微孔陶瓷棒中均布大量的微气孔，用于透气砖可喷出大量小气泡，吸附并携带非金属夹杂上浮的能力较强，特别适合冶炼高洁净钢。
具体实施方式
以下结合具体实施例对本发明作进一步详细说明，并非对其保护范围的限制。
实施例1
微孔陶瓷棒配方：
组分粒级重量百分比
白刚玉0.5-0mm52wt％
板状刚玉325目35wt％
α-al2o3微粉5μm5wt％
锆英石微粉1μm3wt％
水合氧化铝325目5wt％。
外加剂：
蜡乳液we68wt％
水6wt％。
本实施例的制造方法，包括以下步骤：
第一步：将325目板状刚玉、5μmα-al2o3微粉、1μm锆英石微粉和325目水合氧化铝按配比称量，然后装入振动磨共磨，1h后出磨，完成共磨粉的制备；
第二步：将0.5-0mm白刚玉和共磨粉按配比称量，然后置入行星式搅拌机混合，6分钟后出料装袋备用，完成混料工序；
第三步：将上述混合料置入行星式搅拌机，外加混合料8wt％的蜡乳液we6和混合料6wt％的水搅拌5-7分钟，然后注入陶瓷棒模具，在振动台上振动浇注成型；
第四步：第四步：养护、脱模、干燥工序，该工序的养护温度为76℃，养护时间为13h，干燥温度为250℃，保温时间为22h；
第五步：高温烧成工序，烧成温度为1580℃，保温时间为5h，烧成品中均布大量微气孔和氧化锆，不仅具有透气功能，更具有增韧、防渗之功效；
第六步：对微孔陶瓷棒进行拣选，合格品包装入库。
本实施例所制备的微孔陶瓷棒属于氧化锆增韧刚玉莫来石多孔陶瓷，其主要物理性能是：密度为2.7-2.8g/cm3，孔隙率为28-30％，气孔孔径集中于0.1-0.5μm，耐压强度为130-150mpa。
实施例2
微孔陶瓷棒配方：
组分粒级重量百分比
白刚玉0.5-0mm30wt％
板状刚玉0.5-0mm20wt％
白刚玉325目20wt％
板状刚玉325目13wt％
α-al2o3微粉5μm6wt％
锆英石微粉1μm5wt％
水合氧化铝325目6wt％
外加剂：
蜡乳液we610wt％
水5wt％
本实施例的制造方法，包括以下步骤：
第一步：将325目白刚玉、325目板状刚玉、5μmα-al2o3微粉、1μm锆英石微粉和325目水合氧化铝按配比称量，然后装入振动磨共磨，1.5h后出磨，完成共磨粉的制备；
第二步：将0.5-0mm白刚玉、0.5-0mm板状刚玉和共磨粉按配比称量，然后置入行星式搅拌机混合，7分钟后出料装袋备用，完成混料工序；
第三步：将上述混合料置入行星式搅拌机，外加混合料10wt％的蜡乳液we6和混合料5wt％的水搅拌7-9分钟，然后注入陶瓷棒模具，在振动台上振动浇注成型；
第四步：第四步：养护、脱模、干燥工序，该工序的养护温度为75℃，养护时间为15h，干燥温度为248℃，保温时间为24h；
第五步：高温烧成工序，烧成温度为1600℃，保温时间为6h，烧成品中均布大量微气孔和氧化锆，不仅具有透气功能，更具有增韧、防渗之功效；
第六步：对微孔陶瓷棒进行拣选，合格品包装入库。
本实施例所制备的微孔陶瓷棒属于氧化锆增韧刚玉莫来石多孔陶瓷，其主要物理性能是：密度为2.6-2.7g/cm3，孔隙率为30-32％，气孔孔径集中于0.1-0.5μm，耐压强度为100-130mpa。