铬刚玉透气砖.pdf

铬刚玉透气砖
    本发明属于耐火材料技术领域，具体涉及一种钢水精炼炉吹气冶炼用的铬刚玉透气砖。

    在钢水精炼过程中，为了吹洗钢水中夹杂的气体和固体杂质，均匀钢水成份和温度，达到钢水精炼的目的，精炼炉都采用透气砖吹气冶炼。这就需要透气砖应当具备以下特点：

    1、在一定压力下具有一定透气度；

    2、具有较高的荷重软化点和足够的强度，防止漏钢；

    3、具有抗钢水渗透、冲刷、侵蚀的性能。也就是说透气砖既需要具有透气性，还要具备较高的高温强度。

    目前，精炼炉采用的透气砖，一般是由Al2O3含量≥90％，SiO2含量≤1.5的原料制成，其生产工艺为：用24#电熔刚玉砂作骨料，320目电熔刚玉粉为基质。通过半干法成型，高温烧结制成。由于透气砖的耐压、荷重、抗侵蚀、抗冲刷等性能指标均取决于透气砖颗粒之间的固相结含程度。上述透气砖采用原料粒径较大，其表面活化能较小，烧结过程中不利于晶粒颈部成长，造成固相间直接结合程度低，由此导致透气砖强度不高，使用寿命短。这种透气砖在VOD精炼炉上使用寿命一般仅为1-2次；在VHD精炼炉上的使用寿命一般为5-6次。一个精炼炉包龄期内需要更换3--4套透气砖，影响生产效率、增加生产成本，浪费能源，同时也增加了事故发生率。

    本发明的目的是提供一种透气性能好、荷重软化点高，抗钢水侵蚀、冲刷、渗透性能强，具有较高使用寿命的铬刚玉透气砖。

    为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：用Al2O3含量＞97.0％，SiO2含量＜1.0％地24#高纯电熔刚玉砂作骨料，用平均粒径为2μm、Al2O3含量＞98.0％、SiO2含量＜1.0％的电熔刚玉超细粉为填料，利用细粉颗粒内部有大量晶格缺陷，比表面能大，有利于晶粒颈部成长的特点，以利于固相间的直接结合程度，为了提高刚玉与液相的润湿角，使液相收缩在晶粒之间，同时又可直接增加透气砖的强度，在原料中加入Cr2O3含量＞99.0％，平均粒径为2.5μm的工业铬粉。上述原料配比的重量百分含量为：24#刚玉砖：70-75％；刚玉粉8-22％；工业铬粉5-10％。外加浓度为85％的磷酸和平均粒度为0.5mm的甲基纤维素为复合结合剂，添加量分别为上述三种原料总量的7-9％；1-1.5％。生产工艺为将24#刚玉砂与甲基纤维素混炼2-5分钟，加磷酸混炼5-8分钟，再加铬粉和刚玉粉混炼10-15分钟出碾，经压砖机压砖成型，成型后的砖坯体密度控制在2.5-2.8g/cm3之间，最后经干燥，烧成制得高强度铬刚玉透气砖。

    本发明由于采用上述技术方案制成的铬刚玉透气砖具有较高的高温强度，在具备良好透气性能的同时，提高了抗钢水侵蚀、冲刷，渗透等性能，具有较长的使用寿命，在VOD钢水精炼炉上的使用寿命可达10余次，在VHD钢水精炼炉上的使用寿命可达30余次，实现了透气砖与精炼炉钢包的包龄同步，性能稳定，对提高生产效率，节约能源，降低事故发生率，具有显著的有益效果。

    下面结合具体实施例对本发明做进一步详细描述。

    用Al2O3含量＞97.0％，SiO2含量＜1.0％的24#电熔刚玉砂以73％的比例与Al2O3含量＞98.0％、SiO2含量＜1.0％平均粒径为2μm的电熔刚玉超细粉以22％的比例以及Cr2O3含量＞99.0％、平均粒径为2.5μm的工业铬粉以5％的比例，外加7％浓度为85％的磷酸和1％平均粒度为0.5mm的甲基纤维素混炼。混炼的投料顺序及时间为：刚玉砂加入甲基纤维素混炼2分钟后加入磷酸混炼5分钟，再加入铬粉和刚玉粉混炼10分钟后出碾，出碾的混料要松软，以手抓成团，松开不散为标准，然后用压砖机成型，成型后的砖坯体密度要控制在2.65g/cm3，此时的气孔率为28％，透气度在160cm3·cm/cm水柱cm2，最后将砖坯送入150℃隧道干燥窑中干燥48小时，再经1500℃隧道窑烧成，即制得成品铬刚玉透气砖。