[发明专利]脱硫铁水罐用铝碳衬砖及其生产工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种耐火砖及其生产工艺，具体的说是脱硫铁水罐用 铝碳衬砖以及其生产工艺。

背景技术

随着市场对钢品质要求越来越高的发展趋势促使炼钢工艺的精 细化。对铁水进行深脱硫处理已成为冶炼高品种钢的一个关键环节。 脱硫铁水罐就是铁水进行脱硫处理的重要设备之一。最初，脱硫铁水 罐采用粘土、高铝砖砌筑，使用寿命为300-400次。但是随着冶炼品 种钢产量的增加和质量要求的提高，对铁水脱硫率和脱硫效果提出新 要求：铁水要进行全深脱硫生产工艺。在深脱硫工艺中，由于铁水对 耐火砖接缝、气孔的侵入；渣的侵入、变质；由于铁水流动产生摩擦 和耐火砖向渣中的溶解，特别是由于结构急冷急热产生剥落，使接缝 处选择性熔损而变薄等问题的存在，这就进一步提高了对脱硫用耐火 材料的性能要求。针对上述情况，研制开发了烧成焦油浸渍高铝(粘 土)砖用于脱硫罐工作衬，使脱硫铁水罐的抗铁水侵蚀性和耐渣侵蚀 性得到了改善，平均使用寿命大幅度提高，满足了用户的要求。但是， 烧成焦油浸渍砖在使用初期有难以处理的有害物挥发，对环境造成污 染并对人体有较大危害，但是随着国家对环保要求的提高，浸渍砖的 使用逐渐被取消，开始向脱硫用耐火材质向Al₂O₃-SiC-C类方向发展， 出现了不同档次的Al₂O₃-SiC-C系列产品和Al₂O₃-SiC系列产品，满足 了环保的需求，而且使脱硫铁水罐的寿命又得到了进一步发展，如中 国申请号200710053834.9“脱硫铁水罐衬砖”就是Al₂O₃-SiC-C系列 的脱硫用耐火制品。从使用条件、制造技术来说，Al₂O₃-SiC-C类耐 火制品是最佳的脱硫用耐火材料，但是也存在新问题——生产成本过 高。由于SiC(碳化硅)原料价格高，增大了钢厂的采购费用，使得 Al₂O₃-SiC-C类耐火制品的生产成本大幅提高(一般约在6000元/ 吨～8000元/吨)，影响了钢厂的经营效益。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述技术问题，提供一种使用寿命长、 生产成本低、经济环保的脱硫铁水罐用铝碳衬砖。

本发明还提供上述脱硫铁水罐用铝碳衬砖的生产工艺，可进一步 降低生产成本。

技术方案为由下述重量份数的原料经脱硫铁水罐用衬砖制作工 艺制成，所述原料为特级矾土35～60份、棕刚玉26～50份、鳞片石 墨5～10份、特殊碳1～4份、金属添加剂1～3份、酚醛树脂3～4 份。优选为特级矾土60份，棕刚玉26份，鳞片石墨10份，特殊碳 2份，金属添加剂2份，外加结合剂酚醛树脂3.5份。

发明人分析了目前国内外实际生产应用的脱硫铁水罐内衬的损 毁机理及目前所用耐火材料的构成、理化指标与使用性能要求。铁水 的温度一般在1300～1450℃，当盛铁水时，包衬受到高温铁水的冲 击而产生冲刷磨损和强烈的热震而产生很大的热应力；在盛铁水期间 受到铁水和渣的化学侵蚀以及空气的氧化；铁水罐倒空后，温度急剧 下降而使包衬急冷，同时也使包衬暴露在空气中而氧化。在这样的反 复过程中，包衬反复经受急冷急热和渣铁的侵蚀以及空气的氧化和铁 水的冲刷。另外脱硫铁水罐在进行脱硫处理过程中，炉渣的碱度变化 较大，在喷粉过程中，铁水被搅动而冲刷包衬耐火材料，这些因素都 会导致耐火材料包衬的快速损毁。因此，对于脱硫用耐火材料应选用 抗热震、抗冲刷、抗氧化抗渣侵蚀和抗剥落性能好的耐火材料。针对 脱硫铁水罐的使用情况，本发明采用特级矾土和棕刚玉为主要原料。 因为氧化铝质耐火材料化学性能相对稳定，对酸和碱均有较好的抵抗 能力，可以明显提高产品的抗侵蚀性能。所述矾土最好采用Al₂O₃重 量百分比含量≥88％的特级矾土，其最大临界粒度设为≤8mm，这样可 以提高制品的抗冲刷性能，进一步的，特别优选的粒度范围在8～5mm 的占14～24％、5～3mm的占26～45％、3～1mm的占9～27％、1～0.088mm 的占13～23％、<0.088mm的占0～20％(所述百分比为重量百分比)。