[发明专利]一种RH精炼炉用刚玉-尖晶石浇注料及其制备方法

说明书

本发明涉及耐火材料技术领域。本发明包括以下重量份的组分：电熔致密白刚玉30~40份，电熔尖晶石8~10份、纯铝酸钙水泥3~5份、活性α‑Al₂O₃微粉8~12份，氧化锆3~5份、环氧树脂5~10份、镁砂细粉2~8份、电熔镁锆粉2~6份、莫来石纤维15~25份，硅微粉1~2份、十二烷基苯磺酸钠1~2份。本发明还提供了一种RH精炼炉用刚玉‑尖晶石浇注料制备方法，包括以下步骤：将原料预混均匀，加入5~6重量份的水，搅拌均匀，安装模具，浇注，然后振动成型，进行保温后脱模进行加热处理。本发明具有高抗热震性和抗渣侵蚀能力的优点。

技术领域

本发明涉及耐火材料技术领域，具体而言涉及一种RH精炼炉用刚玉-尖晶石浇注料及其制备方法。

背景技术

在多种炉外精炼方法中，RH真空循环脱气法以脱气效果好、钢液温降小、适用范围较大、设备操作灵活、运转稳定可靠等优点而倍受钢厂青睐。然而，RH精炼条件十分苛刻，迫使其内衬不得不采用直接结合或再结合镁铬砖，但镁铬质耐火材料在生成和使用的过程中由于其中三氧化二铬在氧分量较大时会产生有剧毒的六价铬，这些六价铬的去除会加大生产成本，如果发生泄漏则会对周边环境产生非常大的危害。

因此目前为了消除含铬耐火材料在生产和使用过程中对环境造成的污染，目前RH精炼炉的趋势是使用无铬耐火材料。但是，RH精炼炉冶炼钢的内部环境十分复杂，精炼条件十分苛刻，经大热应力急变及高碱度熔渣的侵蚀后，大多的材料因为侵蚀和损坏无法继续使用，此时就需要来进行维修和更换，这样会降低生产效率，增加成本。刚玉-尖晶石浇注料本身具有优良的耐高温能力优点，但是在使用在RH精炼炉内时，由于受内部环境影响尤其是大热应力急变和碱性熔渣侵蚀的影响，不具有优良的抗热震性及抗渣侵蚀能力，在RH精炼炉内使用寿命短。

因此需要一种适用于RH精炼炉的具有高抗热震性和抗渣侵蚀能力的刚玉-尖晶石浇注料。

发明内容

为了解决上述问题，提供一种适用于RH精炼炉的抗热震性和抗渣侵蚀能力高的刚玉-尖晶石浇注料，本发明采用以下技术方案：

一种RH精炼炉用刚玉-尖晶石浇注料，包括以下重量份的组分：

电熔致密白刚玉30~40份，电熔尖晶石8~10份、纯铝酸钙水泥3~5份、活性α-Al₂O₃微粉8~12份，氧化锆3~5份、环氧树脂5~10份、镁砂细粉2~8份、电熔镁锆粉2~6份、莫来石纤维15~25份，硅微粉1~2份、十二烷基苯磺酸钠1~2份。

首先本发明使用了环氧树脂，环氧树脂的分子结构是以分子链中含有活泼的环氧基团为其特征，环氧基团可以位于分子链的末端、中间或成环状结构。由于分子结构中含有活泼的环氧基团，在本发明中形成具有三向网状结构的高聚物，可以起到加强原料中各组分固定效果的作用。固化后的环氧树脂具有良好的物理、化学性能，同时具有优异的粘接强度，与上述的莫来石纤维共同作用提高了材料的硬度，柔韧性。

而且本发明使用了氧化锆，氧化锆属于多晶转化氧化物，在1100℃以下为单斜相，1100℃以上为四方相，其中发生了马氏相变，在这个过程中体积增大，在热处理冷却后氧化锆仍旧为四方相存在，可以产生微小的裂纹可以分散主裂纹的所受到能量，起到提高韧性和热震稳定性的作用，而且本发明所用的氧化锆用量适宜，如果氧化锆含量过高，对材料强度无影响的微小裂纹会因为体积膨胀而产生大的裂纹，从而降低材料的抗渣侵蚀能力。

本发明还使用了硅微粉和铝酸钙水泥共同作用的方案，在材料中，两者配合可以加强其对于材料的结合作用，而且硅可以在高温条件下促使其他氧化铝转化为α-Al₂O₃从而使得氧化镁和硅及氧化铝共同形成富铝尖晶石，从而提高了材料的抗渣侵蚀能力，而且在高温的作用下，有助于降低显气孔率，从而弥补使用十二烷基苯磺酸钠所造成的不利影响。