[发明专利]一种无碳上铸口砖及其生产方法

说明书

本发明提供一种无碳上铸口砖及其生产方法，原料组成为：60％～65％致密刚玉、5％～8％电熔白刚玉、5％～10％锆刚玉、8％～12％活性尖晶石微粉、3％～8％α‑氧化铝微粉、2％～4％锆复合硅微粉、5％～8％水合氧化铝微粉，外加上述原料总量0.8％～1％减水剂、0.1％～0.15％防爆纤维。采用浇注振动成型工艺，避免机压上铸口砖时产生的层密度现象和铸口砖上中下部位密度差异问题，改善上铸口砖的材质均匀性和性能均匀性。经检测，本发明产品符合YB/T4111‑2019《铸口砖及座砖》行业标准中刚玉质KL‑90牌号的性能要求，且明显优于该行业标准中的性能要求。

技术领域

本发明涉及一种无碳上铸口砖及其生产方法，属于无机非金属领域。

背景技术

上铸口砖也叫上水口砖，镶嵌在钢包底部座砖中的耐火材料质钢水流出口，起到引流作用使用寿命相对较高，普遍达到10次以上，如果出现由于上水口穿钢，会造成钢包底和机构的严重损毁，造成较严重的安全事故，因此上铸口砖的安全性至关重要。目前使用的材质主要是铝碳质、镁碳质、镁尖晶石碳质和刚玉质等。

铸口砖的工艺流程一般包括：配料-混料-困料-机压成型-烘干-烧成-装箱-入库等步骤。由于上铸口砖具有一定的高度，在机压成型过程中，由于压力传导递减和弹性后效，一方面导致上铸口砖上中下出现密度差，影响产品性能的均匀性，在热环境中造成应力分布不均，导致裂纹的产生，另一方面可能导致成型作业时出现裂纹，影响产品的合格率。

在炼钢连住过程中，由于钢包上铸口砖经过反复的热胀冷缩产生的热应力，钢水的机械冲刷和侵蚀以及座砖热胀冷缩引起的压应力，都会导致上铸口砖破裂和损坏，影响上铸口砖使用寿命和使用安全性。同时目前上铸口砖普遍采用的是含碳材料，含碳材料在高温使用过程中存在碳氧化，导致结构强度减低的缺点，同时含碳上铸口砖在使用过程中损耗会对钢水产生“增碳效应”，影响钢水的洁净度；另外由于使用的是含碳材料，具有一定的导电性，对个别钢厂使用的钢包电磁感应下渣检测系统的检测准确性有一定影响，造成下渣控制不准确或无法进行下渣检测。

刚玉质铸口砖通常采用预制成型，以铝酸钙水泥为结合剂，在高温下会生成成低熔物，高温下耐冲刷和抗侵蚀能力较差，不利于在高温下长期使用，影响上铸口砖的使用寿命。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的是提供一种无碳上铸口砖及其生产方法。

为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：

一种无碳上铸口砖，按重量百分比计，原料组成为：60％～65％的致密刚玉、5％～8％的电熔白刚玉、5％～10％的锆刚玉、8％～12％的活性尖晶石微粉、3％～8％的α-氧化铝微粉、2％～4％的锆复合硅微粉、5％～8％的水合氧化铝微粉，上述原料总重为100％，外加上述原料总量0.8％～1％的减水剂、0.1％～0.15％的防爆纤维。

所述致密刚玉的粒度范围为：1mm粒度1≤3mm、0.5mm粒度2≤1mm、0.044mm粒度3≤0.5mm，粒度1：粒度2：粒度3的重量比为＝14～20：18～25：19～28。

所述电熔白刚玉的粒度≤0.044mm。

所述锆刚玉的粒度为0.044mm～0.5mm。

所述活性尖晶石微粉的粒度为：D50＝1.7μm；所述水合氧化铝微粉的粒度为：D50＝4μm～8μm。

所述α-氧化铝微粉为多峰α-氧化铝，粒度为：D50＝1.5μm。

所述锆复合硅微粉的主要成分为ZrO₂、SiO₂，按重量百分比计，ZrO₂：6％～7％，SiO₂≥90％。

所述减水剂为分散性氧化铝，型号为ADS3和ADW1，两者混合的重量比为1：1。