一种铝‐尖晶石‐刚玉复合耐火材料及其制备方法和应用.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102627463A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102627463A(43)申请公布日2012.08.08(21)申请号201210101786.7(22)申请日2012.04.09(71)申请人宜兴市诺明高温耐火材料有限公司地址214267江苏省无锡市宜兴经济开发区百合大道学圩路(72)发明人高原钱志明黄京衡马国栋刘亚勤张军杰宋士佳王丽君(74)专利代理机构南京天华专利代理有限责任公司32218代理人徐冬涛(51)Int.Cl.C04B35/66(2006.01)F27D1/00(2006.01)权利要求书权利要求书1页1页说明书说明书55页页附图附图11页(54)发明名称一种铝‐尖晶石‐刚玉复合耐火材料及其制备方法和应用(57)摘要本发明属于耐火材料领域，公开了一种铝-尖晶石-刚玉复合耐火材料及其制备方法和应用。该铝-尖晶石-刚玉复合耐火材料，包含由1％～15％的金属铝粉、5％～25％的镁铝尖晶石和73％～90％的白刚玉或者板状刚玉中的一种或几种组成的原料和占所述的原料总质量的1.5％～3％的无机结合剂。该铝-尖晶石-刚玉复合耐火材料可在制备RH精炼炉衬中的应用。本发明以刚玉、尖晶石、金属铝为原料，在二次精炼过程中不引入铬污染和碳污染；添加的金属铝的熔点低，在材料中作为“软”的过渡塑性相基质引入，通过控制其含量，达到增强材料抗侵蚀性能的目的；不必高温烧成，降低能耗，节约成本，缩短生产周期，提高了产品的质量和寿命。CN1026743ACN102627463A权利要求书1/1页1.一种铝-尖晶石-刚玉复合耐火材料，其特征在于包含由1wt％～15wt％的金属铝粉、5wt％～25wt％的镁铝尖晶石和73wt％～90wt％的白刚玉或者板状刚玉中的一种或几种组成的原料和占所述的原料总质量的1.5wt％～3wt％的无机结合剂。2.根据权利要求1所述的铝-尖晶石-刚玉复合耐火材料，其特征在于所述的无机结合剂为磷酸二氢铝、六偏磷酸钠或三聚磷酸钠中的一种或几种。3.根据权利要求1所述的铝-尖晶石-刚玉复合耐火材料，其特征在于原料粒度级配如下：4-1mm粗粒度的颗粒45wt％～50wt％；1-0.088mm中粒度的颗粒15wt％～25wt％；≤0.088mm的细粉30wt％～35wt％。4.权利要求1所述的铝-尖晶石-刚玉复合耐火材料的制备方法，其特征在于：(1)配料：按照权利要求1所述的配比称量所需原料；(2)混练：将≤0.088mm的原料细粉预混25～35min，将粒度大于0.088mm的原料均匀倒入辊碾机中混合均匀，10min～20min后停止搅拌，将无机结合剂的一半倒入，继续搅拌10min～20min后，将预混好的细粉料倒入辊碾机内搅拌10min～20min，然后将剩余的结合剂全部倒入继续搅拌35min～55min，停止搅拌；(3)困料：将混炼好的混合料密封，充分困料8～24小时；(4)成型：将混合料在压力机上130Mpa～170Mpa压制成型，25～28℃下养护20～24h，并在i00℃～110℃下干燥20～24h；(5)热处理：将成型的耐火材料在300℃～600℃空气气氛中保温3～6小时。5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于步骤(5)所述的困料时间与温度有关，春、夏、秋季的困料时间为8～10h，冬季的困料时间为20～24h。6.权利要求1所述的铝-尖晶石-刚玉复合耐火材料在制备RH精炼炉衬中的应用。2CN102627463A说明书1/5页一种铝‐尖晶石‐刚玉复合耐火材料及其制备方法和应用技术领域[0001]本发明属于耐火材料领域，涉及一种铝-尖晶石-刚玉复合耐火材料及其制备方法和应用。背景技术[0002]RH精炼炉具有效率高，设备投资少，冶金效果好等特点，国内外广泛应用于高品质洁净钢及超低碳钢的冶炼。但是RH精炼用耐火材料衬的使用寿命一直不高，占用生产成本中不小的份额。主要原因有：①炉外精炼温度高；②炉渣渗透进入耐火材料与之反应导致热剥落和结构剥落；③吹入O2或Ar气，或电磁搅拌，使钢液、炉渣发生剧烈搅动，从而导致耐火材料受到钢液的强烈冲刷，使耐火衬表面不断更新，从而加剧了化学侵蚀与溶解过程的进行。[0003]传统的镁铬砖在热震稳定性和抗渣性等方面表现都比较出色，由于Cr2O3，能提高镁质耐火材料的抗侵蚀性和抗热震性，降低热导率，因此，炼钢工业中，广泛应用于二次精炼炉，是现在我国大多数钢厂炉外精炼设备中所广泛使用的内衬材料。但是，含Cr2O3，耐火材料在氧化性气氛或大量碱性氧化物如K2O、Na2O、CaO等存在时，在一定温度下其三价铬(Cr3+)会转变为六价铬(Cr6+)。六价铬是一种对人类健康有严重危害的物质。由于六价铬化合物可溶于水，也可以气相形式存在，故六价铬可