專利名稱：：氧化鋯尖晶石質(zhì)水口磚的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種耐火材料，尤其涉及一種適用于冶煉各種鋼種的鋼包和中間包的水口用耐火材料。
背景技術(shù)：
：隨著煉鋼工藝的發(fā)展，對(duì)鋼包滑動(dòng)水口、中間包定徑水口和中間包上水口用耐火材料的使用條件變得日益苛刻。為了提高水口磚的壽命，即使當(dāng)耐火材料與熔融材料相接觸時(shí)，有必要防止它與熔融材料例如液態(tài)鋼水和熔渣進(jìn)行反應(yīng)。水口磚的損壞，不僅是由于液態(tài)金屬和熔渣的化學(xué)作用，而且由于熔融金屬的快速熱沖擊引起的裂紋和剝落以及液態(tài)金屬的磨損等物理作用。因此為了使水口磚能夠穩(wěn)定地操作，必須采用能很好抗熱沖擊和抗侵蝕的耐火材料用于制造水口磚。目前滑動(dòng)水口磚主要有Al^fC(日本專利特開(kāi)平11-36012)和鋁鋯碳等含碳耐火材料以及含氧氮化鋁材料(中國(guó)專利CN85109111A)和氧化鋯材料。對(duì)于普通鋼，鋁碳鋯滑板和鋁碳滑板均可滿足要求。對(duì)于高氧鋼，鋼中的總氧高、FeO高，由此含碳高的鋁碳材料、鋁鋯碳材料和含氧氮化鋁材料是不能勝任的，它將產(chǎn)生氧化導(dǎo)致材料疏松，是影響其長(zhǎng)壽的重要原因，因而限制了含碳高材料和含氧氮化鋁的應(yīng)用；而A1203材料和氧化鋯材料對(duì)抗FeO侵蝕性也是很差的耐火材料。對(duì)于鋼中存在2040ppm游離[Ca]的鈣處理鋼，含氧化鋁、氧化硅材料是不能勝任的，它將由于生成低熔物而導(dǎo)致?lián)p毀嚴(yán)重，限制了該類材料的應(yīng)用；氧化鋯材料雖然滿足鈣處理鋼的要求，但存在熱震差、重量大、價(jià)格昂貴的問(wèn)題。目前中間包定徑水口磚、中間包上水口磚接觸鋼液部分普遍采用氧化鋯、鋯英砂材料中的一種或兩種組成(中國(guó)專利CN200610046433.6)，也有采用澆注成型的鋯尖晶石上水口(中國(guó)專利CN01115191.9)。同高溫?zé)傻难趸?、鋯英砂材料相比，澆注成型的鋯尖晶石上水口使用壽命較低，不能滿足鋼廠的使用要求。對(duì)于高氧高錳鋼，采用氧化鋯材料、氧化鋯和鋯英砂復(fù)合材料生產(chǎn)的定徑水口磚及中間包上水口磚存在侵蝕速度快，不耐沖刷，使用壽命低的問(wèn)題。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供一種氧化鋯尖晶石質(zhì)水口磚，該水口磚抗鋼水侵蝕、耐沖刷、熱震穩(wěn)定性好，具有生產(chǎn)成本低和使用壽命長(zhǎng)的特點(diǎn)。本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的一種氧化鋯尖晶石質(zhì)水口磚，所述水口磚由主料和結(jié)合劑組成；其中所述的主料由下述重量百分比的原料組成純度大于94%的氧化鋯，1287%;鋁鎂尖晶石，1085%;剛玉、鋯剛玉、鋯莫來(lái)石、鋯英砂中的一種或多種組合，315%，所述的結(jié)合劑為酚醛樹(shù)脂、黃糊精、聚乙稀醇中的一種或多種組成，結(jié)合劑的加入量為主料重量的15%。所述的氧化鋯為單斜氧化鋯、部分穩(wěn)定氧化鋯、全穩(wěn)定氧化鋯中的一種或多種組3所述的水口磚為滑動(dòng)水口磚、定徑水口磚或中間包上水口磚。本發(fā)明的水口磚采用純度大于94%的氧化鋯以及鋁鎂尖晶石作為主要原料，其余加入剛玉、鋯剛玉、鋯莫來(lái)石、鋯英砂中的一種或多種組成；經(jīng)過(guò)混煉、成型、干燥、高溫?zé)傻裙に嚩瞥?，其中燒成溫度高?400°C。本發(fā)明的氧化鋯尖晶石質(zhì)水口磚在高溫下具有抗鋼水侵蝕、耐沖刷、熱震穩(wěn)定性好、生產(chǎn)成本低的特點(diǎn)。在普通鋼使用條件下，采用本發(fā)明材質(zhì)的滑動(dòng)水口磚，其使用壽命與鋁碳鋯和鋁碳質(zhì)水口磚相當(dāng)，采用本發(fā)明材質(zhì)的定徑水口磚、中間包上水口磚，其使用壽命與氧化鋯材質(zhì)的相當(dāng)。在高氧高錳鋼使用條件下，采用本發(fā)明材質(zhì)的滑動(dòng)水口磚，其使用壽命比鋁碳鋯質(zhì)、鋁碳質(zhì)和氧化鋯質(zhì)水口磚更長(zhǎng)；采用本發(fā)明材質(zhì)的定徑水口磚、中間包上水口磚其使用壽命比氧化鋯質(zhì)、氧化鋯和鋯英砂復(fù)合材料的水口磚長(zhǎng)。在鈣處理鋼條件下，采用本發(fā)明材質(zhì)的滑動(dòng)水口磚，其使用壽命比鋁碳鋯質(zhì)、鋁碳質(zhì)水口磚長(zhǎng)，與氧化鋯質(zhì)水口磚相當(dāng)。采用本發(fā)明的氧化鋯尖晶石質(zhì)水口磚與氧化鋯質(zhì)水口磚相比，有適應(yīng)性廣、使用壽命長(zhǎng)、熱震穩(wěn)定性好、重量輕和價(jià)格低的優(yōu)勢(shì)。具體實(shí)施例方式表1列出本發(fā)明氧化鋯尖晶石質(zhì)水口磚材料的成分(重量百分比)和性能，所述的水口磚為滑動(dòng)水口磚、定徑水口磚或中間包上水口磚。表2現(xiàn)有技術(shù)氧化鋯質(zhì)水口磚的成分(重量百分比)和性能。表1本發(fā)明實(shí)施例的成分(重量百分比)和特性實(shí)施例序號(hào)123456主料(%)氧化鋯材料122135508085招鏡尖晶石857050401510剛玉_2_—一_鋯剛玉325—5_鋯莫來(lái)石__—10一5鋯英砂—510一—結(jié)合劑(%)酚醛樹(shù)脂132黃糊精11112聚乙稀醇213性能體積密度，g/cm33.243.353.954.224.464.75顯氣孔率，％151310976耐壓強(qiáng)度，MPa180200220230195220抗FeO性能很好好好很好一般一般抗CaO、[Ca]性能好好好很好很好很好抗熱震性能很好很好好很好好好經(jīng)濟(jì)性很好很好好好一般一般4其中表1中的氧化鋯為單斜氧化鋯、部分穩(wěn)定氧化鋯、全穩(wěn)定氧化鋯中的一種或多種組合。表2現(xiàn)有技術(shù)氧化鋯質(zhì)水口磚的成分(重量百分比)和性能。<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>從表1和表2的對(duì)比可知，本發(fā)明的氧化鋯尖晶石質(zhì)水口磚具有適應(yīng)性廣、重量輕、鋼水侵蝕、耐沖刷、熱震穩(wěn)定性好和價(jià)格低的優(yōu)勢(shì)。在普通鋼使用條件下，采用本發(fā)明材質(zhì)的滑動(dòng)水口磚，其使用壽命與鋁碳鋯和鋁碳質(zhì)水口磚相當(dāng)，可以達(dá)到4爐以上，采用本發(fā)明材質(zhì)的定徑水口磚、中間包上水口磚，其使用壽命與氧化鋯材質(zhì)的相當(dāng)，可以達(dá)到50爐以上。在高氧高錳鋼使用條件下，采用本發(fā)明材質(zhì)的滑動(dòng)水口磚，其使用壽命比鋁碳鋯質(zhì)、鋁碳質(zhì)和氧化鋯質(zhì)水口磚更長(zhǎng)，可以達(dá)到3爐，而鋁碳鋯質(zhì)、鋁碳質(zhì)和氧化鋯質(zhì)水口磚使用壽命不超過(guò)2爐；采用本發(fā)明材質(zhì)的定徑水口磚、中間包上水口磚其使用壽命比氧化鋯質(zhì)、氧化鋯和鋯英砂復(fù)合材料的水口磚長(zhǎng)，使用壽命可以達(dá)到30爐，而氧化鋯質(zhì)、氧化鋯和鋯英砂復(fù)合材料的水口磚的使用壽命小于20爐。在鈣處理鋼條件下，采用本發(fā)明材質(zhì)的滑動(dòng)水口磚，其使用壽命比鋁碳鋯質(zhì)、鋁碳質(zhì)水口磚長(zhǎng)，與氧化鋯質(zhì)水口磚相當(dāng)，可以達(dá)到3爐，而鋁碳鋯質(zhì)、鋁碳質(zhì)水口磚的使用壽命僅為1爐。權(quán)利要求一種氧化鋯尖晶石質(zhì)水口磚，其特征是所述水口磚由主料和結(jié)合劑組成；所述的主料由下述重量百分比的原料組成純度大于94％的氧化鋯，12～87％；鋁鎂尖晶石，10～85％；剛玉、鋯剛玉、鋯莫來(lái)石、鋯英砂中的一種或多種組合，3～15％，所述的結(jié)合劑為酚醛樹(shù)脂、黃糊精、聚乙稀醇中的一種或多種組成，結(jié)合劑的加入量為主料重量的1～5％。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氧化鋯尖晶石質(zhì)水口磚，其特征是所述的氧化鋯為單斜氧化鋯、部分穩(wěn)定氧化鋯、全穩(wěn)定氧化鋯中的一種或多種組合。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的氧化鋯尖晶石質(zhì)水口磚，其特征是所述的水口磚為滑動(dòng)水口磚、定徑水口磚或中間包上水口磚。全文摘要本發(fā)明涉及一種耐火材料，尤其涉及一種適用于冶煉各種鋼種的鋼包和中間包的水口用耐火材料。一種氧化鋯尖晶石質(zhì)水口磚，所述水口磚由主料和結(jié)合劑組成；其中所述的主料由下述重量百分比的原料組成純度大于94％的氧化鋯，12～87％；鋁鎂尖晶石，10～85％；剛玉、鋯剛玉、鋯莫來(lái)石、鋯英砂中的一種或多種組合，3～15％，所述的結(jié)合劑為酚醛樹(shù)脂、黃糊精、聚乙稀醇中的一種或多種組成，結(jié)合劑的加入量為主料重量的1～5％。本發(fā)明的水口磚具有抗鋼水侵蝕、耐沖刷、熱震穩(wěn)定性好、生產(chǎn)成本低和使用壽命長(zhǎng)的特點(diǎn)。文檔編號(hào)C04B35/66GK101786889SQ20091020064公開(kāi)日2010年7月28日申請(qǐng)日期2009年12月24日優(yōu)先權(quán)日2009年12月24日發(fā)明者張英明,方文兵申請(qǐng)人:上海寶威陶瓷新材料有限公司