一種鈦鋁酸鈣-高鋁礬土改性耐火材料及其制備方法和應用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于耐火材料領(lǐng)域，尤其涉及一種鈦鋁酸鈣-高鋁礬土改性耐火材料及其 制備方法和應用。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著快速、高效連鑄和二次精煉技術(shù)及工藝的發(fā)展，滑動水口系統(tǒng)在現(xiàn)代鋼鐵冶 煉過程中變得越來越重要，成為冶煉中不可缺少的部分。它是連鑄機澆鑄過程中鋼水的控 制裝置，能夠精確地調(diào)節(jié)從鋼包到連鑄中間包的水流量，使流入和流出的鋼水達到平衡，從 而使連鑄操作更容易控制。滑動水口系統(tǒng)因其可控性好，能提高煉鋼生產(chǎn)效率而得到了迅 速發(fā)展。
[0003] 滑動水口系統(tǒng)由驅(qū)動裝置、機械部分和耐火材料部分（即上下滑板、下水口磚）組 成，該系統(tǒng)中的下水口磚服役時，其內(nèi)外表面間存在由溫度梯度所形成熱應力，當熱應力超 過下水口磚的極限應力值時，下水口磚發(fā)生脆性斷裂；另外在服役期間下水口磚一直處于 高溫環(huán)境中，使得下水口磚易因氧化而變得疏松多孔、強度下降，澆鑄時鋼水的沖刷和侵蝕 使得損毀加劇，從而影響其使用穩(wěn)定性及安全性。當前多數(shù)耐火材料廠家生產(chǎn)的下水口磚 多以剛玉、鋁碳質(zhì)為主，其中剛玉質(zhì)的下水口磚具有較好的使用性能，但成本過高；鋁碳質(zhì) 下水口磚成本相對較低，不耐侵蝕，壽命低、使用性能波動較大，影響了鋼鐵企業(yè)的安全生 產(chǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 為了克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種鈦鋁酸鈣-高鋁礬土改性耐 火材料，提高使用性能，降低生產(chǎn)成本。
[0005] 本發(fā)明的另一目的是提供該耐火材料的制備方法。
[0006] 本發(fā)明的另一目的是提供該耐火材料的應用。
[0007] 本發(fā)明的目的可通過如下技術(shù)方案實現(xiàn)： 一種鈦鋁酸鈣-高鋁礬土改性耐火材料，其原料配比為：25wt%?40wt%("％"表示質(zhì)量 百分比，以原料總質(zhì)量為基準，下同）的高錯研^土、25 wt%?40 wt%的鈦錯酸I丐、30 wt%? 35 wt%的共磨粉和外加占原料總質(zhì)量3 wt%?6 wt%的酚醛樹脂結(jié)合劑，其中所述的共 磨粉由鈦鋁酸鈣細粉、a-Al2O3微粉、石墨粉、碳化硅細粉、金屬鋁粉和高溫浙青粉混合均 勻制得；其中所述的鈦鋁酸鈣成分配比為：Α1 20376· 21%、TiO2IO. 6%、CaOlO. 16%、Fe2O3O. 6%、 MgOL 82%、SiO2O. 62% (以鈦鋁酸鈣的質(zhì)量為基準)。
[0008] 優(yōu)選的，所述的共磨齡成令配化加下·
【主權(quán)項】
1. 一種鈦鋁酸鈣-高鋁礬土改性耐火材料，其特征在于其原料配比為：25wt%?40wt% 的高錯研^土、25wt%?40wt%的鈦錯酸f丐、30wt%?35wt%的共磨粉和外加占原料總質(zhì) 量3wt%?6wt%的酚醛樹脂結(jié)合劑，其中所述的共磨粉由鈦鋁酸鈣細粉、a_A1203微粉、 石墨粉、碳化硅細粉、金屬鋁粉和高溫浙青粉混合均勻制得；其中所述的鈦鋁酸鈣成分配比 為：Al20376. 21%、Ti0210. 6%、CaOlO. 16%、Fe2030. 6%、MgOl. 82%、Si020 . 62%。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的鈦鋁酸鈣-高鋁礬土改性耐火材料，其特征在于所述的共磨 粉成分配比如下：
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的鈦鋁酸鈣-高鋁礬土改性耐火材料，其特征在于所述的高鋁 礬土粒度級配如下：
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的鈦鋁酸鈣-高鋁礬土改性耐火材料，其特征在于所述的鈦鋁 酸鈣粒度級配如下：
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5. 根據(jù)權(quán)利要求1?4項中任一項所述的鈦鋁酸鈣-高鋁礬土改性耐火材料的制備方 法，按以下步驟具體進行： 1) 制備共磨粉：按照15wt%將鈦鋁酸鈣細粉、8wt%a-Al203微粉、5wt%石墨粉、4wt% 碳化娃細粉粉、2wt%金屬錯粉和1wt%高溫浙青粉混合均勻制得,制成共磨粉； 2) 配料：按5?3mm高錯研^土 5wt%、3?1mm高錯研^土 20wt%、1?0mm高錯研^土 15wt% 配料，5?3mm欽錯酸興5wt%、3?1mm欽錯酸興15wt%、1?0mm欽錯酸興l〇wt%配料； 3) 混料：將25wt%?40wt%的鈦錯酸f丐和25wt%?40wt%的高錯研^土顆粒用濕碾機干 混2?3分鐘，然后緩慢加入3?6%酚醛樹脂結(jié)合劑，最后加入30wt%?35wt%的共磨粉， 混合20?30分鐘后出料； 4) 成型：將混合料在630t電動螺旋壓磚機上壓制成型； 5) 熱處理：需熱處理48小時以上，其中進窯口溫度50°C，烘烤時間8小時以上，110°C 烘烤時間12小時以上，200?250°C烘烤時間12小時以上，250?350°C烘烤時間16小時 以上；
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種鈦鋁酸鈣-高鋁礬土改性耐火材料及其制備方法和應用，屬于耐火材料領(lǐng)域。其技術(shù)方案是：25wt%～40wt%的高鋁礬土、25wt%～40wt%的鈦鋁酸鈣、30wt%～35wt%的共磨粉和外加占原料總質(zhì)量3wt%～6wt%的酚醛樹脂結(jié)合劑，其中所述的共磨粉由鈦鋁酸鈣細粉、α-Al2O3微粉、石墨粉、碳化硅細粉、金屬鋁粉和高溫瀝青粉混合均勻制得；其中所述的鈦鋁酸鈣成分配比為：Al2O376.21%、TiO210.6%、CaO10.16%、Fe2O30.6%、MgO1.82%、SiO20.62%。本發(fā)明所引入的鈦鋁酸鈣作為煉鋼的工業(yè)廢渣，得到有效地回收利用，極大地降低了生產(chǎn)制造成本；鈦鋁酸鈣是六鋁酸鈣、二鋁酸鈣、鈦酸鋁、鈦酸鈣以及金紅石相的固溶體，使耐火材料具有良好的抗熱震性能、隔熱性能。
【IPC分類】B22D41-54, C04B35-66
【公開號】CN104609872
【申請?zhí)枴緾N201510013589
【發(fā)明人】余西平, 趙繼增, 趙鋒, 徐昆波, 張遠紅, 劉輝, 王立峰
【申請人】馬鞍山利爾開元新材料有限公司
【公開日】2015年5月13日
【申請日】2015年1月12日