一種輕質(zhì)彌散型透氣磚及其制備方法
【專利摘要】一種輕質(zhì)彌散型透氣磚及其制備方法。其技術(shù)方案是：以40~72wt%的輕質(zhì)剛玉為骨料，以10~22wt%的燒結(jié)尖晶石細粉、15~31wt%的煅燒氧化鋁微粉和3~7wt%的ρ?Al2O3微粉為基質(zhì)料，外加所述骨料和所述基質(zhì)料之和0.8~1.0wt%的減水劑和20~30wt%的水，攪拌4~6min，澆注成型，室溫條件下靜置18~26h，100~120℃條件下干燥24~32h，然后在1400~1680℃條件下保溫3~6h，即得輕質(zhì)彌散型透氣磚。所述輕質(zhì)剛玉中貫通氣孔的體積占輕質(zhì)剛玉顆粒體積的30%~40%。本發(fā)明具有工藝易于控制、成本低和對環(huán)境污染小的優(yōu)點，所制備的輕質(zhì)彌散型透氣磚透氣性好、抗?jié)B透性能優(yōu)異和強度高。
【專利說明】
一種輕質(zhì)彌散型透氣磚及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明屬于彌散型透氣磚技術(shù)領(lǐng)域。具體涉及一種輕質(zhì)彌散型透氣磚及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]透氣磚是鋼鐵冶金工業(yè)中廣泛使用的一種耐火材料，主要安裝于轉(zhuǎn)爐、電爐或鋼包等冶金工業(yè)設(shè)備中，其主要功能是將氬氣、氮氣等惰性氣體吹入冶金設(shè)備中，通過氣泡的上浮去除鋼液中的夾雜物，通過對鋼液的攪拌起到了均勻鋼水溫度和鋼水成份的作用，可大幅度提尚冶煉效率。
[0003]透氣磚分為彌散型、直通型和狹縫型透氣磚。而彌散式透氣磚具有透氣穩(wěn)定性高、不易堵塞氣體通道、不需要吹氧清掃、安全、經(jīng)濟和節(jié)約能源的特點，這些優(yōu)勢是直通型和狹縫型透氣磚所不能比擬的。目前鮮有關(guān)于如何形成彌散型氣體通道的工藝報道，如:“一種彌散型透氣磚”(CN200810127079.9)的專利技術(shù)，該方法通過引入微泡引氣劑和泡沫穩(wěn)定劑來形成彌散型氣孔；“一種防滲透透氣磚及其制造方法”(CN201210247846.6)的專利技術(shù)，該方法是將微氣孔形成劑均勻的分散于透氣磚坯體中，坯體經(jīng)過高溫?zé)桑谕笟獯u體內(nèi)會殘留有大量均勻分布且相互連通的微氣孔；“一種高吹通率透氣磚及其制備方法”(CN201410094948.8)的專利技術(shù)，該方法是以35?50wt%的粗剛玉、25?40%wt的細剛玉、8?15wt%的氧化招細粉和5?10wt%的微粉為原料，通過控制顆粒級配和機壓的方式，使高溫?zé)珊蟮耐笟獯u體內(nèi)形成均勻分布且相互貫通的微孔；“一種中間包透氣磚及其制備方法”(CN200510018942.3)的專利技術(shù)，該方法以76?85wt°/c^剛玉、5?20wt%的莫來石、2?10wt°/c^結(jié)合劑、1~5%的硅微粉為原料，外加0.05-0.20的％的分散劑、5?20%的干凝膠粉和1~5%的AlF3，通過加入的干凝膠粉和催化劑所形成的微孔來改善透氣磚的透氣性能。可見，目前彌散型透氣磚多以發(fā)泡法和燃盡物法來形成彌散型氣體通道，工藝不易控制，并且增加了成本，并且燃盡物法生成的氣體對環(huán)境造成污染。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明旨在克服現(xiàn)有技術(shù)缺陷，目的是提供一種工藝易于控制、成本低和對環(huán)境污染小的輕質(zhì)彌散型透氣磚的制備方法，用該方法制備的輕質(zhì)彌散型透氣磚透氣性好、抗?jié)B透性能優(yōu)異和強度高。
[0005]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:以40?72wt%的輕質(zhì)剛玉為骨料，以10?22wt%的燒結(jié)尖晶石細粉、15?31wt%的煅燒氧化鋁微粉和3?7wt°/c^p-Al203微粉為基質(zhì)料，外加所述骨料和所述基質(zhì)料之和0.8-1.0￥丨％的減水劑和20?30wt%的水，攪拌4?6min，澆注成型，室溫條件下靜置18?26h，100?120 °C條件下干燥24?32h，然后在1400?1680 °C條件下保溫3?6h，即得輕質(zhì)彌散型透氣磚。
[0006]所述輕質(zhì)剛玉的顆粒級配是:粒徑為3?6mm、粒徑為I?3mm、粒徑為0.5~lmm和粒徑為0.5mm以下的顆粒依次占所述輕質(zhì)剛玉的20~30wt%、30~40wt%、10~15wt%和20~25wt%;所述輕質(zhì)剛玉顆粒的體積密度為1.55?1.65g/cm3;所述輕質(zhì)剛玉中的貫通氣孔的體積占輕質(zhì)剛玉顆粒體積的30?40%。
[0007]所述燒結(jié)尖晶石細粉的中位徑小于75μπι。
[0008]所述煅燒氧化鋁微粉的中位徑小于3μπι。
[0009 ] 所述ρ-Α 1203微粉的中位徑小于5μπι。
[0010]所述減水劑為ADS3和ADWl的混合物，ADS3和ADWl的質(zhì)量比為1:1。
[0011 ]由于采用上述技術(shù)方案，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下積極效果:
本發(fā)明采用輕質(zhì)剛玉作為骨料，輕質(zhì)剛玉中貫通氣孔的體積占輕質(zhì)剛玉顆粒體積的30?40%，可以形成彌散型的氣體通道，使彌散型透氣磚具有好的透氣性，并且不用加入發(fā)泡劑和泡沫穩(wěn)定劑，工藝易于控制，成本低，燒結(jié)過程中沒有有害物質(zhì)揮發(fā)，對環(huán)境污染小，抗?jié)B透性能優(yōu)異和強度高。
[0012]本發(fā)明所制備的輕質(zhì)彌散型透氣磚經(jīng)檢測:顯氣孔率為35%?60%;透氣度為IX 1一12?50 X 10—12μπι2;體積密度為1.6-2.0g/cm3;燒成后的耐壓強度為20?60MPa。
[0013]因此，本發(fā)明具有工藝易于控制、成本低和對環(huán)境污染小的優(yōu)點，所制備的彌散型透氣磚透氣性好、抗?jié)B透性能優(yōu)異和強度高。
【具體實施方式】
[0014]下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作進一步的描述，并非對其保護范圍的限制:
為避免重復(fù)，先將本【具體實施方式】涉及到的有關(guān)物料統(tǒng)一描述如下，實施例中將不贅述:
所述輕質(zhì)剛玉的顆粒級配是:粒徑為3?6mm、粒徑為I?3mm、粒徑為0.5~Imm和粒徑為
0.5mm以下的顆粒依次占所述輕質(zhì)剛玉的20?30wt%、30?40wt%、10?15wt%和20?25wt%;所述輕質(zhì)剛玉顆粒的體積密度為1.55-1.65g/cm3 ；所述輕質(zhì)剛玉中的貫通氣孔的體積占輕質(zhì)剛玉顆粒體積的30?40%。
[0015]所述燒結(jié)尖晶石細粉的中位徑小于75μπι。
[0016]所述煅燒氧化鋁微粉的中位徑小于3μπι。
[0017]所述P-Al2O3微粉的中位徑小于5μπι。
[0018]所述減水劑為ADS3和ADWl的混合物，ADS3和ADWl的質(zhì)量比為1:1。
[0019]實施例1
一種輕質(zhì)彌散型透氣磚及其制備方法。以68?72wt%的輕質(zhì)剛玉為骨料，以10?11.5wt%的燒結(jié)尖晶石細粉、15?17wt%的煅燒氧化鋁微粉和3~3.5wt°/c^p-Al203微粉為基質(zhì)料，外加所述骨料和所述基質(zhì)料之和0.8-1.0?丨％的減水劑和27?30wt%的水，攪拌4?6min，澆注成型，室溫條件下靜置18?26h，100?120°C條件下干燥24?32h，然后在1400?1540 °C條件下保溫3?6h，即得輕質(zhì)彌散型透氣磚。
[0020]本實施例所制備的輕質(zhì)彌散型透氣磚經(jīng)檢測:顯氣孔率為52%?60%，透氣度為40?50X 10—12μπι2，體積密度為1.7g/cm3，燒成后的耐壓強度為20?26MPa。
[0021]實施例2
一種輕質(zhì)彌散型透氣磚及其制備方法。以64?68wt%的輕質(zhì)剛玉為骨料，以11.5?13wt%的燒結(jié)尖晶石細粉、17?19wt%的煅燒氧化鋁微粉和3.5?4wt°/c^p-Al203微粉為基質(zhì)料，外加所述骨料和所述基質(zhì)料之和0.8-1.0?丨％的減水劑和26?29wt%的水，攪拌4?6min，澆注成型，室溫條件下靜置18?26h，100?120°C條件下干燥24?32h，然后在1420?1560 °C條件下保溫3?6h，即得輕質(zhì)彌散型透氣磚。
[0022]本實施例所制備的輕質(zhì)彌散型透氣磚經(jīng)檢測:顯氣孔率為48%?57%，透氣度為35?47X 10—12μπι2，體積密度為1.65?1.75g/cm3，燒成后的耐壓強度為23?28MPa。
[0023]實施例3
一種輕質(zhì)彌散型透氣磚及其制備方法。以60?64wt%的輕質(zhì)剛玉為骨料，以13?14.5wt%的燒結(jié)尖晶石細粉、19?21wt%的煅燒氧化鋁微粉和4?4.5wt°/c^p-Al203微粉為基質(zhì)料，外加所述骨料和所述基質(zhì)料之和0.8-1.0?丨％的減水劑和25?28wt%的水，攪拌4?6min，澆注成型，室溫條件下靜置18?26h，100?120°C條件下干燥24?32h，然后在1440?1580 °C條件下保溫3?6h，即得輕質(zhì)彌散型透氣磚。
[0024]本實施例所制備的輕質(zhì)彌散型透氣磚經(jīng)檢測:顯氣孔率為46?53%，透氣度為31?45X 10—12μπι2，體積密度為1.67?1.79g/cm3，燒成后的耐壓強度為25?32MPa。
[0025]實施例4
一種輕質(zhì)彌散型透氣磚及其制備方法。以56?60wt%的輕質(zhì)剛玉為骨料，以14.5?16wt%的燒結(jié)尖晶石細粉、21?23wt%的煅燒氧化鋁微粉和4.5-5.0wt°/c^p-Al203微粉為基質(zhì)料，外加所述骨料和所述基質(zhì)料之和0.8-1.0?丨％的減水劑和24?27wt%的水，攪拌4?6min，澆注成型，室溫條件下靜置18?26h，100?120 °C條件下干燥24?32h，然后在1460?1600 °C條件下保溫3?6h，即得輕質(zhì)彌散型透氣磚。
[0026]本實施例所制備的輕質(zhì)彌散型透氣磚經(jīng)檢測:顯氣孔率為43?50%，透氣度為27?40X 10—12μπι2，體積密度為1.7?1.82g/cm3，燒成后的耐壓強度為27?35MPa。
[0027]實施例5
一種輕質(zhì)彌散型透氣磚及其制備方法。以52?56wt%的輕質(zhì)剛玉為骨料，以16?17.5wt%的燒結(jié)尖晶石細粉、23?25wt%的煅燒氧化鋁微粉和5.0-5.5wt°/c^p-Al203微粉為基質(zhì)料，外加所述骨料和所述基質(zhì)料之和0.8-1.0?丨％的減水劑和23?26wt%的水，攪拌4?6min，澆注成型，室溫條件下靜置18?26h，100?120 °C條件下干燥24?32h，然后在1480?1620 °C條件下保溫3?6h，即得輕質(zhì)彌散型透氣磚。
[0028]本實施例所制備的輕質(zhì)彌散型透氣磚經(jīng)檢測:顯氣孔率為40?48%，透氣度為21?34X 10—12μπι2，體積密度為1.73?1.84g/cm3，燒成后的耐壓強度為29?40MPa。
[0029]實施例6
一種輕質(zhì)彌散型透氣磚及其制備方法。以48?52wt%的輕質(zhì)剛玉為骨料，以17.5?19.0wt%的燒結(jié)尖晶石細粉、25?27wt%的煅燒氧化鋁微粉和5.5-6.0wt°/c^p-Al203微粉為基質(zhì)料，外加所述骨料和所述基質(zhì)料之和0.8-1.0?丨％的減水劑和22?25wt%的水，攪拌4?6min，澆注成型，室溫條件下靜置18?26h，100?120°C條件下干燥24?32h，然后在1500?1640°C條件下保溫3~6h，即得輕質(zhì)彌散型透氣磚。
[0030]本實施例所制備的輕質(zhì)彌散型透氣磚經(jīng)檢測:顯氣孔率為38?45%，透氣度為15?30X 10—12μπι2，體積密度為1.78?1.9g/cm3，燒成后的耐壓強度為33?47MPa。
[0031 ] 實施例7
一種輕質(zhì)彌散型透氣磚及其制備方法。以44?48wt%的輕質(zhì)剛玉為骨料，以19?20.5wt%的燒結(jié)尖晶石細粉、27?29wt%的煅燒氧化鋁微粉和6.0-6.5wt°/c^p-Al203微粉為基質(zhì)料，外加所述骨料和所述基質(zhì)料之和0.8-1.0?丨％的減水劑和21?24wt%的水，攪拌4?6min，澆注成型，室溫條件下靜置18?26h，100?120 °C條件下干燥24?32h，然后在1520?1660 °C條件下保溫3?6h，即得輕質(zhì)彌散型透氣磚。
[0032]本實施例所制備的輕質(zhì)彌散型透氣磚經(jīng)檢測:顯氣孔率為37?43%，透氣度為10?22X 10—12μπι2，體積密度為1.82?1.95g/cm3，燒成后的耐壓強度為37?52MPa。
[0033]實施例8
一種輕質(zhì)彌散型透氣磚及其制備方法。以40?44wt%的輕質(zhì)剛玉為骨料，以20.5?22wt%的燒結(jié)尖晶石細粉、29?31wt%的煅燒氧化鋁微粉和6.5-7.0wt°/c^p-Al203微粉為基質(zhì)料，外加所述骨料和所述基質(zhì)料之和0.8-1.0?丨％的減水劑和20?23wt%的水，攪拌4?6min，澆注成型，室溫條件下靜置18?26h，100?120 °C條件下干燥24?32h，然后在1540?1680 °C條件下保溫3?6h，即得輕質(zhì)彌散型透氣磚。
[0034]本實施例所制備的輕質(zhì)彌散型透氣磚經(jīng)檢測:顯氣孔率為35?43%，透氣度為I?15X 10—12μπι2，體積密度為1.85?2.08/0!13，燒成后的耐壓強度為43~6010^。
[0035]
本【具體實施方式】與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下積極效果:
本【具體實施方式】采用輕質(zhì)剛玉作為骨料，輕質(zhì)剛玉中貫通氣孔的體積占輕質(zhì)剛玉顆粒體積的30%?40%，可以形成彌散型的氣體通道，使彌散型透氣磚具有好的透氣性，并且不用加入發(fā)泡劑和泡沫穩(wěn)定劑，工藝易于控制，成本低，燒結(jié)過程中沒有有害物質(zhì)揮發(fā)，對環(huán)境污染小，抗?jié)B透性能優(yōu)異和強度高。
[0036]本【具體實施方式】所制備的輕質(zhì)彌散型透氣磚經(jīng)檢測:顯氣孔率為35%?60%;體積密度為I.6?2.0g/cm3;透氣度為I?50 X 1^1W;燒成后的耐壓強度為20?60MPa。
[0037]因此，本【具體實施方式】具有工藝易于控制、成本低和對環(huán)境污染小的優(yōu)點，所制備的輕質(zhì)彌散型透氣磚透氣性好、抗?jié)B透性能優(yōu)異和強度高。
【主權(quán)項】
1.一種輕質(zhì)彌散型透氣磚的制備方法，其特征在于以40?72wt%的輕質(zhì)剛玉為骨料，以10?22wt%的燒結(jié)尖晶石細粉、15?31wt%的煅燒氧化鋁微粉和3?7的％的041203微粉為基質(zhì)料，外加所述骨料和所述基質(zhì)料之和0.8?1.0wt %的減水劑和20?30wt %的水，攪拌4?6min，饒注成型，室溫條件下靜置18?26h，100?120°C條件下干燥24?32h，然后在1400?1680°C條件下保溫3?6h，即得輕質(zhì)彌散型透氣磚。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輕質(zhì)彌散型透氣磚的制備方法，其特征在于所述輕質(zhì)剛玉的顆粒級配是:粒徑為3?6mm、粒徑為I?3mm、粒徑為0.5?Imm和粒徑為0.5mm以下的顆粒依次占所述輕質(zhì)剛玉的20?30wt%、30?40wt%、10?15*1:%和20?25wt% ;所述輕質(zhì)剛玉顆粒的體積密度為1.55?1.65g/cm3;所述輕質(zhì)剛玉中的貫通氣孔的體積占輕質(zhì)剛玉顆粒體積的30?40 %。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輕質(zhì)彌散型透氣磚的制備方法，其特征在于所述燒結(jié)尖晶石細粉的中位徑小于75μπι。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輕質(zhì)彌散型透氣磚的制備方法，其特征在于所述煅燒氧化鋁微粉的中位徑小于3μ??。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輕質(zhì)彌散型透氣磚的制備方法，其特征在于所述P-Al2O3微粉的中位徑小于5μηι。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輕質(zhì)彌散型透氣磚的制備方法，其特征在于所述減水劑為ADS3和ADWl的混合物，ADS3和ADWl的質(zhì)量比為1:1。7.—種輕質(zhì)彌散型透氣磚，其特征在于所述輕質(zhì)彌散型透氣磚是根據(jù)權(quán)利要求1?6項中任一項所述輕質(zhì)彌散型透氣磚的制備方法所制備的輕質(zhì)彌散型透氣磚。
【文檔編號】C04B35/66GK105859315SQ201610202807
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年3月31日
【發(fā)明人】李遠兵, 王慶恒, 王興東, 李淑靜
【申請人】武漢科技大學(xué)