阅读说明：本技术 一种环保型低碳铝碳滑板不烧砖及其制备方法 (Environment-friendly low-carbon aluminum-carbon non-fired brick for sliding plate and preparation method thereof ) 是由 刘新红 靳亲国 张婧 贾全利 于 2021-10-15 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种环保型低碳铝碳滑板不烧砖及其制备方法,属于炼钢连铸用耐火材料技术领域。所述环保型低碳铝碳滑板不烧砖包括以下重量百分比的原料,65～70%刚玉骨料、5～15%刚玉细粉、10～15%铝硅合金粉、5～8%活性氧化铝微粉、2～4%碳、1～4%含硼添加剂,及占上述原料总和5～6%的无机结合剂。制备过程为将上述原料混合好的料,在150MPa下压制成型、在110～200℃干燥,进行钻孔,再进行100～120℃干燥排除钻孔水分,然后进行磨制、打箍、粘壳、涂面工序制成环保型低碳铝碳不烧滑板砖。本发明是以环保型无机结合剂代替酚醛树脂,且采用不烧不浸油的方法制备铝碳质滑板,所制备的铝碳质滑板是一种节能、环保、生产成本较低和具有良好中温强度的环保型不烧低碳铝碳滑板材料。(The invention discloses an environment-friendly low-carbon aluminum-carbon non-fired brick for a sliding plate and a preparation method thereof, belonging to the technical field of refractory materials for steelmaking and continuous casting. The environment-friendly low-carbon aluminum-carbon unburned brick for the slide plate comprises the following raw materials, by weight, 65-70% of corundum aggregate, 5-15% of corundum fine powder, 10-15% of aluminum-silicon alloy powder, 5-8% of activated alumina micro powder, 2-4% of carbon, 1-4% of boron-containing additive and 5-6% of inorganic binder accounting for the total weight of the raw materials. The preparation process comprises the steps of pressing and molding the mixed raw materials under 150MPa, drying at 110-200 ℃, drilling, drying at 100-120 ℃ to remove water in the drilled hole, and then grinding, hooping, adhering a shell and coating the surface to prepare the environment-friendly low-carbon aluminum-carbon unfired sliding brick. The invention uses environment-friendly inorganic bonding agent to replace phenolic resin, and adopts a method of no-burning and no-oil immersion to prepare the aluminum-carbon sliding plate, and the prepared aluminum-carbon sliding plate is an environment-friendly no-burning low-carbon aluminum-carbon sliding plate material which has the advantages of energy saving, environment protection, lower production cost and good medium-temperature strength.)

一种环保型低碳铝碳滑板不烧砖及其制备方法

技术领域

本发明属于炼钢连铸用耐火材料技术领域，涉及一种控制钢水流量的环保型低碳铝碳滑板不烧砖的制备方法。

背景技术

随着炼钢连铸新技术的不断推广和应用及一些品种钢的开发（高氧钢、钙处理钢、洁净钢等），滑板在使用过程中，受到强烈的热冲击、高温钢水的冲刷磨损，环境介质的侵蚀以及更大的温度波动，滑板的工作环境更为恶劣。目前连铸常用的铝碳质和铝锆碳质滑板，均不同程度存在裂纹、拉毛和氧化，影响使用寿命的进一步提高，从而不能更好适应连铸新技术的要求。并且铝碳质和铝锆碳质滑板采用高温烧成工艺，能源消耗较多，环境污染严重。

近年来采用不烧工艺制备了系列新型滑板，具有一定的节能环保效果。但不烧滑板的结合剂为酚醛树脂，应用时分解产生有机挥发物，且有机挥发物对空气产生污染、有害人类健康，树脂碳氧化产生的温室气体CO₂致使气候变暖。

此外，酚醛树脂在中温区域（300~700℃）分解、氧化致使滑板中温强度明显降低，并在600℃左右产生强度低谷，从而使滑板在使用时滑动面易拉毛、拉断、铸孔不耐冲刷等，且滑板止滑区（600℃左右）易掉块，给炼钢连铸造成潜在的安全隐患，进而限制了不烧滑板的广泛应用。

因此，环保型低碳铝碳滑板不烧砖的制备迫在眉睫。

发明内容

本发明的目的是提供一种环保型低碳铝碳滑板不烧砖的制备方法，该制备方法是以环保型无机结合剂代替酚醛树脂，且采用不烧不浸油的方法制备铝碳质滑板。该制备方法制备的铝碳质滑板是一种节能、环保、生产成本较低和具有良好中温强度的环保型不烧低碳铝碳滑板材料。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种环保型低碳铝碳滑板不烧砖，包括以下重量百分比的原料，65~70%刚玉骨料、5~15%刚玉细粉、10~15%铝硅合金粉、5~8%活性氧化铝微粉、2~4%碳、1~4%含硼添加剂，及占上述原料总和5~6%的无机结合剂。

进一步，所述刚玉骨料为白刚玉颗粒、致密刚玉颗粒、板状刚玉颗粒中的一种或多种，临界粒径为3mm。

进一步，所述刚玉细粉为白刚玉细粉、致密刚玉细粉、板状刚玉细粉中的一种或多种，粒度小于88微米。

进一步，所述白刚玉颗粒或细粉、致密刚玉或细粉和板状刚玉或细粉中的氧化铝含量分别为98wt%~99.5wt%、98.5wt%~99.5wt%和98.5 wt%~99.5wt%，临界粒径为3mm。

进一步，所述碳为石墨、炭黑中的一种或两种。

进一步，所述含硼添加剂为碳化硼、氮化硼、硼化锆中的一种或多种，粒度小于0.044mm。

进一步，所述无机结合剂为粘土、纯铝酸钙水泥、磷酸盐中的一种或多种。

进一步，所述磷酸盐为磷酸二氢铝。

一种环保型低碳铝碳滑板不烧砖的制备方法，包括以下步骤：

（1）首先将各种细粉预混合，先将刚玉细粉、铝硅合金粉、活性氧化铝微粉、碳、含硼添加剂、无机结合剂在双锥搅拌机中搅拌均匀拌制成预混合粉；

（2）将刚玉骨料预混合，分别取3-0mm的白刚玉颗粒、3-0mm的致密刚玉颗粒和3-0mm板状刚玉颗粒进行搅拌混合成预混合好的刚玉骨料；

（3）将（1）中的预混合粉加入到（2）预混合好的刚玉骨料中，然后再加入总原料6%的水，混合均匀；

（4）将上述混合好的料，在150MPa下压制成型、在110~200℃干燥，进行钻孔，再进行100~120℃干燥排除钻孔水分，然后进行磨制、打箍、粘壳、涂面工序制成环保型低碳铝碳不烧滑板砖。

本发明技术方案利用粘土的塑性提高不烧滑板的成型致密度，并且粘土在高温下生成莫来石，有助于提高不烧滑板的高温性能；利用纯铝酸钙水泥和磷酸盐可以提高不烧滑板的低温强度。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

1、本发明采用环保型的无机结合剂，使不烧滑板在制备及应用过程中不产生污染物，有利于环境保护。

2、本发明采用无机结合剂，在600℃左右强度不降低，解决了不烧滑板止滑区掉块的问题。

3、本发明具有碳含量低的特点，目前的铝碳、铝锆碳等滑板总碳含量10~14%，环保型低碳不烧Al₂O₃-C滑板的碳含量降到4%以下，有利于洁净钢冶炼。

4、本发明采用了不烧工艺，能有效节约能源，降低劳动强度，缩短生产周期。

具体实施方式

下面结合具体的实施例对本发明的技术方案及效果做进一步描述，但本发明的保护范围并不限于此。

实施例1

本实施例的环保型低碳铝碳滑板不烧砖，按重量百分比，其原料组成为刚玉细粉（白刚玉细粉10%、板状刚玉细粉5%）、刚玉骨料（白刚玉颗粒20%、致密刚玉颗粒25%、板状刚玉颗粒20%）、铝硅合金粉10%、活性氧化铝微粉7%、石墨1%、炭黑1%、B₄C 1%、外加无机结合剂5%（3%粘土、2%水泥）。

本实施例的环保型低碳铝碳滑板不烧砖的制备方法为：

1）先将刚玉细粉、铝硅合金粉、活性氧化铝微粉、石墨、炭黑、B₄C、粘土和水泥在双锥搅拌机中搅拌均匀拌制成预混合粉；

2）分别取3-0mm的白刚玉颗粒、3-0mm的致密刚玉颗粒和3-0mm板状刚玉颗粒进行搅拌混合，混合均匀后，将1）中的预混合粉加入到刚玉颗粒中，然后再加入总原料重量6%的水，混合均匀；

3）将上述混合好的料，在150MPa下压制成型、在110℃干燥24h，进行钻孔，再进行100~120℃干燥8h排除钻孔水分，然后进行磨制、打箍、粘壳、涂面工序制成环保型低碳铝碳不烧滑板砖。

本实施例所得产品的显气孔率为5.8%、常温耐压强度120MPa、600℃中温强度达9.5MPa、高温抗折强度40MPa。

实施例2

本实施例的环保型低碳铝碳滑板不烧砖，按重量百分比，其原料组成为刚玉细粉（白刚玉细粉5%）、刚玉骨料（白刚玉颗粒20%、致密刚玉颗粒25%、板状刚玉颗粒25%）、铝硅合金粉15%、活性氧化铝微粉5%、石墨4%、BN 1%，外加无机结合剂6%（3%粘土、2%纯铝酸钙水泥、1%磷酸二氢铝）。

本实施例的环保型低碳铝碳滑板不烧砖的制备方法为：

1）先将刚玉细粉、铝硅合金粉、石墨、B₄C、BN、粘土、水泥和磷酸二氢铝在双锥搅拌机中搅拌均匀拌制成预混合粉；

2）分别取3-0mm的白刚玉颗粒、3-0mm的致密刚玉颗粒和3-0mm板状刚玉颗粒进行搅拌混合，混合均匀后，将1）中的预混合粉加入到刚玉颗粒中，然后再加入总原料重量6.5%的水，混合均匀；

3）将上述混合好的料，在150MPa下压制成型、在150℃干燥24h，进行钻孔，再进行100~120℃干燥8h排除钻孔水分，然后进行磨制、打箍、粘壳、涂面工序制成环保型低碳铝碳不烧滑板砖。

本实施例所得产品的显气孔率为5.4%、常温耐压强度130MPa、600℃中温强度达12.0MPa、高温抗折强度45MPa。

实施例3

本实施例的环保型低碳铝碳滑板不烧砖，按重量百分比，其原料组成为刚玉细粉（致密刚玉细粉3%、板状刚玉细粉5%）、刚玉骨料（白刚玉颗粒15%、致密刚玉颗粒25%、板状刚玉颗粒27%）、铝硅合金粉11%、活性氧化铝微粉8%、石墨2%、B₄C 1%、BN 1%、硼化锆2%，外加无机结合剂6%（3%粘土、2%纯铝酸钙水泥、1%磷酸二氢铝）。

本实施例的环保型低碳铝碳滑板不烧砖的制备方法为：

1）先将刚玉细粉、铝硅合金粉、活性氧化铝微粉、石墨、B₄C、BN、粘土、水泥和磷酸二氢铝在双锥搅拌机中搅拌均匀拌制成预混合粉；

2）分别取3-0mm的白刚玉颗粒、3-0mm的致密刚玉颗粒和3-0mm板状刚玉颗粒进行搅拌混合，混合均匀后，将1）中的预混合粉加入到刚玉颗粒中，然后再加入总原料重量6.5%的水，混合均匀；

3）将上述混合好的料，在150MPa下压制成型、在200℃干燥24h，进行钻孔，再进行100~120℃干燥8h排除钻孔水分，然后进行磨制、打箍、粘壳、涂面工序制成环保型低碳铝碳不烧滑板砖。

本实施例所得产品的显气孔率为5.0%、常温耐压强度135MPa、600℃中温强度达12.0MPa、高温抗折强度48MPa。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。