一种锆英石碳砖[发明专利]

[19]
中华人民共和国国家知识产权局
[12]发明专利申请公开说明书
[11]公开号CN 1631844A
[43]公开日2005年6月29日[21]申请号200310122643.5
[22]申请日2003.12.22[21]申请号200310122643.5
[71]申请人宝山钢铁股份有限公司
地址201900上海市宝山区富锦路果园[72]发明人金从进 李泽亚 王峰
[74]专利代理机构上海隆天新高专利商标代理有限公
司
代理人竺明
[51]Int.CI 7
C04B 35/48C04B 35/482
权利要求书 1 页 说明书 3 页
[54]发明名称
一种锆英石碳砖
[57]摘要
一种锆英石碳砖，其化学成分如下(质量百分比)：锆英石：50～90％、纯度大于90％的氧化锆材料：0～40％、碳类材料：1～15％、抗氧化剂：0.5～5％、树脂(外加)：2～6％；其中，所述的碳类物质为石墨或碳黑；所述的抗氧化剂是金属硅、金属铝及碳化硼等中的一种或数种组成；所述的树脂为酚醛树脂。

本发明的锆英石碳砖具有极佳的在抗钢水侵蚀、抗酸性渣、抗热震和抗氧化性能；且在冶炼钢帘线钢、弹簧钢等钢种时作为盛钢水容器内衬用砖具有不污染钢水、寿命相当长的特点，完全满足要求。

200310122643.5权 利 要 求 书第1/1页 1.一种锆英石碳砖，其化学成分为，质量百分比： 锆英石材料 50～90％ 含量大于90％的氧化锆材料 0～40％ 碳类物质 1～15％ 抗氧化剂 0.5～5％ 树脂(外加) 2～6％。

2.如权利要求1所述的锆英石碳砖，其特征是，所述的碳类物质为石
墨或碳黑。

3.如权利要求1所述的锆英石碳砖，其特征是，所述的抗氧化剂是金
属硅、金属铝及碳化硼等中的一种或数种组成。

4.如权利要求1所述的锆英石碳砖，其特征是，所述的树脂为酚醛树
脂。

200310122643.5说 明 书第1/3页
一种锆英石碳砖
技术领域
本发明涉及一种耐火材料，特别涉及冶炼钢帘线钢、弹簧钢等钢种时作为盛钢水容器内衬用的耐火材料砖。

背景技术
由于钢帘线用成品钢丝的丝径很小(一般都在0.3mm以下)，在冶炼钢帘线钢、弹簧钢等钢种时，若钢中尺寸大于5μm的硬性夹杂(如Al2O3等)数量较多时，拉拔捻制过程中的断丝率就会难以控制。

为了使钢中脆性夹杂氧化物、氮化物、钛化物含量尽可能降低，残留的微量脆性夹杂物尺寸减少到不足以对拉拔断丝产生危害的5μm以下，工艺要求选用超低AI、Ti含量的炼钢原料和耐火材料以及夹杂物变性处理炉外精炼工艺，并采用Ca/Si比为0.9～1.1的酸性覆盖剂。

现有的钢包用内衬材料主要有锆英石砖(中国专利CN87101328A)、镁碳砖、以及氧化铝的砖和浇注料如：铝尖晶石或铝镁浇注料(中国专利CN1337376A)、铝镁碳砖、高铝砖、不烧铝镁砖等。

当采用含氧化铝的砖和浇注料作为钢包内衬材料使用时，均对钢帘线钢产生污染，形成硬性氧化铝夹杂，故不能满足使用要求。

当采用镁碳砖作为钢包内衬材料使用时，存在易与酸性渣反应，损毁严重，使用寿命相当短的缺点。

当采用锆英石砖作为钢包内衬材料使用时，存在抗钢水、抗渣渗透性差的缺点，使用寿命也相当短。

发明内容
本发明的目的是提供一种锆英石碳砖，它具有极佳的抗钢水侵蚀，抗酸性渣、抗热震和抗氧化性能，在冶炼钢帘线钢、弹簧钢等钢种时作为盛钢水容器内衬用砖时不污染钢水，而且寿命相当长。

为达到上述目的，本发明采用锆英石材料、碳类材料为主要原料，并加入氧化锆材料以及适量抗氧化剂，如金属Si、金属铝、及碳化硼等，采
用酚醛树脂为结合剂，经混练、成型及低于500℃的温度下干燥制取。

锆英石碳砖的化学成分如下(质量百分比)：
锆英石： 50～90％
纯度大于90％的氧化锆材料： 0～40％
碳类材料： 1～15％
抗氧化剂： 0.5～5％
树脂(外加)： 2～6％
其中，所述的碳类物质为石墨或碳黑。

所述的抗氧化剂是金属硅、金属铝及碳化硼等中的一种或数种组成。

所述的树脂为酚醛树脂。

本发明的有益效果
本发明采用锆英石、氧化锆、碳类材料为主要原料，酚醛树脂为结合剂，添加抗氧化剂所制备的锆英石碳砖，在常温～1650℃的温度范围内具有较高的强度和抗氧化性能；而且，具有极佳的抗钢水侵蚀，抗酸性渣、抗热震和抗氧化性能。

它在冶炼钢帘线钢、弹簧钢时作为钢包内衬材料具有不污染钢水，而且使用寿命比镁碳砖和锆英石砖更长。

另外，同含氧化铝的砖或浇注料相比，本发明在使用过程中不产生硬性氧化铝夹杂的优点。

具体实施方式
本发明具体实施例见表1。

表1列出锆英石碳砖的成分(重量百分数)和特性；表2列出锆英石砖、铝镁浇注料的成分(重量百分数)和特性。

从表1、表2可知，本发明具有极佳的抗钢水侵蚀，抗酸性渣、抗热震和抗氧化性能。

它在冶炼钢帘线钢、弹簧钢时作为钢包内衬材料具有不污染钢水，而且使用寿命比镁碳砖和锆英石砖更长。

表1
表2
实施例123456原料组成(wt％)
锆英石888076.5685650氧化锆-7.5122332.534石墨或碳黑101086812Al
--2
-1
2
B 4
C
-0.50.510.5-Si
221222酚醛树脂(外加)44545 4.5性能
体密，g/cm
3
3.15 3.22 3.44 3.77 3.84 3.81显气孔，％666555耐压强度，MPa 404341484647抗折强度，MPa
12
13
16
14
14
15
抗氧化良优优优优良抗酸性渣优优优优优优抗热震性优优优良优优使用寿命
长
长
长
长
长
长
锆英石砖
铝镁浇注料ZrO
2
58～64-SiO
2
34～35-Al 2
O
3
1～680～90MgO -3～8体密，g/cm 3
3.68～3.72 2.9～3.20显气孔，％14～1615～20耐压强度，MPa 70～10070～120抗酸性渣优良抗热震性能良良使用寿命
短
不准用。