本發明涉及一種高溫納米不燒滑板及其加工工藝,屬于耐火材料技術領域。
背景技術:
近幾十年來鋼鐵冶煉新技術發展迅速,隨著連鑄技術的不斷發展,對連鑄用耐火材料的要求隨之提高。為了滿足新一代的連鑄技術它必須具備優異的抗熱沖擊性、高溫抗折強度及抗熱震性能。滑板是煉鋼連鑄用功能性耐火材料,起著控制和調節鋼水流量的作用,其質量水平決定這使用壽命,其可靠性關系到連鑄生產的安全,同時也影響這鋼的質量。
現有滑板材質以鋁碳和鋁鋯碳為主,一般在1500攝氏度左右還原氣氛下燒成,能耗高且污染環境。為節能環保,縮短滑板的生產周期,很多企業開發了不燒滑板,并將原燒成的鋁碳滑板的燒成溫度從1500攝氏度左右,降低到200攝氏度左右進行烘烤,其主要應用于小于90t的鋼包連鑄生產,但是此類滑板存在高溫強度低,抗氧化性能差等缺點,并只能使用一次。
技術實現要素:
本發明針對上述缺陷,目的在于提供一種產品性能好、提高滑板的使用壽命和穩定性的高溫納米不燒滑板及其加工工藝。
為此本發明采用的技術方案是:本發明采用多次成型的方式,即先制備一次成型滑板,然后在一次成型滑板基礎上向外經過若干次逐漸延展,直至成型出符合尺寸要求的滑板,所述滑板為一體式結構。
本發明采用三次成型的方式進行成型,設滑板的尺寸為s,三次成型的尺寸比為一次成型:二次成型:三次成型=(0.4-0.6)s:(0.3-0.4)s:(0.1-0.2)s。
所述一次成型滑板外表面設置有凹槽,所述凹槽內設置有加強管,然后在此基礎上進行二次成型時,將所述加強管壓制使所述一次成型滑板成型為二次成型滑板,以此方式加工最終形成符合尺寸的滑板。
所述加強管為空心管。
在一次成型滑板加工之前,對各組分經過重復細磨、混合、打碎步驟后,最后混合進行成型加工。
制備所述滑板的物料由以下組分按照重量份組成:
剛玉70%-80%;鋁粉5%-7%;添加劑3%-5%;納米氧化鋁粉2%-5%;
石墨1%-3%;碳化硅3%-5%;結合劑4%-6%。
所述結合劑為熱固性樹脂。
所述添加劑包括促硬劑、減水劑、膨脹劑。
一種高溫納米不燒滑板,所述滑板內含有加強管。
本發明的優點是:本發明對已有的配方和工藝進行改變,來提高不燒滑板的高溫性能和抗氧化性能;并且提高滑板的連滑率。改變內容:第一,在原有的配方基礎上加入微量的納米氧化鋁微粉,使滑板的密度更加致密,坯體內的氣孔變少;第二,在燒成工藝方面對燒成溫度嚴格控制,使坯體的內部結構均勻分布。
本發明在不燒滑板中加入適量的納米氧化鋁微粉可以獲得較高的體積密度和較低的氣孔率和吸水率;另外不燒鋁碳滑板常溫耐壓強度略有增加;高溫抗折強度明顯增加,有利于提高滑板的抗侵蝕性和抗氧化性,提高滑板的使用壽命和穩定性。
本發明采用多次成型的方式,利用遞進的方式,這樣能使滑板壓制更為致密,而且一次成型的尺寸較大,這樣二次成型時一次成型的滑板即使受到壓制也不易發生變形產生損壞,同時本發明設置加強管,對壓制過程中提供的受力載荷,進一步保證了滑板的成型質量;同時進一步的本發明將加強管設置成空心管的結構形式,這樣在二次成型、三次成型時,加強管既能起到一定的承載作用,也能受到壓制時發生變形緊密的鑲嵌在凹槽內,保證滑板的成型質量和緊密一致性。
具體實施方式
本發明采用多次成型的方式,即先制備一次成型滑板,然后在一次成型滑板基礎上向外經過若干次逐漸延展,直至成型出符合尺寸要求的滑板,所述滑板為一體式結構。
本發明采用三次成型的方式進行成型,設滑板的尺寸為s,三次成型的尺寸比為一次成型:二次成型:三次成型=(0.4-0.6)s:(0.3-0.4)s:(0.1-0.2)s。
所述一次成型滑板外表面設置有凹槽,所述凹槽內設置有加強管,然后在此基礎上進行二次成型時,將所述加強管壓制使所述一次成型滑板成型為二次成型滑板,以此方式加工最終形成符合尺寸的滑板。
所述加強管為空心管。
在一次成型滑板加工之前,對各組分經過重復細磨、混合、打碎步驟后,最后混合進行成型加工。
制備所述滑板的物料由以下組分按照重量份組成:
剛玉70%-80%;鋁粉5%-7%;添加劑3%-5%;納米氧化鋁粉2%-5%;
石墨1%-3%;碳化硅3%-5%;結合劑4%-6%。
所述結合劑為熱固性樹脂。
所述添加劑包括促硬劑、減水劑、膨脹劑。
一種高溫納米不燒滑板,所述滑板內含有加強管。
本發明的成型方式可采用壓制成型的方式實現滑板的成型。
在每次的成型后進行如下處理:將成型后的磚坯放至指定區域,讓其自然干燥8小時以上,然后進入干燥窯進行干燥,干燥溫度:第一階段50-100攝氏度,第二階段:100-150攝氏度,第三階段150-200攝氏度,第四階段180-250攝氏度。
本發明上述出現的各項數據可根據實際情況在其區間內加以選擇,雖然采用不同數據滑板性能會有差異,但是加工出的滑板均具有很好的綜合性能。
本發明工藝配方改進之前磚坯指標測量結果為:顯氣孔率9.5,體積密度3.0,吸水率3.1,耐壓強度186:;工藝配方改進之后磚坯指標測量結果為:顯氣孔率8.0以下,體積密度3.5以上,吸水率1.8以下,耐壓強度286以上。
通過以上兩組數據表明,工藝配方改進之后顯氣孔率逐漸降低,體積密度逐漸增大,吸水率逐漸降低,耐壓強度大幅度提高。
現場的使用情況前后對比情況如下:通過原有配方生產的產品,在客戶a的使用為兩次,使用后板面粗糙,孔徑擴大嚴重;配方經過改進之后,產品在客戶a家可以使用三次,使用后板面依然光潔,孔徑輕微的擴大。由此可見配方改進后大大提高了產品的使用壽命。
產品在客戶b家的使用情況如下:原來配方生產的產品,在現場使用時,開裂,水化比較嚴重,導致到很多產品報廢的現象;改進配方生產工藝后此現象幾乎為零。由此可見,配方和工藝經過改進后降低了廢品率,大大降低了生產的成本。