本發明屬于透氣磚技術領域，具體涉及一種高強彌散型透氣磚及其制備方法。
背景技術：
夾雜物是危害鋼液、鋼材質量的主要雜質，為改善鋼材的質量，爐外精煉技術在現代鋼鐵生產中已成為不可缺少的重要環節。爐外精煉技術通過安裝在鋼包底部的透氣磚向鋼液中吹人氬氣、氮氣等惰性氣體，充分攪拌鋼水，快速分散、熔化添加在鋼水中的合金、脫氧劑、脫硫劑等，使鋼水中的有害夾雜物和氣體上浮，達到均勻鋼水成份和溫度、降低氣體含量、改善鋼液流動性、精煉鋼液的目的。
按照氣孔形貌來分，透氣磚分為彌散型透氣磚、直通型透氣磚和狹縫型透氣磚。直通型透氣磚和狹縫型透氣磚具有強度高，耐沖刷的優點，而彌散型透氣磚具有良好的工作可靠性、安全性和經濟性，并且除雜效果好，對于生產潔凈鋼具有重要的作用；而現有的彌散型透氣磚具有強度低，抗沖刷能力差的缺點。“一種al2o3-sio2質中間包透氣磚及其制備方法”(cn201110231552.x)的專利技術，該方法以粒徑為0.088～3mm的板狀剛玉顆粒，粒徑為0.088～1mm的莫來石顆粒，白剛玉細粉、ρ-al2o3細粉和硅微粉為原料，以六偏磷酸鈉和三聚磷酸鈉的混合物、黃糊精、偶氮二甲酰胺、al2o3-sio2凝膠粉和氟化鋁作為外加劑，原料種類繁多，降低了生產效率，并且增加了勞動強度；“一種高吹通率透氣磚及其制造方法”(cn201410094948.8)的專利技術，該方法以0.5～1mm的粗剛玉顆粒，0～0.5mm的細剛玉顆粒，0.020～0.044mm的氧化鋁細粉，0～0.020mm的氧化鋁微粉為原料，通過機壓成型制備高吹通率透氣磚，機壓方法成型需要大型的壓力機，購買設備耗資巨大，并且勞動強度高；
技術實現要素：
本發明旨在克服現有技術缺陷，目的是提供一種工藝簡單、勞動強度低、生產效率高和成本低的高強彌散型透氣磚的制備方法，用該方法制備的高強彌散型透氣磚的透氣性好、除雜能力強、強度高和熱震穩定性能優異。
為實現上述目的，本發明所采用的技術方案是：以30～75wt％的板狀剛玉為骨料，以17～47wt％的板狀剛玉細粉、5～15wt％的氧化鋁微粉和3～8wt％的結合劑為基質料。先將所述基質料混勻，再將混勻后的基質料和所述骨料置入攪拌機，然后向所述攪拌機中加入所述骨料和所述基質料之和0.1～1.0wt％的減水劑和6～14wt％的水，攪拌3～5min，澆注到磨具中，室溫條件下靜置20～30h；脫模，90～120℃條件下干燥22～26h，在1500～1650℃條件下保溫3～6h，即得高強彌散型透氣磚。所述高強彌散型透氣磚的彌散型通道是通過有機泡沫海綿燒后形成。
所述磨具中設有有機泡沫海綿，所述有機泡沫海綿的孔征范圍為10～55ppi。
所述板狀剛玉骨料的粒徑≤1mm。
所述板狀剛玉細粉的中位徑≤80μm。
所述氧化鋁微粉為活性氧化鋁微粉、或為α-al2o3微粉；所述氧化鋁微粉的中位徑≤5μm。
所述結合劑為鋁酸鈣水泥、或為ρ-al2o3微粉。
所述減水劑為三聚磷酸鈉和六偏磷酸鈉的混合物，三聚磷酸鈉與六偏磷酸鈉質量比為1∶(0.8～1.2)。
由于采用上述技術方案，本發明與現有技術相比具有如下積極效果：
本發明采用有機泡沫海綿作為模板，通過燒后形成彌散型的貫通氣孔，使所制備的高強彌散型透氣磚荷重軟化溫度高，具有好的高溫使用性能。
本發明采用澆注方式成型，不需要大型的機壓設備，工藝簡單、勞動強度小和生產效率高，且還能澆注不規則形狀的彌散型透氣磚。
本發明制備的高強彌散型透氣磚經檢測：顯氣孔率為20～30％；體積密度為2.4～3.0g/cm3；透氣度為5～32μm2；燒成后的耐壓強度為80～180mpa。
因此，本發明具有工藝簡單、勞動強度低、生產效率高和成本低的優點，所制備的高強彌散型透氣磚透氣性好、除雜能力強、耐壓強度高和熱震穩定性能優異。
具體實施方式
下面結合實施例對本發明作進一步的描述，并非對其保護范圍的限制：
為避免重復，先將本具體實施方式涉及到的有關物料統一描述如下，實施例中將不贅述：
所述磨具中設有有機泡沫海綿。
所述板狀剛玉骨料的粒徑≤1mm。
所述板狀剛玉細粉的中位徑≤80μm。
所述氧化鋁微粉的中位徑≤5μm。
所述減水劑為三聚磷酸鈉和六偏磷酸鈉的混合物，三聚磷酸鈉與六偏磷酸鈉質量比為1∶(0.8～1.2)。
實施例1
一種高強彌散型透氣磚及其制備方法。本實施例所述制備方法是：以70.5～75wt％的板狀剛玉為骨料，以17～20wt％的板狀剛玉細粉、5～6wt％的氧化鋁微粉和3～3.5wt％的結合劑為基質料。先將所述基質料混勻，再將混勻后的基質料和所述骨料置入攪拌機，然后向所述攪拌機中加入所述骨料和所述基質料之和0.1～1.0wt％的減水劑和6～14wt％的水，攪拌3～5min，澆注到磨具中，室溫條件下靜置20～30h；脫模，90～120℃條件下干燥22～26h，在1500～1575℃條件下保溫3～6h，即得高強彌散型透氣磚。
本實施例中：所述氧化鋁微粉為活性氧化鋁微粉；所述結合劑為鋁酸鈣水泥。
本實施例所述高強彌散型透氣磚的彌散型通道是通過有機泡沫海綿燒后形成。所述有機泡沫海綿的孔征范圍為10ppi或為15ppi。
本發明制備的高強彌散型透氣磚經檢測：顯氣孔率為25～30％；體積密度為2.4～2.55g/cm3；透氣度為23～32μm2；燒成后的耐壓強度為80～135mpa。
實施例2
一種高強彌散型透氣磚及其制備方法。本實施例所述制備方法是：以66～70.5wt％的板狀剛玉為骨料，以20～23wt％的板狀剛玉細粉、6～7wt％的氧化鋁微粉和3.5～4wt％的結合劑為基質料。先將所述基質料混勻，再將混勻后的基質料和所述骨料置入攪拌機，然后向所述攪拌機中加入所述骨料和所述基質料之和0.1～1.0wt％的減水劑和6～14wt％的水，攪拌3～5min，澆注到磨具中，室溫條件下靜置20～30h；脫模，90～120℃條件下干燥22～26h，在1515～1590℃條件下保溫3～6h，即得高強彌散型透氣磚。
本實施例中：所述氧化鋁微粉為α-al2o3微粉；所述結合劑ρ-al2o3微粉。
本實施例所述高強彌散型透氣磚的彌散型通道是通過有機泡沫海綿燒后形成。所述有機泡沫海綿的孔征范圍為15ppi或為20ppi。
本發明制備的高強彌散型透氣磚經檢測：顯氣孔率為24.5～29.5％；體積密度為2.45～2.6g/cm3；透氣度為21～30μm2；燒成后的耐壓強度為85～140mpa。
實施例3
一種高強彌散型透氣磚及其制備方法。本實施例所述制備方法是：以61.5～66wt％的板狀剛玉為骨料，以23～26wt％的板狀剛玉細粉、7～8wt％的氧化鋁微粉和4～4.5wt％的結合劑為基質料。先將所述基質料混勻，再將混勻后的基質料和所述骨料置入攪拌機，然后向所述攪拌機中加入所述骨料和所述基質料之和0.1～1.0wt％的減水劑和6～14wt％的水，攪拌3～5min，澆注到磨具中，室溫條件下靜置20～30h；脫模，90～120℃條件下干燥22～26h，在1530～1605℃條件下保溫3～6h，即得高強彌散型透氣磚。
本實施例中：所述氧化鋁微粉為活性氧化鋁微粉；所述結合劑為鋁酸鈣水泥。
本實施例所述高強彌散型透氣磚的彌散型通道是通過有機泡沫海綿燒后形成。所述有機泡沫海綿的孔征范圍為20ppi或為25ppi。
本發明制備的高強彌散型透氣磚經檢測：顯氣孔率為24～29.0％；體積密度為2.5～2.65g/cm3；透氣度為19～28μm2；燒成后的耐壓強度為90～145mpa。
實施例4
一種高強彌散型透氣磚及其制備方法。本實施例所述制備方法是：以57～61.5wt％的板狀剛玉為骨料，以26～29wt％的板狀剛玉細粉、8～9wt％的氧化鋁微粉和4.5～5wt％的結合劑為基質料。先將所述基質料混勻，再將混勻后的基質料和所述骨料置入攪拌機，然后向所述攪拌機中加入所述骨料和所述基質料之和0.1～1.0wt％的減水劑和6～14wt％的水，攪拌3～5min，澆注到磨具中，室溫條件下靜置20～30h；脫模，90～120℃條件下干燥22～26h，在1545～1620℃條件下保溫3～6h，即得高強彌散型透氣磚。
本實施例中：所述氧化鋁微粉為α-al2o3微粉；所述結合劑為ρ-al2o3微粉。
本實施例所述高強彌散型透氣磚的彌散型通道是通過有機泡沫海綿燒后形成。所述有機泡沫海綿的孔征范圍為25ppi或為30ppi。
本發明制備的高強彌散型透氣磚經檢測：顯氣孔率為23.5～28.5％；體積密度為2.55～2.7g/cm3；透氣度為17～26μm2；燒成后的耐壓強度為95～150mpa。
實施例5
一種高強彌散型透氣磚及其制備方法。本實施例所述制備方法是：以52.5～57wt％的板狀剛玉為骨料，以29～32wt％的板狀剛玉細粉、9～10wt％的氧化鋁微粉和5～5.5wt％的結合劑為基質料。先將所述基質料混勻，再將混勻后的基質料和所述骨料置入攪拌機，然后向所述攪拌機中加入所述骨料和所述基質料之和0.1～1.0wt％的減水劑和6～14wt％的水，攪拌3～5min，澆注到磨具中，室溫條件下靜置20～30h；脫模，90～120℃條件下干燥22～26h，在1560～1635℃條件下保溫3～6h，即得高強彌散型透氣磚。
本實施例中：所述氧化鋁微粉為活性氧化鋁微粉；所述結合劑為鋁酸鈣水泥。
本實施例所述高強彌散型透氣磚的彌散型通道是通過有機泡沫海綿燒后形成。所述有機泡沫海綿的孔征范圍為30ppi或為35ppi。
本發明制備的高強彌散型透氣磚經檢測：顯氣孔率為23～28％；體積密度為2.6～2.75g/cm3；透氣度為15～24μm2；燒成后的耐壓強度為100～155mpa。
實施例6
一種高強彌散型透氣磚及其制備方法。本實施例所述制備方法是：以48～52.5wt％的板狀剛玉為骨料，以32～35wt％的板狀剛玉細粉、10～11wt％的氧化鋁微粉和5.5～6wt％的結合劑為基質料。先將所述基質料混勻，再將混勻后的基質料和所述骨料置入攪拌機，然后向所述攪拌機中加入所述骨料和所述基質料之和0.1～1.0wt％的減水劑和6～14wt％的水，攪拌3～5min，澆注到磨具中，室溫條件下靜置20～30h；脫模，90～120℃條件下干燥22～26h，在1575～1650℃條件下保溫3～6h，即得高強彌散型透氣磚。
本實施例中：所述氧化鋁微粉為為α-al2o3微粉；所述結合劑為ρ-al2o3微粉。
本實施例所述高強彌散型透氣磚的彌散型通道是通過有機泡沫海綿燒后形成。所述有機泡沫海綿的孔征范圍為35ppi或為40ppi。
本發明制備的高強彌散型透氣磚經檢測：顯氣孔率為22.5～27.5％；體積密度為2.65～2.8g/cm3；透氣度為13～22μm2；燒成后的耐壓強度為105～160mpa。
實施例7
一種高強彌散型透氣磚及其制備方法。本實施例所述制備方法是：以43.5～48wt％的板狀剛玉為骨料，以35～38wt％的板狀剛玉細粉、11～12wt％的氧化鋁微粉和6～6.5wt％的結合劑為基質料。先將所述基質料混勻，再將混勻后的基質料和所述骨料置入攪拌機，然后向所述攪拌機中加入所述骨料和所述基質料之和0.1～1.0wt％的減水劑和6～14wt％的水，攪拌3～5min，澆注到磨具中，室溫條件下靜置20～30h；脫模，90～120℃條件下干燥22～26h，在1530～1605℃條件下保溫3～6h，即得高強彌散型透氣磚。
本實施例中：所述氧化鋁微粉為活性氧化鋁微粉；所述結合劑為鋁酸鈣水泥。
本實施例所述高強彌散型透氣磚的彌散型通道是通過有機泡沫海綿燒后形成。所述有機泡沫海綿的孔征范圍為40ppi或為45ppi。
本發明制備的高強彌散型透氣磚經檢測：顯氣孔率為22～27％；體積密度為2.7～2.85g/cm3；透氣度為11～20μm2；燒成后的耐壓強度為110～165mpa。
實施例8
一種高強彌散型透氣磚及其制備方法。本實施例所述制備方法是：以39～43.5wt％的板狀剛玉為骨料，以38～41wt％的板狀剛玉細粉、12～13wt％的氧化鋁微粉和6.5～7wt％的結合劑為基質料。先將所述基質料混勻，再將混勻后的基質料和所述骨料置入攪拌機，然后向所述攪拌機中加入所述骨料和所述基質料之和0.1～1.0wt％的減水劑和6～14wt％的水，攪拌3～5min，澆注到磨具中，室溫條件下靜置20～30h；脫模，90～120℃條件下干燥22～26h，在1545～1620℃條件下保溫3～6h，即得高強彌散型透氣磚。
本實施例中：所述氧化鋁微粉為為α-al2o3微粉；所述結合劑為ρ-al2o3微粉。
本實施例所述高強彌散型透氣磚的彌散型通道是通過有機泡沫海綿燒后形成。所述有機泡沫海綿的孔征范圍為45ppi或為50ppi。
本發明制備的高強彌散型透氣磚經檢測：顯氣孔率為21.5～26.5％；體積密度為2.75～2.9g/cm3；透氣度為9～18μm2；燒成后的耐壓強度為115～170mpa。
實施例9
一種高強彌散型透氣磚及其制備方法。本實施例所述制備方法是：以34.5～39wt％的板狀剛玉為骨料，以41～44wt％的板狀剛玉細粉、13～14wt％的氧化鋁微粉和7～7.5wt％的結合劑為基質料。先將所述基質料混勻，再將混勻后的基質料和所述骨料置入攪拌機，然后向所述攪拌機中加入所述骨料和所述基質料之和0.1～1.0wt％的減水劑和6～14wt％的水，攪拌3～5min，澆注到磨具中，室溫條件下靜置20～30h；脫模，90～120℃條件下干燥22～26h，在1560～1635℃條件下保溫3～6h，即得高強彌散型透氣磚。
本實施例中：所述氧化鋁微粉為活性氧化鋁微粉；所述結合劑為鋁酸鈣水泥。
本實施例所述高強彌散型透氣磚的彌散型通道是通過有機泡沫海綿燒后形成。所述有機泡沫海綿的孔征范圍為50ppi或為55ppi。
本發明制備的高強彌散型透氣磚經檢測：顯氣孔率為21～26％；體積密度為2.8～2.95g/cm3；透氣度為7～16μm2；燒成后的耐壓強度為120～175mpa。
實施例10
一種高強彌散型透氣磚及其制備方法。本實施例所述制備方法是：以30～34.5wt％的板狀剛玉為骨料，以44～47wt％的板狀剛玉細粉、14～15wt％的氧化鋁微粉和7.5～8wt％的結合劑為基質料。先將所述基質料混勻，再將混勻后的基質料和所述骨料置入攪拌機，然后向所述攪拌機中加入所述骨料和所述基質料之和0.1～1.0wt％的減水劑和6～14wt％的水，攪拌3～5min，澆注到磨具中，室溫條件下靜置20～30h；脫模，90～120℃條件下干燥22～26h，在1575～1650℃條件下保溫3～6h，即得高強彌散型透氣磚。
本實施例中：所述氧化鋁微粉為活性氧化鋁微粉；所述結合劑為鋁酸鈣水泥。
本實施例所述高強彌散型透氣磚的彌散型通道是通過有機泡沫海綿燒后形成。所述有機泡沫海綿的孔征范圍為50ppi或為55ppi。
本發明制備的高強彌散型透氣磚經檢測：顯氣孔率為20～25％；體積密度為2.85～3.0g/cm3；透氣度為5～14μm2；燒成后的耐壓強度為125～180mpa。
本具體實施方式與現有技術相比具有以下積極效果：
本具體實施方式采用有機泡沫海綿作為模板，通過燒后形成彌散型的貫通氣孔，使所制備的高強彌散型透氣磚荷重軟化溫度高，具有好的高溫使用性能。
本具體實施方式采用澆注方式成型，不需要大型的機壓設備，工藝簡單、勞動強度小和生產效率高，且還能澆注不規則形狀的彌散型透氣磚。
本具體實施方式制備的高強彌散型透氣磚經檢測：顯氣孔率為20～30％；體積密度為2.4～3.0g/cm3；透氣度為5～32μm2；燒成后的耐壓強度為80～180mpa。
因此，本具體實施方式具有工藝簡單、勞動強度低、生產效率高和成本低的優點，所制備的高強彌散型透氣磚透氣性好、除雜能力強、耐壓強度高和熱震穩定性能優異。