專利名稱：：陶瓷顆粒粘結(jié)劑、其制備方法及用其制備陶瓷顆粒的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及粘結(jié)劑領(lǐng)域，具體地說，本發(fā)明涉及陶瓷顆粒粘結(jié)劑、其制備方法及用該陶瓷顆粒粘結(jié)劑制備陶瓷顆粒的方法。
背景技術(shù)：
：近年來，隨著鋼鐵工業(yè)在市場競爭中面臨的挑戰(zhàn)加劇，市場需求鋼鐵材料質(zhì)量不斷提高，因而產(chǎn)生了多種提高鋼材質(zhì)量的生產(chǎn)技術(shù)，同時也出現(xiàn)了使用陶瓷過濾器去除鋼液夾雜物的技術(shù)。目前過濾器主要應用在連鑄中間包中，其形狀是直通孔型的陶瓷過濾器，材質(zhì)為氧化鈣的多孔過濾器可以去除細小的Al20s夾雜，且降低死區(qū)比率。過濾器的使用對去除鋼液中的夾雜物有明顯效果，甚至能去除部分小于5ym的夾雜物，但由于鋼水的高溫、高密度、大表面張力、夾雜物的細小性等特性，鋼水過濾器目前仍處于開發(fā)階段。鋼水過濾器采用的是煉鋼用高級陶瓷耐火材料，且必須具備以下要求①高溫下不軟化、不熔融；②高溫下不喪失結(jié)構(gòu)強度；③高溫下體積穩(wěn)定；④具有抗熱震性；⑤高溫下具有抗侵蝕能力；⑥高溫下有足夠的強度和耐磨性。煉鋼用陶瓷泡沫過濾器是一種微孔結(jié)構(gòu)材料，具有很高的疏松度(8290%)。目前，制造具備以上要求的過濾器的主要材料有莫來石(3八12032Si02)、氧化鋁(Al203)和穩(wěn)定氧化鋯(Zr02+MgO)。氧化鋁陶瓷過濾器主要有泡沫陶瓷過濾器，它采用有機泡沬浸漬工藝制得的多孔陶瓷材料，具有完全連通的開孔結(jié)構(gòu)，氣孔率高，孔徑大，但它抗熱震性能比較差。這種泡沫陶瓷過濾器經(jīng)過高溫燒結(jié)，溫度一般都在200(TC左右。表1是目前工業(yè)上常用的陶瓷過濾器的成分及其技術(shù)指標。表l常用陶瓷過濾器的成分及其技術(shù)指標<table>tableseeoriginaldocumentpage4</column></row><table>0.185~0.275表1中，'孔數(shù)指2.51cm長度上的孔數(shù)；抗熱震性為快速加熱至115(TC后至急冷至室溫的失重量；荷重變形率為150(TC，0.054Mpa加重3h的變形率。上述陶瓷過濾器在高溫下不軟化、不熔融，不喪失結(jié)構(gòu)強度，及具有抗熱震性和高溫下抗侵蝕能力等特點，但是它們都存在一個共同的缺點，需要在2000'C高溫燒結(jié)，當在160(TC左右過濾鋼水時，由于陶瓷過濾表面非常堅硬，夾雜物很難停留在陶瓷過濾器表面，容易被鋼水沖刷掉，因此，它依靠濾餅機理捕獲鋼水中夾雜物。在過濾開始階段，鋼水中細小夾雜物不易被陶瓷過濾器捕獲，等到大尺寸夾雜物被捕獲減小了陶瓷過濾器的孔徑(即濾餅機理)時，則相應地增加了過濾器的過濾阻力，降低了其過濾效率。e為了解決上述問題，本發(fā)明者通過研究開發(fā)了一種用于過濾鋼水的陶瓷顆粒粘結(jié)劑，它采用蛇紋石作為其主要成分,'通過添加Al203調(diào)控蛇紋石的熔化溫度，使粘結(jié)劑的熔化溫度達到160(TC左右，從而完成了本發(fā)明。本發(fā)明的第一個目的在于提供一種陶瓷顆粒粘結(jié)劑。本發(fā)明的第二個目的在于提供所述陶瓷顆粒粘結(jié)劑的制備方法。本發(fā)明的第三個目的在于提供以所述陶瓷顆粒粘結(jié)劑制備陶瓷顆粒的方法。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的第一個方面提供了一種陶瓷顆粒粘結(jié)劑，該陶瓷顆粒粘結(jié)劑由蛇紋石礦粉和八1203組成，兩者的重量百分比為蛇紋石礦粉70~80%、A1203:20~30%。本發(fā)明的陶瓷顆粒粘結(jié)劑采用蛇紋石礦粉作為其主體成分，蛇紋石是一種富含鎂的硅酸鹽巖石，由超基性巖受高溫熱液作用變質(zhì)而成，其化學結(jié)構(gòu)式為Mg6[Si4O10](OH)8,其中MgO占43%、Si02占44.1%，H20占12,9%,熔化溫度為l勵1300°C，具有耐熱、抗腐蝕、耐磨等特性，且蛇紋石價格低廉。但是，如直接采用蛇紋石礦粉作為陶瓷顆粒的粘結(jié)劑，在160(TC的條件下過濾鋼水，鋼水會熔化粘結(jié)劑，易使陶瓷顆粒被鋼水沖刷掉而產(chǎn)生新的夾雜物。Al203的熔點非常高，大于200(TC，而熔融蛇紋石是一種玻璃熔劑，對氧化物具有很強的溶解性，因此，八1203的添加能夠提高蛇紋石的熔化溫度，使粘結(jié)劑的熔化溫度達到160(TC左右。本發(fā)明的第二個方面提供了所述陶瓷顆粒粘結(jié)劑的制備方法，該方法包括以下步驟(1)將7080wt。/。蛇紋石礦粉與20~30wt%Al2O3球磨，混合均勻；(2)于陶瓷坩堝內(nèi)加熱熔融至16001650°C，保溫11.2個時；(3)再次球磨至200250目的粒度。本發(fā)明的第三個方面提供了以所述陶瓷顆粒粘結(jié)劑制備陶瓷顆粒的方法，該方法包括以下步驟(1)用水將所述陶瓷顆粒粘結(jié)劑調(diào)制成懸浮液，固液比為l:5~5.5;(2)采用懸浮液噴灑工藝將陶瓷顆粒粘結(jié)劑懸浮液涂覆到陶瓷顆粒表面；(3)加熱至16001650°C，保溫2030分鐘。本發(fā)明的有益效果為1、通過添加少量八1203即可調(diào)節(jié)蛇紋石的熔化溫度。2、成本低，制備工藝簡單，操作方便。3、采用本發(fā)明陶瓷顆粒粘結(jié)劑制備的陶瓷顆粒深床過濾鋼水，能有效地捕獲夾雜物，且陶瓷顆粒不會被鋼水沖刷掉產(chǎn)生新的夾雜物。具體實施方式以下用實施例對本發(fā)明作更詳細的描述。這些實施例僅僅是對本發(fā)明最佳實施方式的描述，并不對本發(fā)明的范圍有任何限制。將蛇紋石礦粉和八1203按表2所示的配方球磨，混合均勻后放入陶瓷坩堝內(nèi)，用高溫電阻爐熔融，當溫度達到1600'C時，保溫1小時。再將上述熔煉的混合物從坩堝中取出，用球磨機球磨，使平均粒度為200目；用水將上述粉體調(diào)制成懸浮液，固液比為1:5。然后稱取10kg陶瓷顆粒置于鋼板上，在鋼板的下方通1000W電爐加熱，用噴灑器將上述懸浮液噴入到被加熱的陶瓷顆粒表面，蒸發(fā)水氣，最后將陶瓷顆粒放入高溫電阻爐進行加熱，當溫度達到1600°C時，保溫20分鐘。實施例2將蛇紋石礦粉和八1203按表2所示的配方球磨，混合均勻后放入陶瓷坩堝內(nèi)，用高溫電阻爐熔融，當溫度達到161(TC時，保溫1小時。再將上述熔煉的混合物從坩堝中取出，用球磨機球磨，使平均粒度為220目；用水將上述粉體調(diào)制成懸浮液，固液比為1:5。然后稱取10kg陶瓷顆粒置于鋼板上，在鋼板的下方通1000W電爐加熱，用噴灑器將上述懸浮液噴入到被加熱的陶瓷顆粒表面，蒸發(fā)水氣，最后將陶瓷顆粒放入高溫電阻爐進行加熱，當溫度達到1620°C時，保溫22分鐘。實施例3將蛇紋石礦粉和八1203按表2所示的配方球磨，混合均勻后放入陶瓷坩堝內(nèi)，用高溫電阻爐熔融，當溫度達到1625'C時，保溫U小時。再將上述熔煉的混合物從坩堝中取出，用球磨機球磨，使平均粒度為220目；用水將上述粉體調(diào)制成懸浮液，固液比為1:5.3。然后稱取10kg陶瓷顆粒置于鋼板上，在鋼板的下方通1000W電爐加熱，用噴灑器將上述懸浮液噴入到被加熱的陶瓷顆粒表面，蒸發(fā)水氣，最后將陶瓷顆粒放入高溫電阻爐進行加熱，當溫度達到1630°C時，保溫25分鐘。實施例4將蛇紋石礦粉和八1203按表2所示的配方球磨，混合均勻后放入陶瓷坩堝內(nèi)，用高溫電阻爐熔融，當溫度達到1645'C時，保溫U小時。再將上述熔煉的混合物從坩堝中取出，用球磨機球磨，使平均粒度為240目；6用水將上述粉體調(diào)制成懸浮液，固液比為1:5。然后稱取10kg陶瓷顆粒置于鋼板上，在鋼板的下方通1000W電爐加熱，用噴灑器將上述懸浮液噴入到被加熱的陶瓷顆粒表面，蒸發(fā)水氣，最后將陶瓷顆粒放入高溫電阻爐進行加熱，當溫度達到1635°C時，保溫25分鐘。實施例5將蛇紋石礦粉和八1203按表2所示的配方球磨，混合均勻后放入陶瓷坩堝內(nèi)，用高溫電阻爐熔融，當溫度達到165(TC時，保溫1.2小時。再將上述熔煉的混合物從坩堝中取出，用球磨機球磨，使平均粒度為250目；用水將上述粉體調(diào)制成懸浮液，固液比為1:5.5。然后稱取10kg陶瓷顆粒置于鋼板上，在鋼板的下方通1000W電爐加熱，用噴灑器將上述懸浮液噴入到被加熱的陶瓷顆粒表面，蒸發(fā)水氣，最后將陶瓷顆粒放入高溫電阻爐進行加熱，當溫度達到1650°C時，保溫30分鐘。比較例1-3實施方法同實施例1，其中蛇紋石礦粉和八1203的添加量見表2。表2本發(fā)明實施例卜5及比較例1-4的陶瓷顆粒粘結(jié)劑配方(kg)<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>試驗例取同樣的鋼水8份，每份300kg,采用大樣電解法測量其夾雜物含量；再用實施例1-5及比較例1-3制得的陶瓷顆粒分別過濾該8份鋼水，然后采用大樣電解法測量其夾雜物含量，本發(fā)明陶瓷顆粒過濾鋼水的效果見表3，其去除夾雜物效果(％)按如下公式計算經(jīng)陶瓷顆粒過濾后的鋼水中夾雜物含量原鋼水中夾雜物含量表3本發(fā)明實施例1-5及比較例1-3所得陶瓷顆粒過濾鋼水效果<table>tableseeoriginaldocumentpage159</column></row><table>從表3可以看出，采用本發(fā)明成分配比的陶瓷顆粒粘結(jié)劑制成的陶瓷顆粒能有效地捕獲鋼水中的夾雜物，去除夾雜物效果均在50%以上。權(quán)利要求1、一種陶瓷顆粒粘結(jié)劑，其特征在于，所述陶瓷顆粒粘結(jié)劑由蛇紋石礦粉和Al2O3組成，兩者的重量百分比為蛇紋石礦粉70～80％、Al2O320～30％。2、權(quán)利要求l所述陶瓷顆粒粘結(jié)劑的制備方法，其特征在于包括以下步驟(1)將7080wt。/。蛇紋石礦粉與20~30wt%Al2O3球磨，混合均勻；(2)于陶瓷坩堝內(nèi)加熱熔融至16001650°C，保溫11.2小時；(3)再次球磨至200250目的粒度。3、以權(quán)利要求1所述的陶瓷顆粒粘結(jié)劑制備陶瓷顆粒的方法，其特征在于包括以下步驟'(1)用水將所述陶瓷顆粒粘結(jié)劑調(diào)制成懸浮液，固液比為l:5~5.5;(2)采用懸浮液噴灑工藝將陶瓷顆粒粘結(jié)劑懸浮液涂覆到陶瓷顆粒表面；(3)加熱至160(TC1650。C，保溫2030分鐘。全文摘要本發(fā)明提供了一種陶瓷顆粒粘結(jié)劑、其制備方法及用該陶瓷顆粒粘結(jié)劑制備陶瓷顆粒的方法。本發(fā)明的陶瓷顆粒粘結(jié)劑采用價格低廉的蛇紋石作為其主要成分，通過添加Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>調(diào)控蛇紋石的熔化溫度，使粘結(jié)劑的熔化溫度達到1600℃左右。采用本發(fā)明陶瓷顆粒粘結(jié)劑制備的陶瓷顆粒能有效地捕獲鋼水中夾雜物，且陶瓷顆粒不會被鋼水沖刷掉產(chǎn)生新的夾雜物。文檔編號B22D11/119GK101328074SQ20071009388公開日2008年12月24日申請日期2007年6月22日優(yōu)先權(quán)日2007年6月22日發(fā)明者立張,園方申請人:寶山鋼鐵股份有限公司