含塞隆的滑动水口砖

本发明涉及一种用于滑动水口的滑动水口砖，特别是一种含赛隆的滑动水口砖。

随着炼钢工艺的发展，对滑动水口砖的使用条件要求变得日益苛刻，为了提高其使用寿命，即使当其与熔融材料接触时，有必要防止它与熔融材料，例如铁水、液态钢水和熔渣进行反应。滑动水口砖的损坏，不仅是由于液态金属和熔渣的化学作用，而且由于熔融金属的快速热冲击引起的裂纹和剥落以及金属的磨损等物理作用。因此为了使滑动水口砖能够稳定地使用，必须采用能很好抗热冲击和抗侵蚀的耐火材料水口砖。目的使用的滑动水口砖的材料主要有Al₂O₃－C、MgO－C和ZrO₂－C等含碳耐火材料。对于重复加热和冷却操作情况，MgO－C和ZrO₂－C耐火材料是不能胜任的，它将产生裂纹，因而限制了MgO－C和ZrO₂－C耐火材料的应用。Al₂O₃－C耐火材料抗侵蚀性也并不是令人满意的耐火材料。含碳耐火材料由于存在易氧化的缺点，是影响其使用寿命的重要原因；此外含碳材料在浇铸低碳钢时，碳容易溶解在钢中，导致钢水增碳，影响钢质量。

公开号为CN1091116A的中国发明专利申请案中提供一种锆刚玉莫来石氮化硼复合耐火材料，可用于滑板(滑动水口砖)。它利用氮化硼具有良好的抗热震性能及锆刚玉莫来石具有良好的高温强度等特性，将二者进行复合，通过综合韧化和强化，达到既具良好的抗热震性和高温强度好的复合耐火材料。但其原料较昂贵，生产工艺较复杂，难以实现工业化生产。

本发明的目的在于提供一种含赛隆的滑动水口砖，具有良好的抗氧化、抗热冲击的性能，并可实现工业化生产。

为达到上述目的，本发明采用下述技术方案：

一种含赛隆的滑动水口砖，其特征在于其成分按重量百分比计，至少含有5％的赛隆，其余为其它耐火材料；赛隆(Sialon)为含硅、铝、氧、氮四元素的物质，其化学分子式为Si_6－Z－Al_Z－O_Z－N_8－Z，式中Z值为：O＜Z＜4．2。

上述的含赛隆的滑动水口砖，其成分按重量百分比计可以为：赛隆的含量为5～45％，其余为其它耐火材料。

上述的含赛隆的滑动水口砖，其成分按重量百分比计可以为：赛隆5～45％，烧结氧化铝或电熔氧化铝30～80％，碳化硅或碳化硼1～10％。

为制取含赛隆的滑动水口砖，可采用下述三种方法：①利用金属硅、氧化铝材料及其他助烧结添加剂为原料，直接在氮化炉内高温反应，从而制得含赛隆的耐火材料。②采用氮化硅、氧化铝及其他助绕结添加剂为原料，直接在氮化炉内高温反应，从而制得含赛隆的耐火材料。③采用已合成好的赛隆细粉、氧化铝颗粒及其它助烧添加剂为原料，在氮化炉内高温烧结，从而制得含赛隆的耐火材料。

本发明与现有技术相比较，具有如下显而易见的突出特点和显著优点：①本发明中至少含有5％(按重量计)的赛隆，赛隆在高温下具有良好的机械性能和抗热震性，膨胀系数小，化学稳定性高，耐腐蚀，且抗熔融金属和抗氧化能力强，从而使其滑动水口砖具有较好的抗氧化和抗热冲击性，延长使用寿命。②本发明与传统含碳滑动水口砖相比较，本发明配料不加入含碳原料如石墨、碳黑等，不污染环境；成型时不采用树脂、沥青等含碳结合剂，热处理时(干燥、烧结时)不产生有害物质；不存在含碳材料出现氧化产物CO或CO₂而导致滑动水口砖结构疏松，而赛隆使用过程中受氧化(老化)，其氧化产物是氧化硅和莫来石，具有自封闭表面气孔功能，抗氧化性能好；抗热冲击性能亦较强。③本发明与锆刚玉莫来石氮化硼滑动水口砖相比较，锆刚玉莫来石，特别是氮化硼是价格昂贵的材料，而本发明的含赛隆的滑动水口砖材料价格低廉；锆刚玉莫来石氮化硼滑动水口砖成型工艺复杂，需经高压等静压成型，生产率低，而且需要难以实现工业化生产的钼丝炉内高温烧成，而本发明可在大型氮化炉内烧成，生产率较高，可实现工业化生产。

实施例：

本发明的三个实施例及二个现有技术含碳滑动水口砖比较例如下：

                 实施例一  实施例二      实施例三  比较例一  比较列二成份(按重量百分比计)：赛隆                    17        20         24        —                —碳                      —                 —                     —                   8           8氧化锆                  —                 —                     —                   5           8氧化铝                  80        77         73        72        72氧化硅                  —                 —                     —                   12          9碳化硅                  3         3          3         3          3性能：体密，g／cm³           3．19     3．18     3．16      3．12       3．12显气孔，％              13        14         13        10          9耐压强度，MPa           170       167        165       130         135抗折强度，MPa           30        32         33        25          26热膨胀系数，X10^-6K^-1   6．5      6．4       6．3      7．1        7．3

从上列实施例与比较例的性能数据可以明显看出，本发明的滑动水口砖明显优于已有技术的滑动水口砖。