[发明专利]一种高强镁铬砖及生产方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种钢铁冶金炉外精炼领域的镁铬砖，尤其涉及一种主要成分为氧化镁、氧化铬和氧化锆的高强镁铬砖。

技术背景

随着科学技术的飞速发展，各行业对钢质量的要求不断提高。炉外精炼是生产洁净钢及高附加值钢铁产品的必要手段，这是优化产品结构、减少资源能源消耗和环境污染的关键环节，从而得到了快速发展并取得了显著的进步。炉外精炼窑炉如RH炉、AOD炉、VOD炉等接触钢液易损的关键部位经受高温、温度波动、钢水流动及熔渣的渗透、侵蚀，使用条件苛刻，通常使用熔粒再结合镁铬砖、半再结合镁铬砖作内衬材料。镁铬砖荷重软化温度高、抵抗碱性渣性能好，是适用于炉外精炼领域的性能优良的内衬材料；缺点是镁铬砖的高温抗折强度低，一般不大于5MPa。高温抗折强度是表征材料抗冲刷性能的重要指标。在冶炼优质合金钢时，钢水的快速循环流动，对镁铬砖内衬形成强烈的机械冲刷作用，加速了镁铬砖因熔渣渗透造成的的损毁，炉衬寿命下降。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术生产的镁铬砖高温强度低、易损毁的弱点，提供一种解决的配方和生产方法。

本发明的一种高强镁铬砖的配方和生产方法是：

首先制备添加料，用轻烧镁粉(MgO含量＞95％，SiO₂含量＜1.0％，CaO含量＜1.0％)或菱镁矿粉(MgO含量＞46％，SiO₂含量＜0.8％，CaO含量＜0.8％)、脱硅锆或单斜锆(ZrO₂含量＞95％)、氧化铝粉(Al₂O₃含量＞97％)的混合料，进行共磨，以亚硫酸纸浆废液为结合剂，经混练、压成荒坯，干燥后，于1600℃～1800℃煅烧或经电熔合成添加料。合成添加料的化学组分为：Al₂O₃40～65％，ZrO₂0～25％，MgO20～45％。

然后，将电熔镁铬合成料(氧化铬含量15～35％)、电熔镁砂(氧化镁含量95～98.5％)破粉碎成粒度为5-0mm的颗粒和粒度小于0.088mm的细粉，铬精矿(氧化铬含量50-65％)破碎成3-0mm的颗粒，合成添加料(Al₂O₃40～65％，ZrO₂0～25％，MgO 20～45％)破粉碎成2-0mm的颗粒和粒度小于0.088mm的细粉。上述粒度小于0.088mm的细粉要求过180目筛网，筛下料不少于95％(重量)。

原料按下面的重量百分比进行配合：电熔镁铬合成料40～80％(重量)，电熔镁砂5～40％(重量)，铬精矿或工业氧化铬5～20％(重量)，添加物0.5～10％(重量)。泥料的颗粒组成为：

5-1mm    1-0.088mm    ＜0.088mm

35-50％  15-25％      30-45％

以亚硫酸废液为结合剂，经湿碾机混练、高吨位压力机成型，干燥后，进隧道窑，于1750℃～1850℃高温烧成。制得的镁铬砖性能如下：

化学组成：MgO 50-70％，Cr₂O₃15-30％，SiO₂＜1.2％

气孔率14～17％，体积密度3.2～3.4g/cm³，常温耐压强度＞50MPa，1450℃高温抗折强度大于8MPa，荷重软化温度大于1700℃。

本发明的优点在于，所生产的镁铬制品抵抗炉外精炼渣渗透、冲刷能力好。其原因是：(1)制品中的ZrO₂在烧成过程中与晶界的CaO反应生成高熔点的矿物相，提高了制品的直接结合率，优化了制品的组织结构；(2)在制品的组织结构中生成了较多的晶间尖晶石相，有助于提高制品的高温强度与抗冲刷能力。

具体实施方式

实施例一、取粒度为5-0mm的镁铬熔块45份，粒度为3-0的铬精矿10份，粒度为5-0mm的电熔镁砂10份，粒度-0.088mm的镁铬熔块粉30份，粒度2-0mm的合成添加物5份，以亚硫酸废液为结合剂，经湿碾机混练、高吨位压力机成型，干燥后，进隧道窑，大于1750℃高温烧成。制得的镁铬砖性能如下：

实施例二、取粒度为5-0mm的镁铬熔块50份，粒度为2-0的铬精矿10份，粒度为5-0mm的电熔镁砂8份，粒度-0.088mm的镁铬熔块粉25份，粒度-0.088mm的合成添加物粉7份，以亚硫酸废液为结合剂，经湿碾机混练、高吨位压力机成型，干燥后，进隧道窑，大于1750℃高温烧成。制得的镁铬砖性能如下：