[发明专利]RH精炼炉内衬用砖及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及耐火材料及制备方法，具体属于炉内内衬用砖及其制备方法。

背景技术

RH精炼炉是炉外精炼过程中生产高质量钢材不可或缺的重要设备之一。由于RH精炼炉炉的工作条件极其苛刻，因此其内衬用砖必须具有高的热态强度、优良的热震稳定性能及抗渣渗透侵蚀性能。镁铬砖高温下具有优良的耐磨性和热震稳定性，截至目前其仍是RH精炼炉用主要内衬材料。从环境角度看，应用镁铬砖具有2方面不足：一是高温烧制时需高的能源消耗，二是制止用后废镁铬砖的污染需耗费大量精力和财力；从镁铬砖使用性能及应用情况来看，由于其内部结构存在粗大的气孔，导致砖体热态强度及抗渣渗透性能差。因此开发含无铬的、适应RH精炼炉用的耐火材料具有重要意义。从目前查阅的文献来看，关于RH精炼炉用MgO-ZrO₂砖的研究，国内外都有大量文献及专利报道。从ZrO₂的加入目的性来看，其主要用作提高砖体的抗熔渣侵蚀性能。ZrO₂的特性之一是高温下发生晶型转变，并伴随一定体积变化效应，这会带来砖体的气孔结构恶化，导致MgO-ZrO₂砖的热态强度及抗渣渗透性能下降。与上述相比，CaZrO₃具有高的熔点(约2340℃)和体积稳定性，同时MgO和CaZrO₃在温度高达2060℃时不产生液相，且MgO-CaZrO₃砖具有优良的热态强度和抗熔渣渗透、侵蚀性能，用氧化锆、氧化铝、氧化钛等溶胶结合后，又会进一步提高砖的抗热剥落性及其它性能，故将环境友好、综合性能优异的MgO-CaZrO₃砖用作RH精炼炉内衬材料，会保障生产顺行同时又可防止环境污染。

发明内容

本发明的目的在于解决目前使用的镁铬砖对环境的污染问题，提供一种不含铬并具有优良的热态强度和抗熔渣渗透、侵蚀性能，又会进一步提高其砖的抗热剥落性能的RH精炼炉用的内衬砖及其制备方法。

实现上述目的的技术措施：

RH精炼炉内衬用砖，其主要组分及重量百分比为：粒度为0.1～5毫米的镁砂骨料：55～70％，粒度＜0.1毫米的基质：30～45％，外加占上述原料总重量百分比2～5％的溶胶结合剂；

所述的镁砂骨料为：电熔镁砂或烧结镁砂，或电熔镁砂与烧结镁砂以任意比例的混合的混合物；

所述的基质为：CaZrO₃或ZrO₂与CaO二者的混合物或CaZrO₃与ZrO₂及CaO的混合物。

其特征在于：在基质中还加入重量百分比为0～60％的电熔镁砂或烧结镁砂，或电熔镁砂与烧结镁砂以任意比例的混合的混合物，其粒度＜0.1毫米。

其特征在于：CaZrO₃或ZrO₂与CaO二者的混合物或CaZrO₃与ZrO₂及CaO的混合物占

基质总重量百分比的40～100％。

其特征在于：在ZrO₂+CaO混合物中，ZrO₂占该混合物的重量百分比为50～80％，CaO占该混合物的重量百分比为20～50％。

其特征在于：CaZrO₃、ZrO₂、CaO的纯度在98％及以上。

其特征在于：所述溶胶结合剂为氧化锆或氧化镁或氧化钛，或其中的两种或三种以任意比例的混合的混合物。

制备RH精炼炉内衬用砖的方法，其步骤：

1)将粒度为0.1～5毫米的镁砂骨料与溶胶结合剂混匀；

2)加入粒度＜0.1毫米的基质并混匀；

3)压制成型；

4)进行烘烤，烘烤温度控制在110～200℃，烘烤时间为12～24个小时；

5)进行烧制，控制烧制温度在1550～1700℃；

6)进行保温，在1550～1700℃条件下保温12～24个小时；

7)自然冷却至室温，然后出炉待用。

本发明由于不含铬，对环境无污染，并由于基质中含有氧化钙，使其具有优良的热态强度和抗熔渣渗透、侵蚀性能，还进一步提高了其砖的抗热剥落性能，有利于RH精炼炉工作稳定及使用周期的增加。

具体实施方式

下面对本发明作进一步的描述：

为各实施例的成分组成列表见表1。