[发明专利]电熔镁锆共晶材料的制作工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种电熔镁锆共晶材料的制作工艺，应用于冶金、建材等耐火材料中。

背景技术

镁质耐火材料由于其良好的耐高温性能，在冶金、建材等领域得到广泛应用，但由于其抗渗透性及抗渣侵性差，所以在应用上，多于一些其它材料配合应用，如在冶金方面钢包渣线砖普遍引入碳素材料。在水泥回转窑烧成带，普遍引入氧化铬等材料，用以增加镁质材料的抗渣及抗渗透等性能。但上述材料存在许多难以解决的问题，如目前冶金方面所生产的低碳钢，洁净钢，就需要严格控制碳素材料向钢水中渗透造成钢水增碳，同时由于碳素材料高温过程中抗氧化性能差，那么在制造镁碳砖过程中添加入抗氧化剂。在水泥回转窑烧成带，普遍采用镁铬制品，由于该材料抗侵蚀性强，同时具有挂窑皮性能，对窑衬材料具有保护作用，使材料增加了使用寿命，所以被广泛采用，但同时铬质材料在应用中与一些酸、碱性气体反应，会形成六价铬，六价铬是有毒的，它对空气及水的污染严重，所以对应用后的废砖，国家有严格的控制标准。

现有的耐火材料也有采用氧化锆和轻烧镁粉为主料的耐火材料，但是其采用高温烧结的方法，该方法不能使氧化锆和轻烧镁粉产生共熔，其应用在实际中性能不稳定，带来产品隐患。

发明内容

 本发明要解决的技术问题是提供一种电熔镁锆共晶材料的制作工艺，该制作工艺形成的镁锆共晶材料可直接制砖作为耐火材料，其产品性能稳定，可靠，同时无任何环境污染。

为解决以上问题，本发明的具体技术方案如下：一种电熔镁锆共晶材料的制作工艺，包括以下步骤：

1）按照重量份数比将MgO含量≥92%的轻烧氧化镁粉70～95份和ZrO₂含量＞98.5%的氧化锆5～30份进行配料；

2）将步骤1的混合料充分混合后，经压密机压密后，再通过压球机压成直径为40mm的球；       

3）将压制好的球料放入三相电弧炉内，并通过三相电弧炉通电后，对原料进行熔炼，熔炼温度为2200℃～3000℃；

4）原料熔融后，物料进行冷却，形成熔砣；

 5）将熔砣破碎后，经过磁选机排除带有铁质成份，最后包装成品入库。

所述的ZrO₂含量＞98.5%的氧化锆可以替换为ZrO₂含量＞66%的锆英砂。

该电熔镁锆共晶材料的制作工艺采用上述的工艺步骤，可以直接产出镁锆共晶材料，该镁锆共晶材料不仅具有良好的抗渗透和渣侵性，而且具有增韧作用，同时增强了镁质材料的抗剥落性能，可广泛应用于冶金、建材等领域。

具体实施方式

实施例一（Z-5）

一种电熔镁锆共晶材料的制作工艺，包括以下步骤：

1）按照重量份数比将MgO含量≥92%的轻烧氧化镁粉95kg和ZrO₂含量＞98.5%的氧化锆5kg份进行配料；

2）将步骤1的混合料充分混合后，经压密机压密后，再通过压球机压成直径为40mm的球；       

3）将压制好的球料放入三相电弧炉内，并通过三相电弧炉通电后，对原料进行熔炼，熔炼温度为2200℃～3000℃，其中MgO与ZrO2的熔点为2200℃，电熔炉的温度高于2200℃即可；

4）原料熔融后，物料进行冷却，形成熔砣，其中熔融的时间根据电弧炉的功率和原料的多少有关，以1800KVA电弧炉为例，熔融10吨料时间约为12小时；

 5）将熔砣破碎后，经过磁选机排除带有铁质成份，最后包装成品入库。

实施例二（Z-15）

除照重量份数比将MgO含量≥92%的轻烧氧化镁粉86kg和ZrO₂含量＞98.5%的氧化锆14kg份进行配料外，其余与实施例一相同。

实施例三（Z-30）

除照重量份数比将MgO含量≥92%的轻烧氧化镁粉70kg和ZrO₂含量＞98.5%的氧化锆30kg份进行配料外，其余与实施例一相同。

实施例四（Z-5′）

除照重量份数比将MgO含量≥92%的轻烧氧化镁粉91.5kg和ZrO₂含量＞66%的锆英砂8.5kg份进行配料外，其余与实施例一相同。

各实施例的产品化学成份典型值如表1