[发明专利]一种方镁石镁铝尖晶石砖及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及耐火材料技术领域，特别涉及一种方镁石镁铝尖晶石砖及其制备方法。

背景技术

RH炉外精炼炉是一种钢水精炼设备，而镁铬砖广泛用于RH炉外精炼炉。镁铬砖在使用过程中会产生水溶性的、具有剧毒和致癌性的六价铬盐化合物，这些剧毒物质极易污染地下水源，造成严重的环境污染；使用后镁铬砖的残砖若被随意倾倒入自然环境中，在一定温度及酸碱度的情况下，残砖中的三价铬也有可能被氧化为六价铬，会污染环境。然而在二十世纪70年代就开发的用于替代镁铬砖的尖晶石系列耐火材料，具有良好的体积稳定性，较好的抗渣性及热震稳定性等优点，提高了耐火材料的综合性能，但是尖晶石系列耐火材料的应用寿命难以达到采用镁铬砖的效果。

其中，现有技术中公开了一种用于RH精炼炉浸渍管和环流管的烧成镁尖晶石砖及其制备方法，该烧成镁尖晶石砖中各原料的重量份组成为：电熔镁砂颗粒50～75份；电熔镁砂细粉15～35份；电熔尖晶石颗粒1～5份；电熔尖晶石细粉3～5份；氧化铝颗粒0～2份；氧化铝微粉0～8份；结合剂2～6份。作为RH精炼炉浸渍管和环流管的内衬材料能够大幅度提高其使用寿命，但其此耐火材料制备经过烧成阶段，成本较高。申请号为201410242103.9的发明，公开了一种用于RH真空精炼炉的镁尖晶石砖及其制备方法，其各成分的重量百分数为：MgO80～90％；Al2O36～10％；C1～5％；其它0～5％。其制备方法是将镁尖晶石砖的各原料混合后，经模压干燥而成。该发明中，MgO含量高，热震稍差。现有技术中还公开了一种镁尖晶石砖，该砖的制备原料由以下重量百分比含量的原料组分组成：粒度为8-0mm的电熔镁砂71％-78％；细度≤0.088mm的电熔镁砂8％ˉ12％；细度为D50≤5μm的镁铝尖晶石微粉7％-14％；细度≤0.088mm的金属Al粉1％-3％；细度≤0.088mm的金属Si粉0.5％-1.5％；以及占上述各组分总量2％-5％的有机结合剂。制备本发明的镁尖晶石砖的具体步骤如下：将电熔镁砂、镁铝尖晶石微粉、金属Al粉、金属Si粉及有机结合剂按照配比准确称量后在湿碾机中混碾均匀，机压成型，并经180℃-250℃烘烤得到镁尖晶石砖成品。现有技术中的烧成镁尖晶石耐火材料制品，生产过程能耗大，成本高；或MgO含量较高，抗热震性能较差。

发明内容

本发明提供方镁石镁铝尖晶石砖及其制备方法，解决了现有技术烧成镁尖晶石耐火材料制品，生产过程能耗大，成本高，或MgO含量较高，抗热震性能较差的技术问题，达到了提供一种方镁石镁铝尖晶石砖生产能耗低、成本低、污染小的技术效果。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种方镁石镁铝尖晶石砖，所述方镁石镁铝尖晶石砖的制备原料的质量百分比为：电熔镁砂：45～70％，镁铝尖晶石：6～30％，轻烧氧化镁：1～3％，Al₂O₃微粉：2～9％，金属Al粉：1～4％，金属Mg粉：0～2％，液态酚醛树脂结合剂：3～5％。

优选的，所述电熔镁砂中MgO的质量百分数含量≥98.0％。

优选的，所述轻烧氧化镁中MgO的质量百分数含量≥96.0％。

优选的，所述Al₂O₃微粉中Al₂O₃的质量百分数含量≥99.0％，所述Al₂O₃微粉的粒度为5～1μm。

优选的，所述电熔镁砂的粒度为5～0mm；和/或，所述镁铝尖晶石的粒度为3～0mm。

本发明还提高一种方镁石镁铝尖晶石砖的制备方法，用于制造上述方镁石镁铝尖晶石砖，所述方法包括：按比例称量并混合所述方镁石镁铝尖晶石砖的制备原料，得到混合料；机压成型所述混合料；保温；热处理。

优选的，所述混合所述方镁石镁铝尖晶石砖的制备原料的时间为2min。

优选的，所述保温的时间为5h，所述保温的温度为不高于235℃。

优选的，所述热处理的时间为36h。

本申请有益效果如下：

本发明提供的方镁石镁铝尖晶石砖通过加入轻烧氧化镁细粉和氧化铝微粉，在大约900～1100℃温度条件下，就可在基质部分中原位生成镁铝尖晶石结合相，提高了砖耐高温强度和抗钢水的冲刷能力；制备的方镁石镁铝尖晶石砖原料经混合、机压成型所述混合料、保温、热处理，采用不烧的制备工艺，制备得到的成品中不含铬成分，减小了对环境的污染，并可用于RH炉外精炼炉。

附图说明