[发明专利]RH真空炉内衬用耐火材料

说明书

本发明公开了一种RH真空炉内衬用耐火材料，按重量百分比包括以下原料制成：60～90％的电熔镁砂、3～30％的镁铝尖晶石、3～10％的高钛渣及2～5％的有机结合剂；将上述原料按重量百分比称取混合均匀后用摩擦压力机成型后高温烧制，获得RH内衬用MgO‑MgO·Al2O3‑TiO2质耐火材料。制成的耐火材料体积密度为3.10～3.15g/cm3、显气孔率为8～15％；用高钛渣代替价格昂贵的TiO2，成本大幅降低，能够工业化替代镁铬砖在RH真空炉上使用，实现RH耐火材料无铬化，是一种环境友好型耐火材料。

技术领域

本发明属于耐火材料技术领域，具体涉及一种RH真空炉内衬用耐火材料。

背景技术

二次精炼技术是钢铁行业提高钢材质量常采用的技术，而RH炉是二次精炼技术中生产高质量钢材不可或缺的重要设备之一。钢铁行业发展要求RH炉的冶金功能向多样化、高效率发展，其精炼条件十分苛刻(温度高达～1700℃、真空度高达10Pa以下、时间短不超过～40min)，高速循环流动钢液对砖衬造成巨大冲刷破坏作用，同时熔渣易沿着砖缝和孔隙渗透到砖衬中，对砖衬造成严重侵蚀，引起砖衬温度波动并造成结构剥落，从而影响了RH炉寿命。目前国内RH炉内砌耐火材料主要是镁铬砖，在高温或碱性使用环境下，三价Cr3+会转变为Cr6+，Cr6+为致癌物质且易溶于水，Cr2O3可以气相存在，会随烟气排入空气中污染环境。为了防止Cr6+公害，世界发达国家如日本、欧美等已立法禁止使用镁铬砖，正加大投入和研发力度来研制镁铬砖的替代品。

目前RH精炼炉用耐火材料无铬化成为一种趋势。国内外对RH炉内衬用环保无铬化耐火材料开展了一系列工作，其中包括镁碳砖、镁尖晶石砖、刚玉尖晶石质浇注料等。通常TiO2被用作MgO-MgO·Al2O3砖的烧结剂。研究表明，TiO2具有抑制熔渣渗透作用，同时，TiO2会使材料1400℃以上热强度改善明显，促进烧结。Toyoyasu等开发了RH炉浸渍管用MgO-MgO·Al2O3砖，添加助烧剂TiO2后，烧成过程中形成尖晶石结构的钛酸镁(熔点1732℃)，与尖晶石(熔点2135℃)形成固溶体，使砖的耐火度提高，促进砖体烧结与致密化；使用寿命为137炉，比常用的镁铬砖寿命123炉要高。但是，TiO2价格很高，导致生产成本大幅高于现有的镁铬耐火材料，限制了其在RH真空炉上工业化的应用。

发明内容

本发明的目的针对上述技术的不足，提供一种能改善材料气孔结构和致密性、提高材料抗热震性和抗侵蚀性能的RH真空炉内衬用耐火材料。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：RH真空炉内衬用耐火材料按重量百分比包括以下原料制成：

60～90％的电熔镁砂、3～30％的镁铝尖晶石、3～10％的高钛渣、以及2～5％的有机结合剂；

其中，电熔镁砂中氧化镁的含量≥96％，镁铝尖晶石中氧化铝的含量≥73％，高钛渣中氧化钛含量＞90％，有机结合剂为木质素磺酸钙或糊精；