[发明专利]一种微孔低热导率新型复合环保无碳尖晶石砖及制备方法

说明书

本发明公开了一种微孔低热导率新型复合无碳尖晶石砖及其制备方法，新型复合无碳尖晶石包括作为工作面部分的高温低热导层和作为非工作面部分的隔热保温层，无碳尖晶石砖为平面楔形型，砖体的靠近非工作面部分为直角Z型折弯部，在直角Z型折弯部的端面复合隔热保温层。制备方法包括步骤A：高温低热导层制备，步骤B：隔热保温层制备，步骤C：压制成型和砖坯干燥，还可以包括步骤D：将金属反辐射隔热板的锯齿结构压入到隔热保温层中。步骤C的干燥温度为280‑300℃，干燥时间12‑16小时。本发明无碳尖晶石砖在提高产品性能的同时，还能提升生产效率、较低生产成本和实现环保目的，具有良好的社会效益和经济效益。

技术领域

本发明涉及镁质耐火材料技术领域，特别是涉及一种微孔低热导率新型复合无碳尖晶石砖及其制备方法。

背景技术

镁碳砖是以高熔点碱性氧化物氧化镁(熔点2800℃)和难以被炉渣浸润的高熔点石墨材料作为原料，用树脂结合而成的不烧含碳复合耐火材料制品，广泛应用在各种工况的钢包炉上。镁碳砖具有良好的耐高温性能、抗渣能力强、抗热震性好。

镁碳砖存在着致命的弱点就是石墨的引入，高热导率石墨使镁碳砖热导率增高，在使用过程中造成钢水温度急剧下降。窑炉在使用过程中为了减少钢水温度下降，就需要大量采用保温耐火材料，也会增加施工复杂度和难度。一方面由于镁碳砖自身的导热系数高，导致保温效果并不是很理想。另一方面，特别是目前随着钢铁企业的钢种的不断增多和炼钢温度的不断增高，对冶炼过程中钢水温降的要求越来越严格，目前的镁碳砖和保温耐火材料的配合，很难满足钢厂的冶炼要求。

再有，目前镁碳砖一般采用酚醛树脂作为结合剂，导致在生产和使用过程中，苯酚和甲醛在环境中超标，不仅对人身体健康造成危害，而且污染环境。特别是树脂在使用过程中会形成网状结构，在高温使用时产生结构疏松，影响镁碳砖的使用寿命。

发明内容

本发明要解决的技术问题之一是提供一种热导率低、强度高、寿命长、高效节能等特点的一种微孔低热导率新型无碳尖晶石砖；要解决的另一个技术问题是提供上述无碳尖晶石砖的制备方法。

本发明一种微孔低热导率新型复合无碳尖晶石砖采用的技术方案是：包括作为工作面部分的高温低热导层和作为非工作面部分的隔热保温层，无碳尖晶石砖为平面楔形体，砖体的靠近非工作面部分为直角Z型折弯部，在直角Z型折弯部的端面复合隔热保温层。

本发明微孔低热导率新型复合无碳尖晶石砖优选的实施方式是，所述高温低热导层组分含量按重量百分比为，电熔镁砂10-15％、刚玉55-65％、尖晶石5-10％、氧化铝空心球5-10％、活性氧化铝超微粉或者高纯活性纳米氧化镁粉的一种或混合物5-10％；作为结合剂的纳米铝尖晶石粉4-6％、亚硫酸纸浆废液3-5％以及羧乙基纤维素、乙酸甲酸纤维素、羟丙基甲基纤维素的一种或多种0.1-2％；减水剂六偏磷酸钠、十二烷磺酸钠、长链烷醇中的一种或多种0.1-0.3％。

本发明微孔低热导率新型复合无碳尖晶石砖优选的实施方式是，隔热保温层组分含量按重量百分比为，矾土60-70％、尖晶石5-15％以及氧化铝空心球、多孔氧化镁骨料、活性氧化铝超微粉、氧化钛粉、二氧化硅粉中的一种或多种15-25％；作为结合剂的纳米铝尖晶石粉4-6％、亚硫酸纸浆废液3-5％以及羧乙基纤维素、乙酸甲酸纤维素、羟丙基甲基纤维素的一种或多种0.1-2％，减水剂六偏磷酸钠、十二烷磺酸钠、长链烷醇中的一种或多种0.1-0.3％。

进一步的，所述工作面氧化铝空心球的直径为0.2-0.5mm。

本发明微孔低热导率新型复合无碳尖晶石砖优选的实施方式是，还包括设置在隔热保温层端面的金属反辐射隔热板。

进一步的，金属反辐射隔热板上设置伸出的锯齿结构，锯齿结构嵌入到隔热保温层中。

再进一步的，锯齿结构与金属反辐射隔热板之间的角度为30-45°。