[发明专利]一种不锈钢冶炼用钢包渣线镁铝炭砖及其制备方法

说明书

本发明属于耐火材料技术领域，具体涉及一种不锈钢冶炼用钢包渣线镁铝炭砖及其制备方法。所述镁铝炭砖包括以下原料：电熔镁砂颗粒、刚玉、电熔镁砂细粉、镁铝尖晶石细粉、石墨、氯化镁、酚醛树脂和酒精。本发明提供的镁铝炭砖含碳量低，不易污染钢水，同时通过铝镁组分的调节及其不同粒度颗粒的结合来实现致密化，弥补了碳含量的降低对镁铝炭砖抗侵蚀性能的影响。本发明制备的不锈钢冶炼用钢包渣线镁铝炭砖经测定：耐压强度为45～50MPa；体积密度为2.85～2.92g/cm³；1600℃×3h静态坩埚法抗渣实验侵蚀指数为2.5～3.2％。

技术领域

本发明属于耐火材料技术领域，具体涉及一种不锈钢冶炼用钢包渣线镁铝炭砖及其制备方法。

背景技术

钢包是钢水冶炼的重要容器，冶炼过程温度高并伴随钢液的剧烈翻滚，因而对钢包内衬耐火材料冲刷与侵蚀损毁严重。不同于普通钢种，不锈钢中的含碳量最高不超过1.2％，铬含量至少为10.5％，在不锈钢冶炼过程中由于钢液中含有Ni、Cr等金属，其与耐火材料的侵蚀及界面反应更为复杂，这对不锈钢冶炼用钢包渣线耐火材料提出了更加严格的服役要求，不仅要求耐火材料的含碳量低，避免耐火材料向钢液中渗碳污染钢液，同时还要求耐火材料能够抵抗钢液中Fe、C、Ni、Cr及其氧化物的侵蚀。

“一种钢包渣线用金属复合低碳镁碳砖及其制备方法(201910451668.0)”公开了以镁砂颗粒和镁砂细粉为主要原料，以酚醛树脂为结合剂并添加膨胀石墨、金属纤维和抗氧化剂等制备了钢包渣线用金属复合低碳镁碳砖。该技术通过降低碳含量来避免砖中碳的氧化，但碳含量的降低损害了渣线砖的抗侵蚀性能。引入氮化铝、SiC组分等又容易在服役过程中产生低熔相，降低镁碳砖的高温力学性能。

“一种钢包渣线砖及其生产方法(201410561682.3)”公开了采用大颗粒镁砂为骨料，并结合石墨、金属铝硅粉和酚醛树脂制备钢包渣线砖。该技术通过大颗粒镁砂来提高镁碳砖的体积密度，降低其显气孔率，但体积密度的提高降低了镁碳砖缓解热应力的能力，进而降低其抗热震性能，且显气孔率的降低也不利于钢包的隔热与节能。

发明内容

针对现有技术缺陷，本发明的目的是提供一种工艺简单的不锈钢冶炼用钢包渣线镁铝炭砖及其制备方法，用本发明方法制备的不锈钢冶炼用钢包渣线镁铝炭砖含碳量低不易污染钢水，而且耐压强度大、抗侵蚀性强、热震稳定性高。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案的具体步骤是：

第一方面，本发明提供一种不锈钢冶炼用钢包渣线镁铝炭砖，所述镁铝炭砖包括以下原料：电熔镁砂颗粒、刚玉、电熔镁砂细粉、镁铝尖晶石细粉、石墨、氯化镁、酚醛树脂和酒精。

在上述不锈钢冶炼用钢包渣线镁铝炭砖中，作为一种优选实施方式，所述刚玉为板状刚玉或电熔刚玉；优选地，所述刚玉为白刚玉；优选地，所述刚玉为刚玉颗粒；优选地，所述刚玉颗粒中Al₂O₃含量为98～99wt％；所述刚玉颗粒的粒度为0.1～3mm；优选地，所述板状刚玉颗粒中，粒度为大于等于0.1mm至小于1.5mm的颗粒占比为55～65wt％，粒度为大于等于1.5mm至小于等于3mm的颗粒占比为35～45wt％；优选地，所述树脂为热固性酚醛树脂。

本发明所选用的刚玉纯度高，结晶好，杂质少。本发明所选用的热固性酚醛树脂不仅价格便宜，还不用格外使用其他添加剂例如硬化剂，简化了工艺步骤。

在上述不锈钢冶炼用钢包渣线镁铝炭砖中，作为一种优选实施方式，所述电熔镁砂颗粒、所述刚玉、所述电熔镁砂细粉、所述镁铝尖晶石细粉和所述石墨的质量比为100︰(15～20)︰(45～55)︰(15～20)︰(5～7)(例如100:16:50:16:6、100:18:50:18:6、100:16:50:18:6、100:18:50:16:6)。