一种镁铝钛砖及其制备方法和应用技术

本发明专利技术涉及耐火材料技术领域，具体涉及一种镁铝钛砖及其制备方法和应用。按质量份数计，本发明专利技术中镁铝钛砖的制备原料包括：电熔镁砂50～65份；烧结镁砂13～23份；电熔尖晶石10～25份；第一结合剂2.0～4.0份；预烧共磨粉5～15份；所述预烧共磨粉由包括氧化铝粉、二氧化钛粉、轻烧镁粉和第二结合剂的制备原料依次经混合、压制成型、预烧和研磨而成。本发明专利技术提供的镁铝钛砖，具有优异的耐高温钢水及熔渣的冲刷及侵蚀性能、优良的高温强度及体积稳定性，且环境友好，可替代目前常用的镁铬质耐火材料，避免Cr

A kind of magnesia-alumina-titanium brick and its preparation method and Application

【技术实现步骤摘要】
一种镁铝钛砖及其制备方法和应用
本专利技术涉及耐火材料
，具体涉及一种镁铝钛砖及其制备方法和应用。
技术介绍
镁铬砖在真空循环脱气精炼炉(RH精炼炉)上已经广泛应用多年，但镁铬砖使用后其中部分铬会从Cr3+转变为剧毒和致癌的Cr6+，破坏环境且会影响人们的健康。因此，无铬化耐火制品的开发研制是钢铁精炼用耐火材料的发展方向。目前国内外研究和报道的产品，主要为烧成或不烧镁尖晶石砖或刚玉尖晶石整体浇注料，但不烧镁尖晶石砖使用过程中体积膨胀较大，材料易剥落，同时结合剂酚醛树脂会碳化残留，对钢水中碳含量造成不良影响；烧成镁尖晶石砖不会像不烧镁尖晶石砖那样体积膨胀大，但其内部属单一尖晶石相结构，材质本身的耐钢渣及钢水的侵蚀冲刷能力较镁铬砖差很多；刚玉尖晶石整体浇注料高温体积不稳定，不耐侵蚀冲刷，容易出现裂缝等问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种镁铝钛砖及其制备方法和应用，本专利技术提供的镁铝钛砖具有优异的耐高温钢水及熔渣的冲刷及侵蚀性能、优良的高温强度及体积稳定性，且环境友好，可替代目前常用的镁铬质耐火材料，避免Cr6+污染问题。为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供以下技术方案：本专利技术提供了一种镁铝钛砖，按质量份数计，包括以下制备原料：电熔镁砂50～65份；烧结镁砂13～23份；电熔尖晶石10～25份；第一结合剂2.0～4.0份；预烧共磨粉5～15份；所述预烧共磨粉由包括氧化铝粉、二氧化钛粉、轻烧镁粉和第二结合剂的制备原料依次经混合、压制成型、预烧和研磨而成。优选地，所述电熔镁砂的粒度≤5mm，所述烧结镁砂的粒度≤3mm，所述电熔尖晶石的粒度≤3mm。优选地，所述预烧共磨粉的粒度≤0.044mm。优选地，所述预烧共磨粉中氧化铝粉、二氧化钛粉和轻烧镁粉的质量比为(1～1.2)：(1.2～1.5)：(0.8～1.2)。优选地，所述预烧共磨粉中氧化铝粉的粒度为2～5μm，二氧化钛粉的粒度为30～45μm，轻烧镁粉的粒度为30～45μm。优选地，所述预烧共磨粉的制备方法包括以下步骤：将氧化铝粉、二氧化钛粉、轻烧镁粉和第二结合剂混合后依次进行压制成型、预烧和研磨，得到预烧共磨粉。优选地，所述压制成型的压力为500～900T；所述预烧的温度为1750～1800℃，保温时间为10～14h。本专利技术提供了上述技术方案所述镁铝钛砖的制备方法，包括以下步骤：将电熔镁砂、烧结镁砂、电熔尖晶石、预烧共磨粉和第一结合剂混合后依次进行压制成型和烧成，得到镁铝钛砖。优选地，所述压制成型的压力为1000～2500T；所述烧成的温度为1550～1750℃，保温时间为15～25h。本专利技术提供了上述技术方案所述镁铝钛砖或上述技术方案所述制备方法制备得到的镁铝钛砖在钢铁精炼炉中的应用。本专利技术提供了一种镁铝钛砖，按质量份数计，包括以下制备原料：电熔镁砂50～65份；烧结镁砂13～23份；电熔尖晶石10～25份；第一结合剂2.0～4.0份；预烧共磨粉5～15份；所述预烧共磨粉由包括氧化铝粉、二氧化钛粉、轻烧镁粉和第二结合剂的制备原料依次经混合、压制成型、预烧和研磨而成。在本专利技术中，氧化铝粉、二氧化钛粉和轻烧镁粉在预烧过程中会发生反应，形成尖晶石结构相，所得预烧共磨粉与电熔镁砂、烧结镁砂和电熔尖晶石复配，在制备镁铝钛砖的烧成过程中，预烧共磨粉中尖晶石结构相与体系中MgO和Al2O3成分会进一步复合，形成多相复合的MgO-MgO·Al2O3-2MgO·TiO2固溶体，从而使所得镁铝钛砖具有优异的耐高温钢水及熔渣的冲刷及侵蚀性能、优良的高温强度及体积稳定性，且环境友好，可替代目前常用的镁铬质耐火材料，避免Cr6+污染问题。具体实施方式本专利技术提供了一种镁铝钛砖，按质量份数计，包括以下制备原料：电熔镁砂50～65份；烧结镁砂13～23份；电熔尖晶石10～25份；第一结合剂2.0～4.0份；预烧共磨粉5～15份；所述预烧共磨粉由包括氧化铝粉、二氧化钛粉、轻烧镁粉和第二结合剂的制备原料依次经混合、压制成型、预烧和研磨而成。在本专利技术中，按质量份数计，所述镁铝钛砖的制备原料包括电熔镁砂50～65份，优选为55～60份。在本专利技术中，以质量含量计，所述电熔镁砂中MgO优选≥97.5％，CaO优选≤1.6％，其他杂质优选≤1.0％。在本专利技术中，所述电熔镁砂的粒度优选≤5mm；按粒度大小划分，所述电熔镁砂优选包括第一电熔镁砂、第二电熔镁砂、第三电熔镁砂和第四电熔镁砂，其中，所述第一电熔镁砂的粒度优选为3～5mm，所述第二电熔镁砂的粒度优选为1～2.999mm，所述第三电熔镁砂的粒度优选为0.063～0.999mm，所述第四电熔镁砂的粒度优选＜0.063mm；所述第一电熔镁砂、第二电熔镁砂、第三电熔镁砂和第四电熔镁砂的质量比优选为(10～15)：(13～20)：(5～15)：(15～20)。本专利技术优选采用上述粒度及配比的电熔镁砂作为主要原料，能够进一步保证其在烧成过程中与其它制备原料充分反应，提高镁铝钛砖的高温强度及体积稳定性；且高纯的电熔镁砂有利于保证镁铝钛砖具有较好的耐侵蚀性。在本专利技术中，以所述电熔镁砂的质量份数为基准，所述镁铝钛砖的制备原料包括烧结镁砂13～23份，优选为15～20份。在本专利技术中，以质量含量计，所述烧结镁砂中MgO优选≥98.0％，CaO优选≤1.5％，其他杂质优选≤0.8％。在本专利技术中，所述烧结镁砂的粒度优选≤3mm；按粒度大小划分，所述烧结镁砂优选包括第一烧结镁砂和第二烧结镁砂，其中，所述第一烧结镁砂的粒度优选为1～3mm，所述第二烧结镁砂的粒度优选为0.063～0.999mm；所述第一烧结镁砂和第二烧结镁砂的质量比优选为(10～15)：(4～8)。本专利技术优选采用上述粒度及配比的烧结镁砂作为基体原料，有利于进一步促进烧成过程中方镁石晶体结构的转化并保证较高的烧结反应活性，有利于保证镁铝钛砖具有较好的体积稳定性。在本专利技术中，以所述电熔镁砂的质量份数为基准，所述镁铝钛砖的制备原料包括电熔尖晶石10～25份，优选为15～20份。在本专利技术中，以质量含量计，所述电熔尖晶石中Al2O3优选≥70％，Al2O3+MgO优选≥98.0％，其他杂质优选≤2.0％。在本专利技术中，所述电熔尖晶石的粒度优选≤3mm；按粒度大小划分，所述电熔尖晶石优选包括第一电熔尖晶石、第二电熔尖晶石和第三电熔尖晶石，其中，所述第一电熔尖晶石的粒度优选为1～3mm，所述第二电熔尖晶石的粒度优选为0.063～0.999mm，所述第三电熔尖晶石的粒度优选＜0.063mm；所述第一电熔尖晶石、第二电熔尖晶石和第三电熔尖晶石的质量比优选为(3～5)：(5～10)：(3～8)。本专利技术优选采用上述粒度及配比的电熔尖晶石作为基体原料，有利于进一步促进烧成过程中多相复合的MgO-MgO·Al2O3-2MgO·TiO2固溶体的形成，且可以缓冲和吸收热应力，保证镁铝钛砖具有较好的韧性和热震稳定性。在本专利技术中，以所述电熔镁砂的质量份数为基准，所述镁铝钛砖的制备原料包括第一结合剂2.0～4.0份，优选为2.5～3.5份。在本专利技术中，所述第一结合剂优选由糊精、纸浆废液、木质素磺酸钙、甲基纤维素和聚磷酸盐中的至少一种与水混合配制而成；当所述第一结合剂中包括糊精、纸浆废液、木质素磺酸钙、甲基纤维素和聚磷酸盐中的两种以上本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种镁铝钛砖，按质量份数计，包括以下制备原料：电熔镁砂50～65份；烧结镁砂13～23份；电熔尖晶石10～25份；第一结合剂2.0～4.0份；预烧共磨粉5～15份；所述预烧共磨粉由包括氧化铝粉、二氧化钛粉、轻烧镁粉和第二结合剂的制备原料依次经混合、压制成型、预烧和研磨而成。

【技术特征摘要】
1.一种镁铝钛砖，按质量份数计，包括以下制备原料：电熔镁砂50～65份；烧结镁砂13～23份；电熔尖晶石10～25份；第一结合剂2.0～4.0份；预烧共磨粉5～15份；所述预烧共磨粉由包括氧化铝粉、二氧化钛粉、轻烧镁粉和第二结合剂的制备原料依次经混合、压制成型、预烧和研磨而成。2.根据权利要求1所述的镁铝钛砖，其特征在于，所述电熔镁砂的粒度≤5mm，所述烧结镁砂的粒度≤3mm，所述电熔尖晶石的粒度≤3mm。3.根据权利要求1所述的镁铝钛砖，其特征在于，所述预烧共磨粉的粒度≤0.044mm。4.根据权利要求3所述的镁铝钛砖，其特征在于，所述预烧共磨粉中氧化铝粉、二氧化钛粉和轻烧镁粉的质量比为(1～1.2)：(1.2～1.5)：(0.8～1.2)。5.根据权利要求4所述的镁铝钛砖，其特征在于，所述预烧共磨粉中氧化铝粉的粒度为2～5μm，二氧化钛粉的粒度为30～45μm，...

【专利技术属性】
技术研发人员：武连明，
申请(专利权)人：武连明，
类型：发明
国别省市：辽宁,21