一种不烧改性高纯镁铝尖晶石复合砖及制备方法技术

本发明专利技术属于冶金、有色、玻璃、水泥窑用高级耐火材料及其制备技术领域，具体涉及一种不烧改性高纯镁铝尖晶石复合砖及其制备方法。本发明专利技术不烧改性高纯镁铝尖晶石复合砖采用镁含量99%的高纯度镁砂作为原料，首例采用络合镁铝胶结剂与稀土氧化物改性镁铝尖晶石复合砖，制备过程采用电能低温烘烤技术在200℃进行制备。本发明专利技术不烧改性高纯镁铝尖晶石复合砖具有纯度高、密度大、强度高、高温热震稳定性好、耐腐蚀性强且抗熔融金属和抗氧化能力强、无有害气体排放符合绿色耐材标准等优点；本发明专利技术制备方法简单、无需高温烧成、成本低、原料本身无碳无铬排放，取代钢包用镁碳砖和镁铬砖，实现无碳无铬排放，无污染零排放，洁净钢水、节能减排、制备安全。

Non burning modified high-purity magnesium aluminum spinel composite brick and preparation method thereof

The present invention belongs to the field of advanced refractory material for metallurgy, nonferrous metal, glass and cement kiln and its preparation technology, in particular relates to a non burning modified high-purity magnesium aluminum spinel composite brick and a preparation method thereof. Modification of high-purity spinel compound brick with high purity magnesia and magnesium content of 99% as raw materials without burning the invention, the first use of aluminium magnesium complexing agent and rare earth oxide modified spinel composite brick and preparation process of the electric energy low temperature roasting were prepared at 200 DEG C. Modification of high-purity spinel compound brick has high purity, high density, high strength, thermal shock stability, corrosion resistance and strong resistance to molten metals and strong antioxidant capacity, no harmful gas emissions to meet the standard of green refractories does not burn the invention; the invention has simple preparation method, without high-temperature firing and the cost is low and the raw material itself without carbon chromium emissions, with magnesia carbon brick and magnesia chrome brick ladle replaced, without carbon emission without chromium pollution, zero emissions, clean steel, energy saving, safe preparation.

【技术实现步骤摘要】
一种不烧改性高纯镁铝尖晶石复合砖及制备方法
本专利技术属于冶金、有色、玻璃、水泥窑用高级耐火材料及其制备
，具体涉及一种不烧改性高纯镁铝尖晶石复合砖及其制备方法。
技术介绍
《中国制造2025》重点目标：高效率、低成本洁净钢生产技术，先进钢铁成分组织设计，钢铁材料夹杂状态控制，炉外精炼过程模拟优化，炉外精炼装备设计优化，耐火材料制造配置优化，先进制造零部件用钢，高性能海工钢，新型钢强韧汽车钢，高速、重载轨道交通用钢，特种装备用超高强度不锈钢，近年来，随着公众环保意识的加强和政府对环境污染整治工作的日益重视，国内的几家大型钢厂的RH炉开始使用树脂结合无铬的镁尖晶石砖，虽然满足RH精炼装置处理钢的要求，但是仍存在价格昂贵，使用寿命短，热震性能差等问题。因此如何降低成本，开发高效使用寿命长绿色环保的耐火材料，一直是耐火行业高度重视的技术经济问题。申请公布号为CN106278324A的专利技术专利中公布了一种改性高纯镁铝尖晶石复合砖及其制备方法，这种改性高纯镁铝尖晶石复合砖采用高纯度镁砂、高纯度镁铝尖晶石、电熔镁砂粉、电熔镁铝尖晶石砂微粉、电熔镁铝尖晶石砂超细粉、脱硅氧化锆、氧化钛、烧结剂、活性氧化铝微粉和纸浆液等原料制备而成具有纯度高、密度大、强度高、高温热震稳定性好、无有害气体排放符合绿色耐材标准等优点，其制备方法简单、取代钢包用镁碳和镁铬砖，实现无碳无铬排放，无污染，洁净钢水，但是在其制备的过程中需要将干燥后的复合砖坯送入1700℃-1800℃的窑中烧制7-8h，目前为减少雾霾保护环境，烧成砖过程选用天然气替代燃油提供热能，因此上述烧成过程需要大量的天然气提供热能，每吨砖烧成所需要的天然气的成本约为600-800元。虽然这种改性高纯镁铝尖晶石复合砖在原料上选用国产高纯镁砂替代国外进口的海水镁砂节约了成本，但是在砖烧成的过程中还需要消耗天然气，产品成本仍然较高；虽然这种改性高纯镁铝尖晶石复合砖本身克服了镁碳砖和镁铬砖的缺点，本身无碳无铬排放，但是在烧成过程中天然气的燃烧仍然产生一定量的温室气体，对地球整体的温室效应会有影响。天然气主要成分烷烃，其中甲烷占绝大多数，另有少量的乙烷、丙烷和丁烷，此外一般有硫化氢、二氧化碳、氮和水气和少量一氧化碳及微量的稀有气体，如氦和氩等，甲烷完全燃烧：CH4+2O2===CO2+2H2O（反应条件为点燃），甲烷不完全燃烧：2CH4+3O2=2CO+4H2O。天然气虽然是无色无味的，但是为了助于泄漏检测会在送到最终用户之前用硫醇来给天然气添加气味，硫醇也会产生一定的硫化物；天然气虽然本质上是对人体无害的，但是处于高浓度的状态时会致人窒息死亡；天然气作为燃料也会因发生爆炸而造成伤亡，虽然天然气比空气轻而容易发散，但是当天然气在封闭环境里聚集达到一定的比例时会触发威力巨大的爆炸，因此用天然气提供热能存在一定的安全隐患。因此，研制一种纯度高、密度大、强度高、高温热震稳定性好、耐腐蚀性强且抗熔融金属和抗氧化能力强、无有害气体排放符合绿色耐材标准，制备方法简单、无需高温烧成、成本低、原料本身无碳无铬排放，取代钢包用镁碳砖和镁铬砖，实现无碳无铬排放，无污染零排放，洁净钢水、节能减排、制备安全的不烧改性高纯镁铝尖晶石复合砖是非常必要的。
技术实现思路
针对现有技术存在的问题，本专利技术的目的在于提供一种不烧改性高纯镁铝尖晶石复合砖及制备方法。本专利技术不烧改性高纯镁铝尖晶石复合砖具有纯度高、密度大、强度高、高温热震稳定性好、耐腐蚀性强且抗熔融金属和抗氧化能力强、无有害气体排放符合绿色耐材标准等优点；本专利技术制备方法简单、无需高温烧成、成本低、原料本身无碳无铬排放，取代钢包用镁碳砖和镁铬砖，实现无碳无铬排放，无污染零排放，洁净钢水、节能减排、制备安全。为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案为。一种不烧改性高纯镁铝尖晶石复合砖，包括骨料、粉料和结合剂，所述骨料的原料按重量份数组成如下：高纯度镁砂（MgO≥99%，粒度10-100目）25-30份、高纯度镁铝尖晶石（MgO≥23%，Al2O3≥65%，粒度50-300目）10-30份；所述粉料的原料按重量份数组成如下：电熔镁砂粉（MgO≥98%，粒度300-350目）20-35份、电熔镁铝尖晶石砂细粉（MgO含量23%-24%，Al2O3含量75%-76%，粒度300-350目）8-9份、电熔镁铝尖晶石砂超细粉（MgO含量23%-24%，Al2O3含量75%-76%，粒度2500-3000目）3-5份、脱硅氧化锆（粒度300-350目）1-3份、稀土氧化物（粒度300-350目）0.1-0.4份、活性氧化铝微粉（粒度2000-3500目）1-3份；结合剂2-5份、水1-3份。本专利技术的一种优选方案，包括骨料、粉料和结合剂，所述骨料的原料按重量份数组成如下：高纯度镁砂（MgO≥99%，粒度10-100目）30份、高纯度镁铝尖晶石（MgO≥23%，Al2O3≥65%，粒度50-300目）20份；所述粉料的原料按重量份数组成如下：电熔镁砂粉（MgO≥98%，粒度300-350目）30份、电熔镁铝尖晶石砂细粉（MgO含量23%-24%，Al2O3含量75%-76%，粒度300-350目）10份、电熔镁铝尖晶石砂超细粉（MgO含量23%-24%，Al2O3含量75%-76%，粒度2500-3000目）3份、脱硅氧化锆（粒度300-350目）2份、稀土氧化物（粒度300-350目）0.1份、活性氧化铝微粉（粒度2000-3500目）2份；结合剂3份、水2份。本专利技术的另一种优选方案，所述高纯度镁砂包括65%-75%的高纯度烧结镁砂和25%-35%的高纯度电熔镁砂。本专利技术的第三种优选方案，所述高纯度镁砂包括72%的高纯度烧结镁砂和28%的高纯度电熔镁砂。本专利技术的第四种优选方案，所述高纯度镁铝尖晶石包括60%-80%的高纯度烧结镁铝尖晶石和20%-40%的高纯度电熔镁铝尖晶石。本专利技术的第五种优选方案，所述高纯度镁铝尖晶石包括66%的高纯度烧结镁铝尖晶石和36%的高纯度电熔镁铝尖晶石。进一步的，所述稀土氧化物为氧化铈。进一步的，所述结合剂为络合镁铝胶结剂。一种不烧改性高纯镁铝尖晶石复合砖的制备方法，步骤如下。（1）按重量份数秤取高纯度镁砂和高纯度镁铝尖晶石，放入破碎机中进行破碎，破碎之后加入球磨机中进行粉碎，粉碎之后再用振动筛筛出粒度为5-150目的骨料。（2）按重量份数秤取电熔镁砂粉、电熔镁铝尖晶石砂细粉、电熔镁铝尖晶石砂超细粉、脱硅氧化锆、氧化铈和活性氧化铝微粉，放入容器中混合配置成粉料。（3）混料：将配制的骨料放入泥料混炼机中，加入络合镁铝胶结剂，转速20-30r/min搅拌时间5-10分钟，在搅拌时加水至结合剂形成浆料包裹在骨料表面，再加入上述步骤（2）制备的粉料继续混合搅拌，搅拌时间20-30分钟。（4）成型：称量一定量的混料放入压机中成型，压机压力为700吨～1000吨。（5）干燥：将成型的复合砖坯放入电加热干燥装置进行干燥，干燥温度为90℃-150℃，干燥时间11-13小时，干燥温度升至150℃-200℃，继续干燥12-16小时，即得成品。本专利技术的有益效果。（1）性能优越。本专利技术不烧改性高纯镁铝尖晶石复合砖采用镁含量99%的高纯度镁砂作为原料，首例采用络本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种不烧改性高纯镁铝尖晶石复合砖，其特征在于：包括骨料、粉料和结合剂，所述骨料的原料按重量份数组成如下：高纯度镁砂（MgO≥99%，粒度10‑100目）25‑30份高纯度镁铝尖晶石（MgO≥23%，Al

【技术特征摘要】
1.一种不烧改性高纯镁铝尖晶石复合砖，其特征在于：包括骨料、粉料和结合剂，所述骨料的原料按重量份数组成如下：高纯度镁砂（MgO≥99%，粒度10-100目）25-30份高纯度镁铝尖晶石（MgO≥23%，Al2O3≥65%，粒度50-300目）10-30份；所述粉料的原料按重量份数组成如下：电熔镁砂粉（MgO≥98%，粒度300-350目）20-35份电熔镁铝尖晶石砂细粉（MgO含量23%-24%，Al2O3含量75%-76%，粒度300-350目）8-9份电熔镁铝尖晶石砂超细粉（MgO含量23%-24%，Al2O3含量75%-76%，粒度2500-3000目）3-5份脱硅氧化锆（粒度300-350目）1-3份稀土氧化物（粒度300-350目）0.1-0.4份活性氧化铝微粉（粒度2000-3500目）1-3份；结合剂2-5份水1-3份。2.根据权利要求1所述的不烧改性高纯镁铝尖晶石复合砖，其特征在于：包括骨料、粉料和结合剂，所述骨料的原料按重量份数组成如下：高纯度镁砂（MgO≥99%，粒度10-100目）30份高纯度镁铝尖晶石（MgO≥23%，Al2O3≥65%，粒度50-300目）20份；所述粉料的原料按重量份数组成如下：电熔镁砂粉（MgO≥98%，粒度300-350目）30份电熔镁铝尖晶石砂细粉（MgO含量23%-24%，Al2O3含量75%-76%，粒度300-350目）10份电熔镁铝尖晶石砂超细粉（MgO含量23%-24%，Al2O3含量75%-76%，粒度2500-3000目）3份脱硅氧化锆（粒度300-350目）2份稀土氧化物（粒度300-350目）0.1份活性氧化铝微粉（粒度2000-3500目）2份；结合剂3份水2份。3.根据权利要求1所述的不烧改性高纯镁铝尖晶石复合砖，其特征在于：所述高纯度镁砂包括65%-75%的高纯度...

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