一种无碳镁白云石质滑板及其制备方法与应用技术

本发明专利技术公开了一种无碳镁白云石质滑板及其制备方法与应用，属于耐火材料技术领域。该滑板的原料组成为：以镁白云石砂为主的颗粒料60～64wt％以及共磨粉36～40wt％，总百分比为100％，外加占总重量4～5wt％的无水树脂结合剂；其中所述的共磨粉包括10～18wt％镁白云石细粉、3～7wt％a‑Al

A kind of carbonless magnesium dolomite slide plate and its preparation method and Application

【技术实现步骤摘要】
一种无碳镁白云石质滑板及其制备方法与应用
本专利技术属于耐火材料
，更具体地说，涉及一种无碳镁白云石质滑板及其制备方法，可以应用于钢包或者转炉滑动水口系统中。
技术介绍
随着我国不锈钢、洁净钢和超低碳钢等优质钢种的生产发展，对具有净化钢水性能的耐火材料的需求越来越大，因为它具有吸附钢液中的S、P以及Al2O3、SiO2等非金属夹杂物的特性，而且原料资源丰富。镁白云石质耐火制品具有耐高温性能、抗渣性能、抗剥落性能、高温耐磨性能、优越的净化钢水性能，但是因为其容易发生水化导致不能大批量的投入使用，目前使用较广的制品是在水泥窑炉、AOD炉、VOD炉和LF炉等精炼设备钢包内衬砖上使用，但在钢包和转炉滑动水口系统中还没有实现有效的推进和批量使用。在钢包和转炉冶炼钢水的过程中，目前普遍采用的是：1)铝碳质滑板：以优质烧结板状刚玉、石墨、a-Al2O3微粉为主要原料，引入复合防氧化剂、增强剂，经热处理后，研制生产了高温性能优良的刚玉-碳质滑。近年来，又开发了金属氮化物结合的铝碳质滑板，以生产滑板常用的刚玉为骨料，以金属Al粉为主基质，添加适量的催化剂，使金属Al在适宜的温度下进行熔融和适度氮化，最后的得到的材料结构以刚玉为骨架，金属Al形成连续薄膜，包裹在颗粒的周围，AlN作为增强体，形成细晶结构；2)铝锆碳材质滑板，采用锆莫来石(ZrO2-Al2O3-SiO2)、AZT(Al2O3-ZrO2-TiO2)、锆刚玉(ZrO2-Al2O3)、AZTS(Al2O3-ZrO2-TiO2-SiO2)等含锆原料，引入含锆材料，目的在于利用含锆材料中的氧化锆在降温时发生的晶型转变伴有体积收缩的特点，晶粒内产生显微裂纹，大大改善了材料的耐热冲击性能；其次ZrO2具有优良的抗侵蚀性能，引入含锆材料后的铝碳锆质滑板抗侵蚀性能较铝碳质滑板有明显提高；3)镁碳材质滑板，碳结合的铝碳质及铝碳锆质滑板是目前国内炼钢厂普遍采用的滑板，但这两种滑板抗Ca侵蚀能力差，不能适应Ca处理洁净钢、Al/Si镇静钢等钢种的浇注。以MgO为基础的碱性滑板抗侵蚀性强，特别适用于Ca处理钢和Al/Si镇静钢。由于MgO的膨胀系数高达13.5310-6·℃-1，纯镁质材料热震稳定性差，适应不了滑板在使用中那种急冷急热的环境，因此引入了镁铝尖晶石。上述几个方案均不失为对钢包滑板的良好探索，但仍有进一步提升的空间，行业内对于钢包滑板的研究也从未停止。
技术实现思路
1.要解决的问题针对现有镁白云石质耐火制品无法应用于钢包或者转炉滑动水口系统中的问题，本专利技术提供一种无碳镁白云石质滑板及其制备方法，可以应用于钢包或者转炉滑动水口系统中，通过加入镁白云石砂和细粉，不仅降低了生产成本，同时使滑板具有良好的耐高温性能、抗侵蚀性、抗冲刷性和抗热震性，提高使用寿命。2.技术方案为了解决上述问题，本专利技术所采用的技术方案如下：本专利技术的无碳镁白云石质滑板，其原料组成为：以镁白云石砂为主的颗粒料60～64wt％以及共磨粉36～40wt％，总百分比为100％，外加占总重量4～5wt％的无水树脂结合剂；其中所述的共磨粉包括10～18wt％镁白云石细粉、3～7wt％a-Al2O3微粉、4～6wt％氧化锆细粉、8～10wt％锆英石细粉和5wt％金属硅粉。于本专利技术一种可能的实施方式中，所述镁白云石砂和镁白云石细粉由工业高温煅烧镁白云石制作得到。于本专利技术一种可能的实施方式中，所述镁白云石砂包括粒径为2～1mm的镁白云石砂28wt％、粒径为1～0.5mm的镁白云石砂18wt％、粒径为0.5～0mm的镁白云石砂14％～18wt％；所述镁白云石砂的化学组分及主要含量为：MgO的含量为75.57wt％，CaO的含量为19.85wt％，SiO2的含量1.15wt％，Fe2O3的含量为0.74wt％，Al2O3的含量为0.51wt％。于本专利技术一种可能的实施方式中，所述镁白云石细粉的粒径为325目；所述镁白云石细粉的化学组分及主要含量为：MgO的含量为75.57wt％，CaO的含量为19.85wt％，SiO2的含量1.15wt％，Fe2O3的含量为0.74wt％，Al2O3的含量为0.51wt％。于本专利技术一种可能的实施方式中，所述a-Al2O3微粉的粒径为0～2μm；所述a-Al2O3微粉的化学组分及主要含量为：Al2O3的含量≥99.0wt％，SiO2的含量≤0.1wt％，Fe2O3的含量≤0.08wt％，Na2O+K2O的含量≤0.3wt％。于本专利技术一种可能的实施方式中，所述氧化锆细粉的化学组分及主要含量为：ZrO2的含量95.12wt％，CaO的含量为3.41wt％，Al2O3的含量0.65wt％，SiO2的含量0.45wt％，TiO2的含量0.36wt％，Fe2O3的含量0.08wt％；所述氧化锆细粉的粒径为325目。于本专利技术一种可能的实施方式中，所述锆英石细粉的化学组分及主要含量为：ZrO2的含量66.25wt％，SiO2的含量32.50wt％，TiO2的含量0.33wt％，Al2O3的含量0.37wt％，Fe2O3的含量0.16wt％，CaO的含量为0.05wt％，MgO的含量0.02wt％，Na2O的含量0.01wt％，K2O的含量0.01wt％；所述锆英石细粉的粒径为325目。于本专利技术一种可能的实施方式中，所述金属硅粉的化学组分及主要含量为：Si的含量为98.6wt％，Fe的含量为0.54wt％，Al的含量为0.49wt％，Ca的含量为0.36wt％；所述金属硅粉的粒径为325目。本专利技术还提供了一种无碳镁白云石质滑板的制备方法，包括以下步骤：步骤一、共磨粉制备：按重量百分比将镁白云石细粉、a-Al2O3微粉、氧化锆细粉、锆英石细粉、金属硅粉混合均匀制得共磨粉；步骤二、颗粒料配料：按重量百分比将粒径为2～1mm的镁白云石砂、粒径为1～0.5mm的镁白云石砂、粒径为0.5～0mm的镁白云石砂均匀混合得到颗粒配料；步骤三、混料：将颗粒骨料用湿碾机干混2～3分钟，然后缓慢加入无水树脂结合剂湿混5～8分钟，最后加入共磨粉，混合35～45分钟后出碾得到混合料；步骤四、成型：将混合料在1000t电动螺旋压砖机上压制成型为半成品坯体；步骤五、干燥：将坯体自然晾放8小时后，置于隧道天然气干燥窑内按设定好的曲线干燥，其进窑初始温度为30℃，在4小时内将温度由30℃升高到80℃，保温1小时→4小时内将温度由80℃升高到120℃，保温1小时→3小时内将温度由120℃升高到150℃，保温1小时→3小时内将温度由150℃升高到180℃，保温1小时→3小时内将温度由180℃升高到210℃，保温16小时；总干燥时间为37小时；出窑后对产品进行检查，挑选尺寸和外观合格产品进入下一道工序；步骤六、烧成：将干燥后检查合格产品装窑，砖坯应侧装在砌筑好的匣钵内，砖坯与匣钵内壁距离不少于10mm，砖坯与砖坯间隙不小于10mm；窑车装好后，进高温梭式窑进行烧成，烧成气氛为氧化气氛，烧成最高温度为1本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种无碳镁白云石质滑板，其特征在于，其原料组成为：以镁白云石砂为主的颗粒料60～64wt％以及共磨粉36～40wt％，总百分比为100％，外加占总重量4～5wt％的无水树脂结合剂；其中所述的共磨粉包括10～18wt％镁白云石细粉、3～7wt％a-Al

【技术特征摘要】
1.一种无碳镁白云石质滑板，其特征在于，其原料组成为：以镁白云石砂为主的颗粒料60～64wt％以及共磨粉36～40wt％，总百分比为100％，外加占总重量4～5wt％的无水树脂结合剂；其中所述的共磨粉包括10～18wt％镁白云石细粉、3～7wt％a-Al2O3微粉、4～6wt％氧化锆细粉、8～10wt％锆英石细粉和5wt％金属硅粉。


2.根据权利要求1所述的无碳镁白云石质滑板，其特征在于，所述颗粒料包括粒径为2～1mm的镁白云石砂28wt％、粒径为1～0.5mm的镁白云石砂18wt％、粒径为0.5～0mm的镁白云石砂14％～18wt％；所述镁白云石砂的化学组分及主要含量为：MgO的含量为75.57wt％，CaO的含量为19.85wt％，SiO2的含量1.15wt％，Fe2O3的含量为0.74wt％，Al2O3的含量为0.51wt％。


3.根据权利要求2所述的无碳镁白云石质滑板，其特征在于，所述镁白云石砂和镁白云石细粉由工业高温煅烧镁白云石制作得到。


4.根据权利要求1所述的无碳镁白云石质滑板，其特征在于，所述镁白云石细粉的粒径为325目；所述镁白云石细粉的化学组分及主要含量为：MgO的含量为75.57wt％，CaO的含量为19.85wt％，SiO2的含量1.15wt％，Fe2O3的含量为0.74wt％，Al2O3的含量为0.51wt％。


5.根据权利要求1所述的无碳镁白云石质滑板，其特征在于，所述a-Al2O3微粉的粒径为0～2μm；所述a-Al2O3微粉的化学组分及主要含量为：Al2O3的含量≥99.0wt％，SiO2的含量≤0.1wt％，Fe2O3的含量≤0.08wt％，Na2O+K2O的含量≤0.3wt％。


6.根据权利要求1所述的无碳镁白云石质滑板，其特征在于，所述氧化锆细粉的化学组分及主要含量为：ZrO2的含量95.12wt％，CaO的含量为3.41wt％，Al2O3的含量0.65wt％，SiO2的含量0.45wt％，TiO2的含量0.36wt％，Fe2O3的含量0.08wt％；所述氧化锆细粉的粒径为325目。


7.根据权利要求1所述的无碳镁白云石质滑板，其特征在于，所述锆英石细粉的化学组分及主要含量为：ZrO2的含量66.25wt％，SiO2的含量32.50wt％，TiO2的含量0.33wt％，Al2O3的含量0.37wt％，Fe2O3的含量0.16wt％，CaO的含量为0.05wt％，MgO的含量0.02wt％，Na2O的含量0.01wt％，K2O的含量0.01wt％；所述锆英石细粉的粒径为325目。


8.根据权利要求1所述的无碳镁白云石质滑板，其特征在于，所述金属硅粉的化学组分及主要含量为：Si的含量为98.6wt％，Fe的含量为0.54wt％，Al的含量为0.49wt％，Ca的...

【专利技术属性】
技术研发人员：方岩震，张远红，余西平，赵锋，
申请(专利权)人：马鞍山利尔开元新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34