一种高性能镁钙砖及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种高性能镁钙砖及其制备方法，属于耐火材料技术领域。高性能镁钙砖，包括以下原料：镁钙砂、镁砂、无水结合剂、中温助烧结剂；其制备方法如下：(1)混碾：按照要求的重量份比例，选择镁钙砂、镁砂、无水结合剂及中温助烧结剂进行配料，随后转移到混碾机中进行碾压处理，即可；(2)成型：将混碾后的物料倒入模具中并采用压砖机进行压制成型，制得砖坯；(3)干燥：将成型后的砖坯放置在干燥窑中进行固化，固化后即得成品。本发明专利技术制备的高性能镁钙砖通过试验验证，降低了显气孔率，提高了抗水化性能、抗渣侵蚀性能、产品质量、档次。

【技术实现步骤摘要】
一种高性能镁钙砖及其制备方法
本专利技术属于耐火材料
，具体地说，涉及一种高性能镁钙砖及其制备方法。
技术介绍
随着国内不锈钢和洁净钢的不断发展，炼钢工艺中二次精炼在生产这些高级钢种中显得极其重要，更是对耐火材料高温条件下的使用性能、炉衬使用寿命、精炼过程中钢水二次污染的防范、用后耐火材料对环境的影响等提出了更高的要求。镁钙砖作为清洁耐火材料以其良好的高温性能得以大量使用，被认为是对钢水污染最小，甚至能净化钢水的耐火材料。目前，世界不锈钢总产量近5000万吨，我国不锈钢产量接近50％，按每吨钢消耗20kg镁钙砖计算，则全球镁钙砖每年的消耗量在100万吨左右。虽然镁钙砖拥有很多优点，但由于其在潮湿环境中容易水化，导致砖体粉化，严重影响了砖的结构和使用性能，给生产、包装、运输、存放和使用提出了更高的环境要求，也是目前我国镁钙砖生产企业面临的最大难题。因此，若能成功地解决镁钙砖的技术难题，开发出工艺简单、成本较低,其理化指标与原用烧成镁砖、镁铬砖、高铝砖相当的高性能镁钙砖，具有重要意义，且市场前景十分广阔。目前，市场上的镁钙砖有两大类：一类是烧成镁钙砖，另一类是不烧镁钙砖。在AOD、VOD炉上使用较多的是烧成镁钙砖，尽管烧成镁钙砖工艺复杂，仍能得到广泛使用。如专利技术专利，申请公布号：CN108395260A，公开了一种镁钙砖用结合剂及其镁钙砖的制备方法及镁钙砖，其技术方案具体如下：结合剂是56～60℃的半精炼石蜡中加食用豆油。制备方法包括：Ⅰ20钙合成砂筛分后分成5～3mm、3～1mm、1～0mm的粒度及≤0.074mm的细粉：Ⅱ上述原料与结合剂进行重量配比，各种颗粒与细粉100～120，结合剂2.5～3；Ⅲ将步骤Ⅱ中的原料与结合剂混练，先干混练颗粒料，再加入结合剂；将≤0.074mm的细粉加入后混练成泥料；Ⅳ液压机成型投制砖坯，砖坯装砖坯窑车；Ⅴ砖坯入窑烧制，1500～1600℃煅烧4～6小时；Ⅵ出窑的产品抽样检测。但该专利存在以下问题：经测试，上述结合剂中引入食用豆油会造成制备的镁钙砖的显气孔率偏高，且后期进行产品抽样发现其抗渣侵蚀性能很弱。
技术实现思路
1、要解决的问题针对上述现有技术中存在的问题，本专利技术提供一种高性能镁钙砖及其制备方法，制备的高性能镁钙砖通过试验验证，降低了显气孔率，提高了抗水化性能、抗渣侵蚀性能、产品质量、档次。2、技术方案为解决上述问题，本专利技术提供的技术方案为：一种高性能镁钙砖，以重量份数计，包括以下原料：镁钙砂：55份-70份，镁砂：20份-30份，无水结合剂：3份-5份，中温助烧结剂：3份-5份；其中所述无水结合剂包括乌洛托品、邻苯基苯酚、丙烯碳酸酯，所述乌洛托品、所述邻苯基苯酚、所述丙烯碳酸酯之间的重量比例为1：4：2；其中所述中温烧结助剂包括硼酸钠、锂长石、石蜡、二氧化锆，所述硼酸钠、所述锂长石、所述石蜡、所述二氧化锆之间的重量比例为2：3：1：4。上述所述高性能镁钙砖中，所述镁钙砂的粒级为200目；所述镁砂的粒级为200目。上述所述高性能镁钙砖中，所述乌洛托品的粒级为100目；所述邻苯基苯酚的粒级为100目；所述丙烯碳酸酯的粒级为100目。上述所述高性能镁钙砖中，所述硼酸钠的粒级为150目；所述锂长石的粒级为300目；所述石蜡的粒级为200目；所述二氧化锆的粒级为200目。上述所述高性能镁钙砖中，所述镁钙砂中游离CaO的重量百分数为55％。一种高性能镁钙砖的制备方法，包括以下步骤：(1)混碾：按照要求的重量份比例，选择镁钙砂、镁砂、无水结合剂及中温助烧结剂进行配料，随后转移到混碾机中进行碾压处理，即可；(2)成型：将步骤(2)混碾后的物料倒入模具中并采用压砖机进行压制成型，制得砖坯；(3)干燥：将步骤(3)成型后的砖坯放置在干燥窑中进行固化，固化后即得成品。上述所述制备方法中，步骤(1)中混碾处理的压力为5500KN，其处理的时间为30min。上述所述制备方法中，步骤(2)中所述压砖机的压力设定为4000KN。上述所述制备方法中，步骤(3)中所述固化的温度为250℃。上述所述制备方法中，步骤(3)中所述固化的时间为22h。3、有益效果相比于现有技术，本专利技术的有益效果为：与现有技术相比，本专利技术中制备的高性能镁钙砖具有良好的性能优势，显气孔率、体积密度、常温耐压强度、常温抗折强度、高温抗折强度、线变化率等试验参数均体现了显著性差异，为优质的耐火材料。具体来说，本专利技术在已有的镁钙砖的基础上，创新地引入邻苯基苯酚、石蜡、锂长石等物质并优化结合剂的配比，这些物质可产生协同增效的作用，不仅改变镁钙砖的组织结构，提升其体积密度，而且还对耐压/抗折等参数有着良好的改善作用；同时，本专利技术涉及的工艺方法，使得显气孔率和线变化率得到显著的改善，并提升其抗水化性能。附图说明图1为本专利技术实施例3制备的高性能镁钙砖的SEM扫描图；图2为本专利技术实施例3制备的高性能镁钙砖的XRD扫描图。具体实施方式下面结合具体实施例和附图对本专利技术进一步进行描述。实施例1本实施例的高性能镁钙砖，以重量份数计，包括以下原料：镁钙砂：55份，镁砂：30份，无水结合剂：3份，中温助烧结剂：5份；其中所述无水结合剂包括乌洛托品、邻苯基苯酚、丙烯碳酸酯，所述乌洛托品、所述邻苯基苯酚、所述丙烯碳酸酯之间的重量比例为1：4：2；其中所述中温烧结助剂包括硼酸钠、锂长石、石蜡、二氧化锆，所述硼酸钠、所述锂长石、所述石蜡、所述二氧化锆之间的重量比例为2：3：1：4。上述所述高性能镁钙砖中，所述镁钙砂的粒级为200目；所述镁砂的粒级为200目。上述所述高性能镁钙砖中，所述乌洛托品的粒级为100目；所述邻苯基苯酚的粒级为100目；所述丙烯碳酸酯的粒级为100目。上述所述高性能镁钙砖中，所述硼酸钠的粒级为150目；所述锂长石的粒级为300目；所述石蜡的粒级为200目；所述二氧化锆的粒级为200目。上述所述高性能镁钙砖中，所述镁钙砂中游离CaO的重量百分数为55％。上述高性能镁钙砖的制备方法，包括以下步骤：(1)混碾：按照要求的重量份比例，选择镁钙砂、镁砂、无水结合剂及中温助烧结剂进行配料，随后转移到混碾机中进行碾压处理，即可；(2)成型：将步骤(2)混碾后的物料倒入模具中并采用压砖机进行压制成型，制得砖坯；(3)干燥：将步骤(3)成型后的砖坯放置在干燥窑中进行固化，固化后即得成品。上述所述制备方法中，步骤(1)中混碾处理的压力为5500KN，其处理的时间为30min。上述所述制备方法中，步骤(2)中所述压砖机的压力设定为4000KN。上述所述制备方法中，步骤(3)中所述固化的温度为250℃。上述所述制备方法本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高性能镁钙砖，其特征在于，以重量份数计，包括以下原料：/n镁钙砂：55份-70份，/n镁砂：20份-30份，/n无水结合剂：3份-5份，/n中温助烧结剂：3份-5份；/n其中所述无水结合剂包括乌洛托品、邻苯基苯酚、丙烯碳酸酯，/n所述乌洛托品、所述邻苯基苯酚、所述丙烯碳酸酯之间的重量比例为1：4：2；/n其中所述中温烧结助剂包括硼酸钠、锂长石、石蜡、二氧化锆，/n所述硼酸钠、所述锂长石、所述石蜡、所述二氧化锆之间的重量比例为2：3：1：4。/n

【技术特征摘要】
1.一种高性能镁钙砖，其特征在于，以重量份数计，包括以下原料：
镁钙砂：55份-70份，
镁砂：20份-30份，
无水结合剂：3份-5份，
中温助烧结剂：3份-5份；
其中所述无水结合剂包括乌洛托品、邻苯基苯酚、丙烯碳酸酯，
所述乌洛托品、所述邻苯基苯酚、所述丙烯碳酸酯之间的重量比例为1：4：2；
其中所述中温烧结助剂包括硼酸钠、锂长石、石蜡、二氧化锆，
所述硼酸钠、所述锂长石、所述石蜡、所述二氧化锆之间的重量比例为2：3：1：4。


2.根据权利要求1所述高性能镁钙砖，其特征在于，所述镁钙砂的粒级为200目；所述镁砂的粒级为200目。


3.根据权利要求1所述高性能镁钙砖，其特征在于，所述乌洛托品的粒级为100目；所述邻苯基苯酚的粒级为100目；所述丙烯碳酸酯的粒级为100目。


4.根据权利要求1所述高性能镁钙砖，其特征在于，所述硼酸钠的粒级为150目；所述锂长石的粒级为300目；所述石蜡的粒级为200目；所述二氧化锆的粒级为200目。

【专利技术属性】
技术研发人员：毕胜民，毕一明，董宝华，孙希忠，赵权，秦楠，钟刚，王飞，王耶，贾明鑫，赵蔚，
申请(专利权)人：辽宁东和新材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：辽宁;21