一种环保型低碳铝镁尖晶石砖及其制备方法技术

本发明专利技术涉及耐火材料技术领域，尤其是一种环保型低碳铝镁尖晶石砖，按照重量份数计算，包括：中频炉衬回收料颗粒35

【技术实现步骤摘要】
一种环保型低碳铝镁尖晶石砖及其制备方法


[0001]本专利技术涉及耐火材料
，尤其是一种环保型低碳铝镁尖晶石砖及其制备方法。

技术介绍

[0002]随着炼钢技术的飞速发展，冶炼低碳钢、低碳钢等钢种比例的增加，对炼钢用耐材的低碳、无碳化要求也越来越高。目前冶炼纯净钢的钢包用耐火材料原料主要是以刚玉、电熔镁砂和特级矾土为主，但是这些原料都需要高温烧成获得，对环境造成极大的污染，且原料成本高；目前钢包用铝镁碳砖普遍使用的结合剂为酚醛树脂，酚醛树脂加热后会产生有害气体甲醛和苯酚，危害人体健康并造成环境污染；利用可回收材料制备环保型碳砖的问题亟需解决。
[0003]CN201310559723.0公开了一种精炼钢包衬用优质无碳铝镁尖晶石砖及其制备方法，其原料组成为亚白刚玉，电熔白刚玉颗粒和细粉，尖晶石细粉，电熔镁砂颗粒和细粉，添加剂，溶胶和卤水结合剂；通过引入活性与惰性的Al2O3和MgO，选用复合结合剂，采用摩擦机成型不烧结工艺，可有效适时控制其在使用过程中的平衡与未平衡的原位反应，使Al2O3‑
MgO系钢包衬砖的抗渗透、耐侵蚀性能与抗剥落性能同时得到提高，实现提高钢包使用寿命的目的，获得的优质无碳铝镁尖晶石砖的理化指标中显气孔率≤14%，体积密度≥3.0g/cm3，常温耐压强度≥40MPa,线变化率（1600℃，3h）为0
‑
+0.6%。CN201110376505.4公开了一种浮法玻璃全氧燃烧熔窑用高纯铝镁尖晶石砖耐火材料，包括以下原料：超高纯铝镁尖晶石骨料，超高纯铝镁尖晶石细粉，烧结剂，高纯氧化铝微粉，结合剂，获得的高纯铝镁尖晶石砖耐火材料体积密度为3.06g/cm3，可以大大减轻窑体重量，减轻重量达30
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60%，同时减少热容量，降耗增效；其抗热震性能好，抗碱性能优良，用超高纯铝镁尖晶石砖砌筑的窑炉使用寿命因而得到极大的提高。但是都未提及对环境造成极大的污染，且原料成本高，酚醛树脂加热后会产生有害气体污染环境的技术问题。
[0004]因此，针对上述问题本专利技术急需提供一种环保型低碳铝镁尖晶石砖及其制备方法。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种环保型低碳铝镁尖晶石砖，通过环保型低碳铝镁尖晶石砖的设计以解决现有技术中存在的用刚玉、电熔镁砂、特级高铝矾土、酚醛树脂等材料做原料，制备钢包砖，但是因刚玉、电熔镁砂、特级高铝矾土等原料需要高温烧成获得，对环境造成极大的污染，且原料成本高，酚醛树脂加热后会产生有害气体污染环境的技术问题。
[0006]本专利技术提供的一种环保型低碳铝镁尖晶石砖，按照重量份数计算，包括：中频炉衬回收料颗粒35
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85份，刚玉细粉10
‑
30份，活性α
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氧化铝微粉0.5
‑
8份，轻烧镁粉1
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10份，超细石墨1
‑
4份，硼化物
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碳化硅复合粉体0.1
‑
5份，无机结合剂1
‑
8份。
[0007]优选地，按照重量份数计算，包括：中频炉衬回收料颗粒66
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70份，刚玉细粉16
‑
21
份，活性α
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氧化铝微粉2
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8份，轻烧镁粉3
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5份，超细石墨1.5
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3.5份，硼化物
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碳化硅复合粉体0.5
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3份，无机结合剂3.5
‑
4份。
[0008]优选地，硼化物
‑
碳化硅复合粉体中，硼化物包括TiB2、ZrB2、CrB2、NbB2中的至少一种；无机结合剂包括饱和硫酸镁溶液和饱和氯化镁溶液中的至少一种。
[0009]优选地，中频炉衬回收料颗粒，其成分和含量包括：Al2O3含量≥75％wt、MgO含量≥7％wt，CaO含量≤2.5％wt、SiO2含量≤2.8％wt、Fe2O3含量≤1.5％wt，Cr2O3含量≤1.5％wt，其中Al2O3和MgO的含量之和≥90%，中频炉衬回收料颗粒的灼减量≤1.5％wt。
[0010]优选地， 硼化物的含量25%～60%，碳化硅的含量40%～75%。
[0011]优选地，刚玉细粉为烧结刚玉；烧结刚玉粒度≤0.088mm；Al2O3的含量≥98％wt，Fe2O3的含量≤0.4％wt，K2O和Na2O的含量之和≤1.0％wt。
[0012]优选地，轻烧镁粉的粒径为0.045～0.088mm；MgO含量≥95.0％wt，SiO2的含量≤1.0％wt，CaO的含量≤2.0％wt，轻烧镁粉的灼减量≤2.0％wt。
[0013]优选地，超细石墨的粒径≤0.015mm，碳含量≥97.0％wt，挥发分含量≤1.4％wt，灰分含量≤2.0％wt，水分含量≤0.5％wt。
[0014]优选地，活性α
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氧化铝微粉的粒径为0
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3μm；中频炉衬回收料颗粒包括：3
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5μm、1
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3μm和0
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1μm；活性α
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氧化铝微粉中，Al2O3的含量≥99.0％wt，SiO2的含量≤0.1％wt，Fe2O3的含量≤0.08％wt，Na2O与K2O的总含量≤0.3％wt；其中，α
‑ꢀ
Al2O3的含量≥93.0％wt。
[0015]本专利技术还提供了一种基于上述任意一项所述的环保型低碳铝镁尖晶石砖的制备方法，具体步骤包括；a).将中频炉衬表面的残余钢渣去除，破碎中频炉衬至粒径≤10mm的块料，对破碎后的中频炉衬进行磁选除铁，磁选后进行二次粉碎和筛分，获得多种粒径的中频炉衬回收料颗粒；b).将刚玉细粉、活性α
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氧化铝微粉、轻烧镁粉、超细石墨、硼化物
‑
碳化硅复合粉体混合，在螺旋锥形混合机中混合25～40min，获得细粉混合料；c)将多种粒径的中频炉衬回收料颗粒混合，获得颗粒混合料；d)将颗粒混合料加入高速混砂机中混合搅拌1～2分钟，加入细粉混合料混合搅拌2
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3分钟，再加入无机结合剂混合搅拌15～20分钟，获得环保型低碳铝镁尖晶石砖预备料；e)将环保型低碳铝镁尖晶石砖预备料称量，放入模具中，用1000T电动螺旋压砖机压制成型，获得砖胚；f)将砖坯放于180～220℃的炉内烘烤，烘烤时间为12～18小时，获得环保型低碳铝镁尖晶石砖。
[0016]本专利技术提供的环保型低碳铝镁尖晶石砖及其制备方法与现有技术相比具有以下进步：1、本专利技术提供的一种环保型低碳铝镁尖晶石砖，加入了硼化物
‑
碳化硅复合粉体，具有良好的抗氧化性，并且由于硼化物和碳化硅在高温下的热膨胀系数不同，高温下热膨胀产生的微裂纹形成裂纹偏转和裂纹桥连，提高了高温下的断裂韧性，从而提高了低碳铝镁尖晶石砖的热震稳定性，避免了使用过程中剥落的问题。
[0017]2、本专利技术提供的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种环保型低碳铝镁尖晶石砖，其特征在于：按照重量份数计算，包括：中频炉衬回收料颗粒35
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85份，刚玉细粉10
‑
30份，活性α
‑
氧化铝微粉0.5
‑
8份，轻烧镁粉1
‑
10份，超细石墨1
‑
4份，硼化物
‑
碳化硅复合粉体0.1
‑
5份，无机结合剂1
‑
8份。2.根据权利要求1所述的环保型低碳铝镁尖晶石砖，其特征在于：按照重量份数计算，包括：中频炉衬回收料颗粒66
‑
70份，刚玉细粉16
‑
21份，活性α
‑
氧化铝微粉2
‑
8份，轻烧镁粉3
‑
5份，超细石墨1.5
‑
3.5份，硼化物
‑
碳化硅复合粉体0.5
‑
3份，无机结合剂3.5
‑
4份。3.根据权利要求1所述的环保型低碳铝镁尖晶石砖，其特征在于：硼化物
‑
碳化硅复合粉体中，硼化物的含量25%～60%，碳化硅的含量40%～75%。4.根据权利要求1所述的环保型低碳铝镁尖晶石砖，其特征在于：硼化物包括TiB2、ZrB2、CrB2、NbB2中的至少一种；无机结合剂包括饱和硫酸镁溶液和饱和氯化镁溶液中的至少一种。5.根据权利要求1所述的环保型低碳铝镁尖晶石砖，其特征在于：中频炉衬回收料颗粒，其成分和含量包括：Al2O3含量≥75％wt、MgO含量≥7％wt，CaO含量≤2.5％wt、SiO2含量≤2.8％wt、Fe2O3含量≤1.5％wt，Cr2O3含量≤1.5％wt，其中Al2O3和MgO的含量之和≥90%，中频炉衬回收料颗粒的灼减量≤1.5％wt。6.根据权利要求1所述的环保型低碳铝镁尖晶石砖，其特征在于：刚玉细粉为烧结刚玉；烧结刚玉粒度≤0.088mm；Al2O3的含量≥98％wt，Fe2O3的含量≤0.4％wt，K2O和Na2O的含量之和≤1.0％wt...

【专利技术属性】
技术研发人员：佟晓松，赵伟，宫磊，刘靖轩，孙春晖，任林，
申请(专利权)人：北京利尔高温材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：