本发明专利技术涉及一种具有高抗侵蚀性、高抗热震性的RH炉用镁锆砖及其生产工艺，该砖质量百分比为MgO?76-90％，ZrO2?5-21％，烧成温度1680-1840℃。工艺为：镁砂和氧化锆经预处理合成镁锆砂；合成镁锆砂、电熔镁砂破碎成5-3mm、3-1mm、1-0mm的颗粒；按比例将颗粒料、150-200目的镁砂和镁锆砂粉料、200-250目氧化锆粉料、添加剂CaO和Y2O3、粘结剂纸浆废液强力均化混合压制成型；120℃烘烤24-72h；升温在1680-1840℃下保温3-5h烧成。该砖在烧成后的线变化在±0.5％范围，且烧成后没有因氧化锆相变带来的表面龟裂缺陷，具有优异的抗精炼炉渣侵蚀及抗热震性能。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种制备具有高抗侵蚀性、高抗热震性的RH炉用镁锆砖的工艺，属无机非金属材料
该镁锆砖具有高抗侵蚀性、高抗热震性、高耐磨性、高抗蠕变性等 优异性能，适用于RH真空脱气装置的下部、中部和上部，以及RH炉的浸渍管等受侵蚀严重 的部位，取代对环境有害的镁铬质耐火材料，为精炼炉用环境友好耐火材料。
技术介绍
RH真空处理技术是一种工艺先进和有效提高钢水质量的多功能二次精炼法。RH 真空处理要求其使用的耐火材料能承受急冷急热、强冲击力、高真空度以及各种碱度渣、合 金成分的强烈化学腐蚀。浸渍管因长时间浸入钢水及渣液中，对耐火材料的使用性能要求 更为苛刻。目前，RH炉内衬和浸渍管大都采用优质镁铬砖，镁铬砖具有如下优点(1)在急 冷急热条件下，强度和组织较少的劣化，耐热震性能好；( 熔渣难以渗入，即使渗入也能 保持颗粒间的结合及强度，耐结构剥落性好；(3)高温强度大，耐冲刷性好。但是，镁铬砖 在使用过程中受到碱和硫的作用，易生成水溶性的、剧毒的和致癌的六价铬盐化合物I^2CrO4 和&((> ·幻O4，这些剧毒物质随烟尘飘入大气，又溶解在水里，造成严重的环境污染，且用 后废砖很难处理，解毒成本非常昂贵，发达国家已经立法禁止或限制使用镁铬砖，随着环保 的呼声，我国也在积极研究无铬的环境友好的耐火材料，以替代镁铬耐火材料。目前，镁锆质、镁尖晶石质、镁尖晶石钛质和镁尖晶石锆质等无铬耐火材料是环境 友好耐火材料的研究热点。然而由于镁尖晶石砖的热导率高，使得炉壳温度过高，且热膨胀 系数大，耐热震性能差，目前使用效果根本无法与镁铬砖相媲美。白云石砖由于其本身的水 化性及抗热震性差等特点，也一直处于改进研究当中，近年来的研究成果和建议表明添加 ZrO2或CaO · ZrO2的材料有可能是解决这一问题的途径。
技术实现思路
本专利技术的目的在于设计一种制备具有高抗侵蚀性、高抗热震性的RH炉用镁锆砖 的工艺，该工艺是基于通过在镁质耐火材料中添加产生如下作用(1)在耐火砖中生 成微裂纹，提高抗热震性；(2) ZrO2可孤立硅酸盐相，使之减少对MgO的润湿；(3)碎裂 吸收液相中CaO、SiO2以点晶状分布；(4)方镁石晶内的氧化锆细晶颗粒起到钉扎效应，减 少了材料的高温蠕变滑移，提高了材料的高温抗折性能。通过本专利技术的工艺，要点是镁锆共 晶体的原料的制备，共粉磨基质制备，加入CaO和Y2O3等添加剂成型，在所需的工艺参数内 制备所需的可控制备技术，制备得到的镁锆砖烧成后没有因氧化锆相变带来的表面龟裂 缺陷，具有高抗热震性、高抗侵蚀性、高抗蠕变性、高抗折强度、高耐磨损性。该镁锆砖适合应用于冶金的二次精炉(RH真空装置、VOD炉等)的苛刻环境，是RH炉内镁铬砖的理想替 代材料，是新一代环境友好耐火材料。该材料适合服役于RH的镁锆耐火材料，该材料具有 优良的耐高温性能，高抗侵蚀性、高抗热震性、高荷重软化温度、高抗折强度、高耐磨损性，总体性能优于镁铬耐火材料，更适合冶金精炼设备。本专利技术所述的工艺方案如下1)为了提高抗侵蚀性，骨料采用电熔镁砂、电熔镁锆砂为原料。电熔砂的晶粒大、 晶界少、结构致密，具有优于烧结砂的抗侵蚀性；2)为了提高抗侵蚀性，降低气孔率，基质采用烧结镁砂微粉、电熔镁锆砂微粉、脱 硅氧化锆微粉；3)加入氧化钙、氧化钇微粉作为烧结助剂，促进烧结，同时降低材料的显气孔率， 提高抗侵蚀性；4)在结合剂纸浆废液中掺入表面活性剂(磺化萘甲醛聚合物、聚羧酸等)，降低成 型所需压力，将少颗粒所带电荷在冲压时的斥力，提高可成形能力。具体的工艺过程为1)原料和配料。采用粒度为5-3mm的98电熔镁砂20_35wt%，粒度为3_lmm的电 熔镁锆砂20-35wt %，粒度为I-Omm的电熔镁锆砂5_15wt %，粒度< 0. 088mm的电熔镁锆砂 15-25wt%，粒度< 0. 045mm的电熔镁锆砂和烧结镁砂细粉5_10wt%、粒度< 0. OlOmm的烧 结镁砂和脱硅锆微粉5-10wt%，粒度< 0. 045mm烧结助剂CaO和^O3镁砂细粉l_3wt%。2)混料。先加入大颗粒，再加入调好的结合剂l-3wt%，再依次加入细颗粒、细粉、 微粉，湿碾10-15分钟。3)成形。采用液压成形或摩擦压力机成形等。4)干燥。在温度为80_160°C干燥窑内保温M_72h。5)烧成。干燥后于1680°C -1840°C保温3_5h烧成。制成后的镁锆砖主晶相为方镁石、镁锆共晶体、镁锆固溶体，主要化学成分有MgO 含量 75-88wt %、ZrO2 含量 5-2Iwt %、CaO 含量 0. 60-1. Owt %、Y2O3 含量 0. 3-1. Owt %、SiO2 含量 0. 50-0. 90wt%、Fe203 含量 0. 30-0. 80wt%、A1203 含量 0. 10-0. 40wt%等。表 1 列出了 其性能。表1本专利技术的镁锆砖性能权利要求1.一种具有高抗侵蚀性、高抗热震性的RH炉用镁锆砖，其特征在于所述砖的配方为 MgO 含量 75-88wt %、ZrO2 含量 5-2 Iwt %、CaO 含量 0. 60-1. Owt %、Y2O3 含量 0. 3-1. Owt %、 SiO2 含量 0. 50-0. 90wt %、Fe2O3 含量 0. 30-0. 80wt %、Al2O3 含量 0. 10-0. 40wt %。2.—种权利要求1所述镁锆砖的生产工艺，其特征在于所述工艺是采用五级颗粒级 配进行配料，掺入CaO和IO3添加剂，在1680-1840°C烧成，其工艺特征包括以下几部分1)对镁砂和氧化锆进行预处理，采用烧结法或电熔法合成镁锆砂原料，合成原料中含 Mg090-96wt%, ZrO2 3-9wt% ；2)将合成镁锆砂、98电熔镁砂破碎成5-3mm、3-lmm、I-Omm的粗、中、细颗粒；3)按照比例将颗粒料、150-200目的镁砂和镁锆砂粉料、200-250目氧化锆粉料混 合，其混合比例为粒度为5-3mm的98电熔镁砂20_35wt %，粒度为3_lmm的电熔镁锆 砂20-35wt %，粒度为I-Omm的电熔镁锆砂5_15wt %，粒度< 0. 088mm的电熔镁锆砂 15-25wt%，粒度< 0. 045mm的电熔镁锆砂和烧结镁砂细粉5_10wt%，粒度< 0. OlOmm的烧 结镁砂和脱硅锆微粉5-10wt%，粒度< 0. 045mm烧结助剂CaO和^O3镁砂细粉l_3wt% ；4)在上述混合料中掺入添加剂l-3wt%，添加剂为CaO或^O3或CaO和^O3的混合物 (混合比为3-1 1)，掺入1-2. 5wt%粘结剂纸浆废液，强力均化混合；5)将混合料压制成所需的形状，在80-160°C烘烤对-7池；6)干燥后在1680-1840°C下保温3_5h烧成。全文摘要本专利技术涉及一种具有高抗侵蚀性、高抗热震性的RH炉用镁锆砖及其生产工艺，该砖质量百分比为MgO 76-90％，ZrO2 5-21％，烧成温度1680-1840℃。工艺为镁砂和氧化锆经预处理合成镁锆砂；合成镁锆砂、电熔镁砂破碎成5-3mm、3-1mm、1-0mm的颗粒；按比例将颗粒料、150-2本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种具有高抗侵蚀性、高抗热震性的ＲＨ炉用镁锆砖，其特征在于所述砖的配方为：ＭｇＯ含量７５－８８ｗｔ％、ＺｒＯ２含量５－２１ｗｔ％、ＣａＯ含量０．６０－１．０ｗｔ％、Ｙ２Ｏ３含量０．３－１．０ｗｔ％、ＳｉＯ２含量０．５０－０．９０ｗｔ％、Ｆｅ２Ｏ３含量０．３０－０．８０ｗｔ％、Ａｌ２Ｏ３含量０．１０－０．４０ｗｔ％。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：陈松林，袁林，陈雪峰，刘锡俊，曾鲁举，王俊涛，翟耀杰，吴兴胜，
申请(专利权)人：瑞泰科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：11
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