[發明專利]一種RH真空爐襯用鎂尖晶石無鉻磚及其加工方法

無效

• 申請號: 200910048381.X
• 申請日: 2009-03-27
• 公開（公告）號: CN101844928A
• 公開（公告）日: 2010-09-29
• 發明（設計）人: 陳榮榮;何平顯;牟濟寧
• 申請（專利權）人: 寶山鋼鐵股份有限公司
• 主分類號: C04B35/66
• 分類號: C04B35/66;C21B7/06;B28C3/00;B28B3/00;B28B11/24
• 代理公司: 上海東信專利商標事務所 31228
• 代理人: 楊丹莉

技術領域

本發明涉及耐火材料領域，特別涉及一種RH真空爐襯用鎂尖晶石無鉻磚及其加工方法。

背景技術

RH真空冶煉槽是精品鋼材生產的主要爐外精煉設備，隨著鋼鐵工業發展和下游工業需求的擴大，高附加值鋼種產量的不斷上升，RH真空精煉設備的生產負荷持續增加，設備功能不斷提升，對耐材的性能提出了更高的要求。RH真空冶煉槽襯耐材的重要性和使用量迅速擴大。

RH真空冶煉槽襯耐火材料，使用中需經受高溫鋼水的劇烈沖刷、爐渣和鋼水的熔損侵蝕和間隙性處理鋼水所經受的強烈的熱震損毀過程，要求材料具有優良的抗鋼水和渣侵蝕性能、良好的高溫強度，同時，還要求材料具有足夠的熱震穩定性。超高溫燒成鎂鉻制品，因較好地同時兼有上述諸方面的優良性能，過去幾十年中在世界各地均被選為RH真空冶煉設備的最合適的爐襯耐火材料，目前仍是RH真空冶煉設備應用最普遍的爐襯耐火材料。

然而，因全球范圍內可持續發展戰略受到越來越多的重視，各國對鎂鉻磚生產使用過程和廢棄殘襯造成的環境污染引起了普遍的關注。

鎂鉻磚在堿性條件下高溫使用過程中產生高價鉻，隨溫度的升高而加劇。六價鉻為對人體致癌物質，在耐材超高溫燒成和堿性條件下高溫使用中揮發，廢耐材堆放填埋過程中溶入地下水源，廢耐材利用過程中變質層分離后廢棄、破粉碎揚塵均可能造成這種有害物質擴散并損害環境。

近年來無鉻耐材開發工作受到普遍的重視。特別是水泥回轉窯襯耐材中鎂尖晶石磚替代鎂鉻磚得到了較廣泛推廣和采用。RH真空冶煉槽襯用無鉻耐材的試驗開發，但因冶煉條件苛刻、耐材開發難度高，目前主要還處于試驗室材料開發和工業性試驗探索階段，需要在開發性能優越的無鉻耐材的材料技術領域積極探索。

作為替代鎂鉻耐材的無鉻耐材，研發中涉及的有鎂鋁尖晶石、鎂尖晶石鈦、鎂尖晶石鋯、氧化鎂-氧化釔、氧化鎂-氧化鋯、氧化鎂-鋯英石和鎂碳質。超高溫燒成的鎂鋁尖晶石磚有接近鎂鉻尖晶石磚的耐火性能，但是，以高純合成尖晶石為原料的鎂尖晶石質磚，由于結合組織難于發達，鎂鋁尖晶石磚中Al₂O₃較鎂鉻磚中Cr₂O₃向爐渣中溶出的速度快，因此，在RH真空冶煉槽襯上用鎂鋁尖晶石磚替代鎂鉻磚，易造成爐襯壽命下降。必需對該體系材料結合相組織經超高溫燒成后的結晶發育長大和的抗渣性能進行改善提高。

日本專利特開2001-302363發明了一種加入含氧化鐵10～20％鎂鋁尖晶石原料的水泥窯鎂尖晶石磚，改善了鎂尖晶石磚的耐侵蝕性、耐剝落性和窯皮附著性能。日本專利特開2003-226570發明了一種加入稀土氧化物0.1～10％的鋼水二次精煉用鎂尖晶石無鉻耐火材料，耐侵蝕性能優良，較原鎂尖晶石磚耐剝落性能改善，壽命提高、消耗降低。專利特開2000-72528發明了一種加入CaO穩定的半穩定氧化鋯0.5～10％的鎂尖晶石磚，用水泥窯燒成帶爐襯，耐侵蝕性、耐剝落性和抗熱沖擊性優良，實現了爐襯耐材無鉻化。

藤谷信吾等發表的“二次精煉用マゲネシアスピネルれんがの開發”，《耐火物》，1998，№1.17～20、伊東克則發表的“Shinagana?TechnicalReport”，Vol.41，1998，1～6，文中藤谷信吾、伊東克則等借鑒了水泥窯襯無鉻化鎂尖晶石磚制作技術，使材料結構中晶界含少量Fe₂O₃和TiO₂，促進材料組織結構中結合相的發達，達到提高耐侵蝕性能的目的，通過促進結合相生長和改用電熔鎂砂的技術途徑，改善了鎂鋁尖晶石的抗侵蝕性能，得到了抗低堿度渣侵蝕性能不如鎂鉻磚、其他各項性能均較優異的鎂鋁尖晶石磚，該開發產品在RH浸漬管上進行替代鎂鉻磚的實爐試驗取得與鎂鉻磚同等的試驗效果。