[發明專利]鎂尖晶石磚及生產方法和用該磚制備RH爐環流管的方法

無效

• 申請號: 201210116326.1
• 申請日: 2012-04-19
• 公開（公告）號: CN102627465A
• 公開（公告）日: 2012-08-08
• 發明（設計）人: 方斌祥;王強;吳斌;薛軍柱;程文雍;張炳
• 申請（專利權）人: 浙江自立股份有限公司
• 主分類號: C04B35/66
• 分類號: C04B35/66;C04B35/622
• 代理公司: 杭州裕陽專利事務所(普通合伙) 33221
• 代理人: 張蜜

技術領域

本發明涉及鋼鐵冶金用耐火材料領域，特別涉及RH爐用鎂尖晶石質環流管及其制造方法。

背景技術

隨著世界科技的進步和國民經濟發展的需要，高附加值鋼種產量不斷上升，RH爐精煉處理需承擔真空脫碳、吹氧脫碳、噴粉脫硫、溫度補償、均勻鋼水溫度和成分等多種功能，其爐襯耐火材料長期經受急冷急熱、強沖擊力、高真空條件及各種堿度渣、合金成分的強烈化學作用，使用條件十分苛刻，在很長一段時間內只有超高溫燒成的鎂鉻磚才能滿足其長壽命要求。但鎂鉻磚生產和使用過程中會產生六價鉻離子，其對土壤和地下水存在嚴重的污染，從而備受社會詬病。

目前替代鎂鉻磚的RH爐無鉻耐材中，研發涉及的有氧化鎂-氧化鋁質、氧化鎂-氧化鋁-氧化鈦質、氧化鎂-氧化鋁-氧化鋯質、氧化鎂-氧化釔質、氧化鎂-氧化鋯質、氧化鎂-鋯英石質和鎂碳質等，但只有氧化鎂-氧化鋁質材料已進入工業化應用階段，產品有剛玉尖晶石質的整體澆注料和鎂尖晶石質機壓磚。

無鉻剛玉尖晶石質整體澆注料主要使用于工況條件最為惡劣的RH爐循環系統，其包含浸漬管和環流管。RH精煉處理時，浸漬管插入鋼包所盛鋼水之中，環流管則為連接浸漬管和真空槽的紐帶。循環系統澆注料采用鋁酸鈣水泥結合，在使用過程中主要表現為熔損損耗。因環流管遭受鋼水的沖刷力度大于浸漬管，而其又隱藏于RH爐內部，外界配套噴補料的噴附效果也不及浸漬管，造成其熔損速度更大，因而與浸漬管壽命不配套，成為影響RH爐長壽化的瓶頸。故有必要開發一種抗熔損性能更好的新材質環流管，以達成與浸漬管壽命同步，實現RH爐整體長壽化的效果。

發明內容

本發明為克服上述不足，開發了一種比剛玉尖晶石質澆注料抗熔損性能更好的RH爐鎂尖晶石材質環流管，以達成與浸漬管壽命同步，實現RH爐整體長壽化的效果。

具體實施方案如下：

一種鎂尖晶石磚，該磚的制備原料由以下重量百分比含量的原料組分組成：

粒度為8-0mm的電熔鎂砂?????????????????71％-78％；

粒度≤0.088mm的電熔鎂砂???????????????8％～12％；

粒度為D₅₀≤5μm的鎂鋁尖晶石微粉???????7％-14％；

粒度≤0.088mm的金屬Al粉???????????????1％-3％；

粒度≤0.088mm的金屬Si粉???????????????0.5％-1.5％；

以及占上述各組分總量2％-5％的有機結合劑。

本發明的鎂尖晶石磚，原料組分中優選MgO含量≥97.0％的電熔鎂砂。

本發明的鎂尖晶石磚，原料組分中優選化學成分以重量百分比計為Al₂O₃為66.0％～88.0％且Al₂O₃+MgO≥98.0％的鎂鋁尖晶石微粉。

本發明的鎂尖晶石磚，原料組分中優選Al含量≥98％的金屬Al粉和Si含量≥98％的金屬Si粉。

本發明的鎂尖晶石磚，原料組分中的有機結合劑是木質素磺酸鈣、腐植酸鈉、阿拉伯樹膠和酚醛樹脂中的一種。

本發明的鎂尖晶石磚的生產方法，具體步驟如下：將電熔鎂砂、鎂鋁尖晶石微粉、金屬Al粉、金屬Si粉及有機結合劑按照配比準確稱量后在濕碾機中混碾均勻，機壓成型，并經180℃-250℃烘烤得到鎂尖晶石磚成品。

本發明的鎂尖晶石磚成品的化學成分按重量百分比計：Al₂O₃為6～13％，MgO為83～90％，其余為雜質。

利用本發明的鎂尖晶石磚制備RH爐環流管的方法，具體步驟如下：將鎂尖晶石磚成品打磨平整后，采用鎂鋁質火泥粘結成環，環外側再用鐵箍箍牢。

本發明所用鎂尖晶石磚中含有高純鎂鋁尖晶石微粉。鎂鋁尖晶石微粉的加入一方面可大大提高制品的致密度，進而提高其強度；另一方面尖晶石本身熱膨脹系數較鎂砂小，并可吸收熔渣中的FeO、MnO等雜質以稠化熔渣，進而改善制品的熱態抗剝落性能和抗渣性能。

本發明所用鎂尖晶石磚的結合劑可為木質素磺酸鈣、腐植酸鈉、阿拉伯樹膠和酚醛樹脂中的任意一種，其一方面起臨時結合作用，保證泥料成型，并經低溫烘烤后具有一定的強度；另一方面其在高溫下碳化形成交織網絡結構，可有效改善制品的高溫強度和抗熱震性能。結合劑加入量控制在2～5％(外加)之內，太少起不到結合作用，太多則會導致制品在高溫處理后結構疏松而不耐沖刷。