[發明專利]一種精煉鋼包用的無碳高純鋁鎂機壓磚及其制備方法

有效

• 申請號: 201810749827.0
• 申請日: 2018-07-10
• 公開（公告）號: CN108751957B
• 公開（公告）日: 2020-06-16
• 發明（設計）人: 羅明;方斌祥;劉中山;喻燕;王落霞
• 申請（專利權）人: 浙江自立高溫科技股份有限公司
• 主分類號: C04B35/101
• 分類號: C04B35/101
• 代理公司: 杭州君度專利代理事務所(特殊普通合伙) 33240
• 代理人: 解明鎧;劉靜靜

本發明公開了一種精煉鋼包用的無碳高純鋁鎂機壓磚及其制備方法，其中，無碳高純鋁鎂機壓磚，以重量份計，原料包括：剛玉顆粒50～75份；剛玉細粉15～35份；活性氧化鋁粉1～5份；煅燒氧化鋁粉1～55份；金屬粉末添加劑3～7份；鎂鋁超微粉結合劑4～10份；水1.5～4份。本發明所制得的無碳高純鋁鎂機壓磚具有結構致密、常溫、中溫和高溫強度高、熱震穩定性能好、抗渣侵蝕和滲透性能優異等特點，作為鋼包工作襯耐材能夠大幅度提高使用壽命。

技術領域

本發明屬于煉鋼用耐火材料技術領域，主要涉及一種精煉鋼包用的無碳高純鋁鎂機壓磚及其制備方法。

背景技術

鋼包是冶金工業的重要熱工設備，其最原始、最基本的功能是盛接、轉運和澆注鋼水。隨著冶金工業的快速發展和技術進步，各行業及各領域對鋼材質量和性能的要求亦越來越高，鋼水在澆注前一般要進行爐外二次精煉，主要包含脫硫、脫氣、去除夾雜、調整鋼水的成分和溫度等，涉及到的主要煉鋼工藝有LF、RH、RH+OB、VD、VOD、LATS等。上述精煉過程基本都是在鋼包內完成的，使得鋼包在使用過程中由先前單一化變得更加功能化。

精煉鋼包工作襯采用傳統含碳制品(鋁鎂碳磚、鎂鋁碳磚等)，使用過程中耐材中的碳會溶解到鋼水中而產生“增碳”的問題，從而影響低碳鋼、超低碳鋼鋼種的冶煉過程。為滿足鋼包使用壽命及鋼種冶煉的需求，精煉鋼包工作襯耐材由之前含碳制品逐步向低碳、超低碳和無碳方向進行發展。目前國內外精煉鋼包工作襯使用較多的是水泥或凝膠結合的鋁鎂質或剛玉尖晶石質預制塊或澆注料，生產和使用過程中主要還存在如下方面的缺點：1)無碳預制塊在生產過程中屬于人工密集型，生產效率低、噪音大、模具量大，給生產管理過程帶來很大的不便；2)對于澆注料而言，對現場施工作業過程要求高、環境因素影響波動較大，前期烘烤周期長，且容易出現爆裂的問題，異常情況下會造成鋼包周轉不利等問題；3)預制塊和澆注料都存在顯氣孔率高、體積密度相對較低，使用過程中高溫下鋼水和熔渣容易發生滲透過程，造成使用中后期熱端部位容易發生結構剝落的問題。

近年來鋼包無碳機壓磚的開發工作受到了普遍的重視，如發明專利文獻CN107117949 A、CN 106747509 A、CN 103539467 A、CN 102515974 A等中都有報道。但上述傳統鋼包用鋁鎂質或剛玉尖晶石質機壓磚普遍采用有機結合劑如木質素磺酸鈣、糊精、羧甲基纖維素、聚糖等，或無機結合劑鋁酸鈣水泥、六偏磷酸鈉、聚磷酸鹽、氯化鎂溶液、鋁鎂膠結劑等，有機結合劑的引入能使無碳機壓磚在常溫下獲得較好強度，但中高溫下有機結合劑揮發留下氣孔，且材料的強度也相對降低。無機結合劑能使無碳機壓磚在常溫下獲得較好強度，中高溫下無機結合劑發生分解，使得材料的強度較低。同時，上述無機結合劑會帶入有腐蝕性或毒性的揮發份(如Cl、P等元素)，同時還會在材料中引入K₂O、N₂O、CaO、SiO₂等雜質，與無碳機壓磚中的Al₂O₃、MgO等反應形成低熔相，從而降低了材料的高溫性能和抗鋼水和熔渣侵蝕性能。另一方面，傳統無碳機壓磚一般引入鎂砂顆粒或細粉以提高抗渣侵蝕和滲透性能，但為了降低高溫下原位反應形成尖晶石所產生膨脹大的問題，通過引入SiO₂微粉進行緩解，SiO₂引入會在材料中形成Al₂O₃-MgO-SiO₂等低熔點相，從而也降低了材料的高溫性能和抗鋼水和熔渣侵蝕性能。

發明內容

本發明旨在克服現有技術缺陷，提供一種無碳高純鋁鎂機壓磚及其制備方法，所制得的無碳高純鋁鎂機壓磚具有結構致密、常溫、中溫和高溫強度高、熱震穩定性能好、抗渣侵蝕和滲透性能優異等特點，作為鋼包工作襯耐材，能夠大幅度延長使用壽命。

為了實現上述目的，本發明采用的技術方案是：

一種精煉鋼包用的無碳高純鋁鎂機壓磚，以重量份計，原料包括：