專利名稱：Rh浸漬管及環(huán)流管用鋁鎂鋯磚及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種耐火材料，具體涉及一種適用于RH浸漬管內(nèi)管及環(huán)流管部位使用的RH浸漬管及環(huán)流管用鋁鎂鋯磚及其制備方法。
背景技術(shù)：
RH精煉全稱為RH真空循環(huán)脫氣精煉法，于1959年由德國人發(fā)明，其中RH為當(dāng)時(shí)德國采用RH精煉技術(shù)的兩個廠家的第一個字母。真空技術(shù)在煉鋼上開始應(yīng)用起始于1952 年，當(dāng)時(shí)人們在生產(chǎn)含硅量在洲左右的硅鋼時(shí)在澆注過程中經(jīng)常出現(xiàn)冒渣現(xiàn)象，經(jīng)過各種試驗(yàn)，終于發(fā)現(xiàn)鋼水中的氫和氮是產(chǎn)生冒渣無法澆注或軋制后產(chǎn)生廢品的主要原因，隨之各種真空精煉技術(shù)開始出現(xiàn)，如真空鑄錠法、鋼包滴流脫氣法、鋼包脫氣法等，從而開創(chuàng)了工業(yè)規(guī)模的鋼水真空處理方法，特別是蒸汽噴射泵的出現(xiàn)，更是加速了真空煉鋼技術(shù)的發(fā)展。隨著我國板帶材，尤其是冷軋材生產(chǎn)需求的拉動，近幾年來我國RH出現(xiàn)了快速增長的可喜勢頭。RH精煉操作技術(shù)的快速發(fā)展對RH精煉爐用耐火材料使用方面提出了更高的要求。目前，RH精煉爐關(guān)鍵部位，一般采用燒成鎂鉻磚作為工作襯。傳統(tǒng)的燒成鎂鉻磚制品，生產(chǎn)周期長，能耗高，使用中產(chǎn)生的六價(jià)鉻會造成環(huán)境的污染；抵抗堿性渣效果差，易剝落，尤其是在RH多功能化操作工藝情況下，不能與RH精煉爐其他部位材料保持同步。RH精煉爐中浸漬管、環(huán)流管是真空下高速鋼水的通道，其中浸漬管損毀最為嚴(yán)重， 更換也最為頻繁，其使用壽命最短。通常情況下其使用壽命大約在3800-4000min左右。它是RH爐的關(guān)鍵部位，影響著RH爐的整體使用壽命。目前，浸漬管選用抗剝落的26%鉻電熔再結(jié)合鎂鉻磚。由于氣體噴吹引起的高溫鋼水沖刷、侵蝕、溫度變化、熱震性破壞等因素導(dǎo)致浸漬管嚴(yán)重?fù)p毀。而浸漬管的使用壽命直接影響著整體RH爐的使用壽命。因此，針對RH 具體特點(diǎn)，開發(fā)節(jié)能高效型優(yōu)質(zhì)耐火材料取代現(xiàn)有燒成鎂鉻磚，無論從生產(chǎn)、使用以及環(huán)境各方面來說都是大勢所趨。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足而提出一種用于RH浸漬管內(nèi)管及環(huán)流管部位的RH浸漬管及環(huán)流管用鋁鎂鋯磚及其制備方法。本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的
一種RH浸漬管及環(huán)流管用鋁鎂鋯磚，其特征在于所述制備鋁鎂鋯磚的原料及配比按照質(zhì)量百分比具體為
剛玉顆粒25-45%
電熔鎂砂顆粒15-35%
剛玉細(xì)粉15%
a -氧化鋁微粉10%
二氧化鋯細(xì)粉4. 85%電熔鎂砂細(xì)粉5%
二氧化硅微粉1%
活性氧化鋁4%
減水劑0. 1%
分散劑0.05%。減水劑為三聚磷酸鈉、六偏磷酸鈉、焦磷酸鈉、木質(zhì)素磺酸鈣四種中的一種。分散劑為酒石酸、檸檬酸、草酸三種中的一種。一種所述的RH浸漬管及環(huán)流管用鋁鎂鋯磚的制備方法，其特征在于將剛玉顆粒、電熔鎂砂顆粒放入輪碾機(jī)中干混合2-3分鐘；將剛玉細(xì)粉、a -氧化鋁微粉、二氧化鋯細(xì)粉、電熔鎂砂細(xì)粉、二氧化硅微粉，活性氧化鋁、減水劑和分散劑在預(yù)混器中預(yù)混合25-30 分鐘；將干混合后的顆粒料和預(yù)混合的細(xì)粉料在攪拌機(jī)中混合5-8分鐘，同時(shí)加水?dāng)嚢韬笤诠潭ǔ叽绲哪＞咧姓駝映尚停?0°C下養(yǎng)護(hù)12-M小時(shí)；180°C烘烤24h后，得到鋁鎂鋯磚。本發(fā)明具有如下積極效果
本發(fā)明提出的一種RH浸漬管及環(huán)流管用鋁鎂鋯磚，其主要化學(xué)組成及重量百分比為 AL2O3 60 65%、Mg0 30 35%、^O2 4 5%，所述原料的配比按照質(zhì)量百分比進(jìn)行，其中骨料選擇為剛玉顆粒和電熔鎂砂顆粒，基質(zhì)選擇為剛玉細(xì)粉、a -氧化鋁微粉、二氧化鋯細(xì)粉，結(jié)合劑選擇為電熔鎂砂細(xì)粉、二氧化硅微粉、活性氧化鋁，另外減水劑選擇為三聚磷酸鈉，六偏磷酸鈉，焦磷酸鈉，木質(zhì)素磺酸鈣等，分散劑選擇為檸檬酸，酒石酸，草酸等。所述RH浸漬管內(nèi)管及環(huán)流管用鋁鎂鋯磚中加入有高溫氧化鋁微粉，所述a -氧化鋁微粉在高溫使用過程中與基質(zhì)中的電熔鎂砂細(xì)粉反應(yīng)，原位生成粒徑為1 3um的鋁鎂尖晶石，帶來均勻的膨脹并在基質(zhì)中產(chǎn)生微裂紋增韌效應(yīng)，改善了鋁鎂鋯磚的抗剝落性和熱震穩(wěn)定性；本發(fā)明鋁鎂鋯磚中原位生成的尖晶石結(jié)構(gòu)顆粒均勻、粒徑小活性高，可以固溶渣中狗0，MnO等氧化物，能夠適應(yīng)RH浸漬管及環(huán)流管中熔渣的堿度變化特性；所述RH浸漬管及環(huán)流管用鋁鎂鋯磚中加入有二氧化鋯，所述二氧化鋯在高溫使用過程中，有效地提高材料的抗渣性，促進(jìn)方鎂石和尖晶石的長大，顯著改善材料的顯微結(jié)構(gòu)；所述鋁鎂鋯磚中采用鎂砂，超微粉，活性氧化鋁結(jié)合和高效分散技術(shù)，提高鋁鎂鋯磚的生坯強(qiáng)度和體積密度， 改善磚的中溫強(qiáng)度，控制磚中低熔點(diǎn)化合物和液相量，從而保證鋁鎂鋯磚的高溫機(jī)械性能。鋁鎂鋯磚在使用時(shí)，經(jīng)歷烘烤(1000 1300°0和高溫使用(1650 1750°0過程，需要具有一定的高溫強(qiáng)度、耐火度和高溫體積穩(wěn)定性。本發(fā)明通過控制鋁鎂鋯磚原料純度、顆粒級配以及綜合考慮使用過程中的物理化學(xué)反應(yīng)，制備了各項(xiàng)性能穩(wěn)定的鋁鎂鋯磚，其具有生坯強(qiáng)度高、免燒成、熱震穩(wěn)定性好和抗酸堿性熔渣侵蝕能力強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)?，F(xiàn)用的浸漬管內(nèi)管和環(huán)流管用26%鉻電熔再結(jié)合鎂鉻磚制品，生產(chǎn)要經(jīng)過2000 °C 以上高溫合成鎂鉻砂原料，高噸位摩擦壓磚機(jī)成型，隧道窯1700°C以上高溫?zé)?。生產(chǎn)周期長，能耗高，屬于傳統(tǒng)高能耗生產(chǎn)行業(yè)。同時(shí)該種材料還存在抵抗堿性渣效果差，熱震穩(wěn)定性差，易剝落，使用中產(chǎn)生的六價(jià)鉻會造成環(huán)境污染等問題。本發(fā)明所述RH浸漬管內(nèi)管及環(huán)流管用鋁鎂鋯磚，原材料以鋁鎂為主，對環(huán)境無公害，采用超微粉技術(shù)，澆注成型工藝預(yù)制成型，免高溫?zé)?，采用電窯或煤氣等清潔能源，2000C以下低溫處理，生產(chǎn)設(shè)備投資少， 工藝簡便，生產(chǎn)和使用中不會造成環(huán)境的污染。本發(fā)明所述RH浸漬管內(nèi)管及環(huán)流管用鋁鎂鋯磚的體積密度3. 1 g/cm3,耐壓強(qiáng)度60MPa，氣孔率12%，荷重軟化溫度1780°C，1500 g/cm3 高溫抗折強(qiáng)度18 MPa，產(chǎn)品各項(xiàng)指標(biāo)與現(xiàn)用鎂鉻磚相當(dāng)，高溫機(jī)械強(qiáng)度和荷重軟化溫度均高于現(xiàn)用的鎂鉻磚材料，并且在原料費(fèi)用，生產(chǎn)成本及能源消耗等方面有明顯的改善。
具體實(shí)施例方式一種RH浸漬管及環(huán)流管用鋁鎂鋯磚，其特征在于所述制備鋁鎂鋯磚的原料及配比按照質(zhì)量百分比具體為剛玉顆粒25-45%、電熔鎂砂顆粒15-35%、剛玉細(xì)粉15%、a -氧化鋁微粉10%、二氧化鋯細(xì)粉4. 85%、電熔鎂砂細(xì)粉5%、二氧化硅微粉1%、活性氧化鋁4%、減水劑0. 1%、分散劑0. 05%。減水劑為三聚磷酸鈉、六偏磷酸鈉、焦磷酸鈉、木質(zhì)素磺酸鈣四種中的一種。分散劑為酒石酸、檸檬酸、草酸三種中的一種。一種所述的RH浸漬管及環(huán)流管用鋁鎂鋯磚的制備方法，其特征在于將剛玉顆粒、電熔鎂砂顆粒放入輪碾機(jī)中干混合2-3分鐘；將剛玉細(xì)粉、a -氧化鋁微粉、二氧化鋯細(xì)粉、電熔鎂砂細(xì)粉、二氧化硅微粉，活性氧化鋁、減水劑和分散劑在預(yù)混器中預(yù)混合25-30 分鐘；將干混合后的顆粒料和預(yù)混合的細(xì)粉料在攪拌機(jī)中混合5-8分鐘，同時(shí)加水?dāng)嚢韬笤诠潭ǔ叽绲哪＞咧姓駝映尚停?0°C下養(yǎng)護(hù)12-M小時(shí)；180°C烘烤24h后，得到鋁鎂鋯磚。實(shí)施例1 所述制備鋁鎂鋯磚的原料及配比按照千克數(shù)具體為剛玉顆粒25千克、 電熔鎂砂顆粒35千克、剛玉細(xì)粉15千克、a -氧化鋁微粉10千克、二氧化鋯細(xì)粉4. 85千克、電熔鎂砂細(xì)粉5千克、二氧化硅微粉1千克、活性氧化鋁4%、三聚磷酸鈉0. 1千克、檸檬酸0.05千克。所述剛玉顆粒為氧化鋁含量大于95%的高鋁剛玉顆粒。所述剛玉細(xì)粉為氧化鋁含量大于95%的高鋁剛玉細(xì)粉。所述二氧化硅微粉為92硅微粉。將高鋁剛玉(氧化鋁含量大于95%)顆粒、電熔鎂砂顆粒放入攪拌機(jī)中干混合2-3 分鐘；將高鋁剛玉(氧化鋁含量大于95%)細(xì)粉、a -氧化鋁微粉、二氧化鋯細(xì)粉、電熔鎂砂細(xì)粉、二氧化硅微粉、活性氧化鋁以及三聚磷酸鈉和檸檬酸在預(yù)混器中預(yù)混合25-30分鐘； 將干混合后的顆粒料和預(yù)混合的細(xì)粉料在攪拌機(jī)中混合5-8分鐘，加水(加水量為成型所需要的量，一般為整個物料重量的5—6%，保證物料形成澆注料)，攪拌后在固定尺寸的模具中振動成型；20°C下養(yǎng)護(hù)12- 小時(shí)；180°C烘烤24h后，即得到鋁鎂鋯磚，其顯氣孔率為16士洲，體積密度為3. 1 士0. 05g/cm3，耐壓強(qiáng)度為50士 lOMPa，1600°C燒后永久線變化為士0. 5%。本實(shí)施例按照總重量100千克為標(biāo)準(zhǔn)，列表如下
所用原料及配比(配比為質(zhì)量百分比)如下
權(quán)利要求
1. 一種RH浸漬管及環(huán)流管用鋁鎂鋯磚，其特征在于所述制備鋁鎂鋯磚的原料及配比按照質(zhì)量百分比具體為剛玉顆粒25-45%電熔鎂砂顆粒15-35%剛玉細(xì)粉15% a -氧化鋁微粉 10%二氧化鋯細(xì)粉4. 85%電熔鎂砂細(xì)粉5%二氧化硅微粉1%活性氧化鋁4%減水劑0. 1%分散劑0.05%。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的RH浸漬管及環(huán)流管用鋁鎂鋯磚，其特征在于減水劑為三聚磷酸鈉、六偏磷酸鈉、焦磷酸鈉、木質(zhì)素磺酸鈣四種中的一種。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的RH浸漬管及環(huán)流管用鋁鎂鋯磚，其特征在于分散劑為酒石酸、檸檬酸、草酸三種中的一種。
4.一種如權(quán)利要求1所述的RH浸漬管及環(huán)流管用鋁鎂鋯磚的制備方法，其特征在于 將剛玉顆粒、電熔鎂砂顆粒放入輪碾機(jī)中干混合2-3分鐘；將剛玉細(xì)粉、a -氧化鋁微粉、二氧化鋯細(xì)粉、電熔鎂砂細(xì)粉、二氧化硅微粉，活性氧化鋁、減水劑和分散劑在預(yù)混器中預(yù)混合25-30分鐘；將干混合后的顆粒料和預(yù)混合的細(xì)粉料在攪拌機(jī)中混合5-8分鐘，同時(shí)加水?dāng)嚢韬笤诠潭ǔ叽绲哪＞咧姓駝映尚停?0°C下養(yǎng)護(hù)12-M小時(shí)；180°C烘烤24h后，得到招鏡錯石專ο
全文摘要
本發(fā)明涉及一種適用于RH浸漬管內(nèi)管及環(huán)流管部位使用的RH浸漬管及環(huán)流管用鋁鎂鋯磚及其制備方法，原料及配比按照質(zhì)量百分比為剛玉顆粒25-45%、電熔鎂砂顆粒15-35%、剛玉細(xì)粉15%、ａ-氧化鋁微粉10%、二氧化鋯細(xì)粉4.85%、電熔鎂砂細(xì)粉5%、二氧化硅微粉1%、活性氧化鋁4%、減水劑0.1%、分散劑0.05%，具有生坯強(qiáng)度高、免燒成、熱震穩(wěn)定性好和抗酸堿性熔渣侵蝕能力強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號C04B35/66GK102320844SQ20111019035
公開日2012年1月18日 申請日期2011年7月8日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月8日
發(fā)明者張會敏, 柳軍 申請人:鄭州市裕豐耐火材料有限公司