一種鋼包渣線耐火磚的制備工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種鋼包渣線耐火磚的制備工藝，所述制備工藝包括如下步驟：1)將廢鎂磚，電熔鎂砂，碳化硅，氧化鋯，電熔莫來石，菱鎂礦粉放入混料機(jī)中混合約45-60分鐘；2)再加入石墨粉，石棉纖維，蘇州膨潤土，硼化鋯，氮化硼，氧化鈰，混合約120-135分鐘；3)然后加入瀝青粉，酚醛樹脂，六偏磷酸鈉和水，再混合約150-180分鐘；4)用壓力機(jī)成型，磚坯經(jīng)過200℃×24小時(shí)干燥；5)煅燒，煅燒溫度為約1800-1840℃，保溫時(shí)間為約16-18小時(shí)。本發(fā)明制備的耐火磚性能優(yōu)異：對鋼水增碳≤2.3ppm，體積密度3.05-3.15g/cm3，顯氣孔率1.5-2.5％，常溫耐壓強(qiáng)度≥45MPa，1400℃埋碳高溫抗折強(qiáng)度≥33Mpa，1400℃的線膨脹為1.35-1.45％。本發(fā)明工藝制得的耐火磚，抗熱震性采用1100℃、風(fēng)冷一次的空氣急冷法測定殘余強(qiáng)度保持率為74-76％。
【專利說明】 一種鋼包渣線耐火磚的制備工藝

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及鋼鐵冶金【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種鋼包渣線耐火磚的制備工藝。

【背景技術(shù)】
[0002]目前鋼包渣線用普通鎂碳磚的總碳含量一般為10?18wt%，而鎂碳磚損毀的主要原因之一是由于磚內(nèi)碳的氧化，從而鋼渣容易滲透，使得侵蝕加劇，但目前已開展的低碳鎂碳磚方面的研究主要集中于結(jié)合劑和碳素原料的研究，如:申請?zhí)枮?00610046434.0中國專利公開的“含防氧化劑C-TiN復(fù)合粉體的鎂碳磚及其生產(chǎn)方法”分別將C-TiN復(fù)合粉體作為防氧化劑和石墨、電熔鎂砂、結(jié)合劑經(jīng)混煉、成型、熱處理后制得，提高了抗渣性，延長了使用壽命，但由于鈦原料成本較高，很難推廣使用，且該鎂碳磚的碳含量高，將會(huì)對鋼水增碳；申請?zhí)枮?00710019767.9中國專利公開的“一種非氧化物復(fù)合低碳鎂碳磚”介紹了在鎂碳磚中引入非氧化物(氮化物或硼化物)制備出含碳低于6%的低碳鎂碳磚，其保持了高碳鎂碳磚的性能，由于其加入的是預(yù)合成好的非氧化物，成本高，且可能發(fā)生水化反應(yīng)，性能提高不明顯；申請?zhí)枮?9107800.4中國專利公開的“含碳耐火材料的抗氧化劑”介紹了一種抗氧化劑，其由0.15?10% (重量)的鋅粉或鋅粉和鋁、鎂、硅、硅鈣粉、碳化硅、碳化硼、鎂鋁合金粉、氮化硅粉中的至少一種組成，其中鋅粉> 0.15%，粒度小于0.5mm，力口入金屬粉僅用來防止含碳耐火材料中碳的氧化，對耐火材料的高溫力學(xué)性能沒有影響。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于提出一種鋼包渣線耐火磚的制備工藝，該工藝制備的耐火磚具有較高的抗侵蝕性和抗剝落性，并可以大幅降低使用過程中對鋼水增碳。
[0004]為達(dá)此目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:
[0005]一種鋼包渣線耐火磚的制備工藝，所述耐火磚按重量份計(jì)由下列原料組成:廢鎂磚24-26份，其中粒徑-20-+40目的占50 %，-40-+100目的占25 %，-100-+200目的占25%;電熔鎂砂46-48份，其中-5-+18目的占35%，-18-+80目的占35%，-80-+150目的占30%,-20目石墨粉1-2份，-100目碳化硅3-5份，-100目氧化鋯15-17份，-150目電熔莫來石6-8份，菱鎂礦粉8-10份，石棉纖維2-3份，蘇州膨潤土 4-6份，硼化鋯10-12份，-200目氮化硼1.5-2.5份，-200目氧化鋪2.5-3.5份,浙青粉2_3份，酌.醒樹脂1-2份，六偏磷酸鈉3-5份；水16-18份，所述制備工藝包括如下步驟:
[0006]I)將廢鎂磚，電熔鎂砂，碳化硅，氧化鋯，電熔莫來石，菱鎂礦粉放入混料機(jī)中混合約45-60分鐘；
[0007]2)再加入石墨粉，石棉纖維，蘇州膨潤土，硼化錯(cuò)，氮化硼，氧化鋪，混合約120-135 分鐘；
[0008]3)然后加入浙青粉，酚醛樹脂，六偏磷酸鈉和水，再混合約150-180分鐘；
[0009]4)用壓力機(jī)成型，磚坯經(jīng)過200°C X 24小時(shí)干燥；
[0010]5)煅燒，煅燒溫度為約1800_1840°C，保溫時(shí)間為約16-18小時(shí)。
[0011]本發(fā)明首先通過對主體耐火材料廢鎂磚和電熔鎂砂進(jìn)行科學(xué)的粒度搭配，將廢鎂磚和電熔鎂砂均分成三個(gè)粒度級別，雖然粒度有重疊，但不完全相同，電熔鎂砂采用的粒度稍粗，而廢鎂磚的粒度稍細(xì)，實(shí)踐證明，這樣的搭配可以基本抵消廢鎂磚性能稍微下降帶來的影響，同時(shí)發(fā)揮廢鎂磚經(jīng)過使用后性能改變而帶來的好的效果，使得這樣搭配的耐火基體骨料的使用效果優(yōu)于普通耐火磚采用的全新的電熔鎂砂，同時(shí)優(yōu)于不經(jīng)粒度搭配使用廢鎂磚制成的耐火磚，因此本發(fā)明的耐火磚骨料即節(jié)省原料，廢物利用，又有效的保證了基體的強(qiáng)度，并通過粒度的上述搭配取得了意料不到的技術(shù)效果。
[0012]本發(fā)明并沒有降低過多的碳，以保證耐火磚具有較佳的抗熱震穩(wěn)定性，具有較高的耐剝落性和抗侵蝕性，防止鋼水增碳主要是通過添加氮化硅、電熔莫來石、菱鎂礦粉，并配合使用蘇州膨潤土和石棉纖維，實(shí)踐證明，這些耐火材料的組合可有效的固化碳元素，使分布在這些耐火材料中的碳不發(fā)生氧化作用，同時(shí)整體耐火材料強(qiáng)韌性增加，從而顯著提高耐火磚的高溫強(qiáng)度和抗熱震性，改善其抗氧化性和抗渣性能，
[0013]此外，硼化鋯和氮化硼可有效的防止石墨和非氧化物的氧化，使得耐火磚不易被鋼渣潤濕和滲透。
[0014]氧化鈰和氧化鋯的配合保證基質(zhì)部分實(shí)現(xiàn)最佳的燒結(jié)、結(jié)合效果。大大提高工作襯的使用壽命，減少碳熔損夾雜，減少鋼包增碳。
[0015]本發(fā)明的制備工藝中選擇的混料順序和混料時(shí)間參數(shù)使得原料組分混合分散均勻，本發(fā)明的煅燒參數(shù)使得所設(shè)計(jì)配方組分的性能得以最大程度的發(fā)揮。
[0016]本發(fā)明制備的耐火磚性能優(yōu)異:對鋼水增碳< 2.3ppm,體積密度3.05-3.15g/cm3,顯氣孔率1.5-2.5 %，常溫耐壓強(qiáng)度彡45MPa，1400°C埋碳高溫抗折強(qiáng)度彡33Mpa,1400°C的線膨脹為1.35-1.45%。本發(fā)明工藝制得的耐火磚，抗熱震性采用1100°C、風(fēng)冷一次的空氣急冷法測定殘余強(qiáng)度保持率為74-76% (現(xiàn)常用鎂碳耐火磚殘余強(qiáng)度保持率為50?60% )。

【具體實(shí)施方式】
[0017]實(shí)施例一
[0018]一種鋼包渣線耐火磚的制備工藝，所述耐火磚按重量份計(jì)由下列原料組成:廢鎂磚24份，其中粒徑-20-+40目的占50%，-40-+100目的占25%，-100-+200目的占25%;電熔鎂砂48份，其中-5-+18目的占35%，-18-+80目的占35%，-80-+150目的占30%，-20目石墨粉I份，-100目碳化硅5份，-100目氧化鋯15份，-150目電熔莫來石8份，菱鎂礦粉8份，石棉纖維3份，蘇州膨潤土 4份，硼化鋯12份，-200目氮化硼1.5份，-200目氧化鈰3.5份，浙青粉2份，酚醛樹脂2份，六偏磷酸鈉3份；水18份，所述制備工藝包括如下步驟:
[0019]I)將廢鎂磚，電熔鎂砂，碳化硅，氧化鋯，電熔莫來石，菱鎂礦粉放入混料機(jī)中混合約45分鐘；
[0020]2)再加入石墨粉，石棉纖維，蘇州膨潤土，硼化錯(cuò)，氮化硼，氧化鈰，混合約135分鐘；
[0021]3)然后加入浙青粉，酚醛樹脂，六偏磷酸鈉和水，再混合約150分鐘；
[0022]4)用壓力機(jī)成型，磚坯經(jīng)過200°C X 24小時(shí)干燥；
[0023]5)煅燒，煅燒溫度為約1800°C，保溫時(shí)間為約18小時(shí)。
[0024]本實(shí)施例制備的耐火磚:對鋼水增碳2.3ppm,體積密度3.15g/cm3,顯氣孔率
1.8%，常溫耐壓強(qiáng)度46MPa，1400°C埋碳高溫抗折強(qiáng)度35Mpa，1400°C的線膨脹為1.35%?？篃嵴鹦圆捎?100°C、風(fēng)冷一次的空氣急冷法測定殘余強(qiáng)度保持率為74%。
[0025]實(shí)施例二
[0026]一種鋼包渣線耐火磚的制備工藝，所述耐火磚按重量份計(jì)由下列原料組成:廢鎂磚26份，其中粒徑-20-+40目的占50%，-40-+100目的占25%，-100-+200目的占25%;電熔鎂砂46份，其中-5-+18目的占35%，-18-+80目的占35%，-80-+150目的占30%，-20目石墨粉2份，-100目碳化硅3份，-100目氧化鋯17份，-150目電熔莫來石6份，菱鎂礦粉10份，石棉纖維2份，蘇州膨潤土 6份，硼化鋯10份，-200目氮化硼2.5份，-200目氧化鈰2.5份，浙青粉3份，酚醛樹脂I份，六偏磷酸鈉5份；水16份，所述制備工藝包括如下步驟:
[0027]I)將廢鎂磚，電熔鎂砂，碳化硅，氧化鋯，電熔莫來石，菱鎂礦粉放入混料機(jī)中混合約60分鐘；
[0028]2)再加入石墨粉，石棉纖維，蘇州膨潤土，硼化錯(cuò)，氮化硼，氧化鈰，混合約120分鐘；
[0029]3)然后加入浙青粉，酚醛樹脂，六偏磷酸鈉和水，再混合約180分鐘；
[0030]4)用壓力機(jī)成型，磚坯經(jīng)過200°C X 24小時(shí)干燥；
[0031]5)煅燒，煅燒溫度為約1840°C，保溫時(shí)間為約16小時(shí)。
[0032]本發(fā)明制備的耐火磚:對鋼水增碳2.1ppm,體積密度3.08g/cm3,顯氣孔率1.7%,常溫耐壓強(qiáng)度47MPa，1400°C埋碳高溫抗折強(qiáng)度33Mpa，1400°C的線膨脹為1.45%，抗熱震性采用1100°C、風(fēng)冷一次的空氣急冷法測定殘余強(qiáng)度保持率為76%。
[0033]實(shí)施例三
[0034]一種鋼包渣線耐火磚的制備工藝，所述耐火磚按重量份計(jì)由下列原料組成:廢鎂磚25份，其中粒徑-20-+40目的占50%，-40-+100目的占25%，-100-+200目的占25%;電熔鎂砂47份，其中-5-+18目的占35%，-18-+80目的占35%，-80-+150目的占30%，-20目石墨粉1.5份，-100目碳化硅4份，-100目氧化鋯16份，-150目電熔莫來石7份，菱鎂礦粉9份，石棉纖維2.5份，蘇州膨潤土 5份，硼化鋯11份，-200目氮化硼2份，-200目氧化鈰3份，浙青粉2.5份，酚醛樹脂1.5份，六偏磷酸鈉4份；水17份，所述制備工藝包括如下步驟:
[0035]I)將廢鎂磚，電熔鎂砂，碳化硅，氧化鋯，電熔莫來石，菱鎂礦粉放入混料機(jī)中混合約50分鐘；
[0036]2)再加入石墨粉，石棉纖維，蘇州膨潤土，硼化鋯，氮化硼，氧化鈰，混合約140分鐘；
[0037]3)然后加入浙青粉，酚醛樹脂，六偏磷酸鈉和水，再混合約170分鐘；
[0038]4)用壓力機(jī)成型，磚坯經(jīng)過200°C X 24小時(shí)干燥；
[0039]5)煅燒，煅燒溫度為約1820°C，保溫時(shí)間為約17小時(shí)。
[0040]本發(fā)明制備的耐火磚:對鋼水增碳1.9ppm,體積密度3.05g/cm3,顯氣孔率1.5%,常溫耐壓強(qiáng)度50MPa，1400°C埋碳高溫抗折強(qiáng)度38Mpa，1400°C的線膨脹為1.35%。本發(fā)明工藝制得的耐火磚，抗熱震性采用1100°C、風(fēng)冷一次的空氣急冷法測定殘余強(qiáng)度保持率為75%。
[0041] 申請人:聲明，本發(fā)明通過上述實(shí)施例來說明本發(fā)明的詳細(xì)工藝設(shè)備和工藝流程，但本發(fā)明并不局限于上述詳細(xì)工藝設(shè)備和工藝流程，即不意味著本發(fā)明必須依賴上述詳細(xì)工藝設(shè)備和工藝流程才能實(shí)施。所屬【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員應(yīng)該明了，對本發(fā)明的任何改進(jìn)，對本發(fā)明產(chǎn)品各原料的等效替換及輔助成分的添加、具體方式的選擇等，均落在本發(fā)明的保護(hù)范圍和公開范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種鋼包渣線耐火磚的制備工藝，其特征在于，所述耐火磚按重量份計(jì)由下列原料組成:廢鎂磚24-26份，其中粒徑-20-+40目的占50%，-40-+100目的占25%，-100-+200目的占25%;電熔鎂砂46-48份，其中-5-+18目的占35%，-18-+80目的占35%，-80-+150目的占30%，-20目石墨粉1-2份，-100目碳化硅3-5份，-100目氧化鋯15-17份，-150目電熔莫來石6-8份，菱鎂礦粉8-10份，石棉纖維2-3份，蘇州膨潤土 4-6份，硼化鋯10-12份，-200目氮化硼1.5-2.5份，-200目氧化鈰2.5-3.5份，浙青粉2-3份，酚醛樹脂1-2份，六偏磷酸鈉3-5份；水16-18份，所述制備工藝包括如下步驟: 1)將廢鎂磚，電熔鎂砂，碳化硅，氧化鋯，電熔莫來石，菱鎂礦粉放入混料機(jī)中混合約45-60分鐘； 2)再加入石墨粉，石棉纖維，蘇州膨潤土，硼化鋯，氮化硼，氧化鈰，混合約120-135分鐘； 3)然后加入浙青粉，酚醛樹脂，六偏磷酸鈉和水，再混合約150-180分鐘； 4)用壓力機(jī)成型，磚坯經(jīng)過200°CX24小時(shí)干燥； 5)煅燒，煅燒溫度為約1800-1840°C，保溫時(shí)間為約16-18小時(shí)。
【文檔編號(hào)】C04B35/66GK104446530SQ201410581839
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年10月27日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月27日
【發(fā)明者】朱小英 申請人:朱小英