一種尖晶石材料及其制作方法
【專利說(shuō)明】
[0001]
技術(shù)領(lǐng)域
[0002] 本發(fā)明涉及一種耐火材料，尤其是一種尖晶石材料及其制作方法。
【背景技術(shù)】
[0003] 在鑄鋼行業(yè)中，爐襯材料可分為酸性、中性及堿性制品： 酸性耐火材料主要是硅砂，特點(diǎn)是資源豐富，價(jià)格低廉，但Si02熔點(diǎn)低，在高溫下化學(xué) 活性很強(qiáng)，能與熔煉過(guò)程中的堿性氧化物乃至中性氧化物反應(yīng)。發(fā)達(dá)工業(yè)國(guó)家早已不用硅 砂爐襯，我國(guó)仍有部分企業(yè)使用，但只能勉強(qiáng)生產(chǎn)低端產(chǎn)品； 中性耐火材料主要為剛玉材料，這種爐襯純度高，熱膨脹系數(shù)低，但氧化鋁熔點(diǎn)低于氧 化鎂，連續(xù)熔煉加熱時(shí)，爐襯難以抵抗較大的機(jī)械沖擊； 堿性爐襯主要系鎂砂材料，熱膨脹系數(shù)大，抗熱震性差，容易產(chǎn)生裂紋，容易與爐料中 酸性氧化物反應(yīng)，吸附在爐襯表面，形成嚴(yán)重的掛渣，甚至污染鋼液。
[0004] 煉鋼時(shí)，鋼液溫度較高，一般都在1600°C以上，爐襯多采用堿性或中性耐火材料。 鎂砂系材料熱膨脹系數(shù)大，容易產(chǎn)生裂紋，間歇性熔煉工藝尤為嚴(yán)重，通常只能用于小型 爐；剛玉質(zhì)材料抗裂紋和抗渣侵蝕能力較強(qiáng)，但不適用于堿性爐渣，單用氧化鋁材料作爐 襯，燒結(jié)性能較差，壽命也不高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的是：對(duì)目前市場(chǎng)上的常規(guī)鑄鋼爐料進(jìn)行改良，提高材料的熔點(diǎn)和熱 穩(wěn)定性及抗渣性。
[0006] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種尖晶石材料，其特征在于，其各組分 的質(zhì)量百分比為：白剛玉65%-95%，鎂砂5-35%。在高純白剛玉中添加一定比例的電熔鎂砂， 形成尖晶石結(jié)構(gòu)，鎂鋁尖晶石的化學(xué)式為MgO·Α1203,熔點(diǎn)高，熔點(diǎn)溫度2135 °C，鎂鋁尖晶 石都是由MgO和A1203人工合成的。MgO和A1203能固溶于MA(鎂鋁尖晶石）中，形成 富鎂或富鋁尖晶石，它們與MA的低共熔溫度都在1900 °C以上，熱膨脹系數(shù)小，熱導(dǎo)率 低，熱震穩(wěn)定性好，抗堿侵蝕能力強(qiáng)，提高了材料的熔點(diǎn)和熱穩(wěn)定性及抗渣性。
[0007] 優(yōu)選地，所述的鎂砂為電熔鎂砂，電熔鎂砂抗水化能力強(qiáng)，燒結(jié)程度好，結(jié)晶致密。
[0008] 制作所述尖晶石材料的制作方法，其特征在于，包括如下步驟：首先將白剛玉和鎂 砂按比例混合攪拌；其次將配比好的原料筑爐、烘烤加溫，加熱至燒結(jié)溫度，保溫一至兩小 時(shí)。
[0009] 優(yōu)選地，所述方法中，烘烤加溫的的升溫速度為100°C/H。
[0010] 本發(fā)明的有益效果表現(xiàn)為：通過(guò)在白剛玉中添加不同比例的鎂砂，燒結(jié)時(shí)在氧化 鋁顆粒之間形成鎂鋁尖晶石網(wǎng)絡(luò)，起結(jié)合作用，提高爐襯壽命。 具體實(shí)施例
[0011] 該尖晶石材料的制作步驟如下所示： (1)按照配方，把配比好的干振料通過(guò)人工搗打或筑爐機(jī)振動(dòng)筑爐，具體的配方比例 如下表所示。
[0012] (2)保持筑爐工具的清潔，放置好坩堝，根據(jù)所選的筑爐方式控制好強(qiáng)度和時(shí)間， 以便爐襯達(dá)到最佳緊實(shí)度。
[0013] (3)上部與爐體之間的封口接口可用粉料拌玻璃水或者塑性料封好。
[0014] (4)爐嘴部分可用可塑料手工制作，也可用粉料拌玻璃水配合模具制作。
[0015] (5)待整個(gè)爐襯材料通過(guò)振動(dòng)達(dá)到最佳密實(shí)度時(shí)，即可烘爐，烘爐前需檢查水電系 統(tǒng)，一切正常后可按燒結(jié)工藝曲線烘爐，燒結(jié)。以l〇〇°C/H的升溫速度，加熱至1200°C保溫 兩小時(shí)，此階段氧化鋁及氧化鎂粉體之間，開始形成尖晶石網(wǎng)絡(luò)，再升至1700°C，保溫兩小 時(shí)，可獲得結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的尖晶石結(jié)構(gòu)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種尖晶石材料，其特征在于，其各組分的質(zhì)量百分比為： 白剛玉 65%-95%， 鎂砂 5-35%。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的尖晶石材料，其特征在于，所述的鎂砂為電熔鎂砂。3. -種權(quán)利要求1所述的尖晶石材料的制作方法，其特征在于，包括如下步驟： 按以下重量配比將白剛玉和鎂砂混合攪拌：白剛玉65%-95%，鎂砂5-35% ; 將配比好的原料筑爐、烘烤加溫，加熱至燒結(jié)溫度，保溫一至兩小時(shí)。4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的尖晶石材料的制作方法，其特征在于： 烘烤加溫的的升溫速度為l〇〇°C/H。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種耐火材料，尤其是一種尖晶石材料及其制作方法。本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是：目前市場(chǎng)上的常規(guī)鑄鋼爐料，熔點(diǎn)較低，熱穩(wěn)定性較差，抗渣性低。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種尖晶石材料，其特征在于，其各組分的質(zhì)量百分比為：白剛玉65%-95%，鎂砂5-35%。本發(fā)明的有益效果表現(xiàn)為：通過(guò)在白剛玉中添加不同比例的鎂砂，燒結(jié)時(shí)在氧化鋁顆粒之間形成鎂鋁尖晶石網(wǎng)絡(luò)，起結(jié)合作用，提高爐襯壽命。
【IPC分類】C04B35/66, C04B35/443
【公開號(hào)】CN105418083
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410477320
【發(fā)明人】徐珊
【申請(qǐng)人】鎮(zhèn)江英賽德鑄造材料有限公司
【公開日】2016年3月23日
【申請(qǐng)日】2014年9月18日