[发明专利]一种用于RH真空精炼炉的镁尖晶石砖及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及耐火材料领域，具体涉及一种用于RH真空精炼炉的镁尖晶石砖及其制备方法。

背景技术

RH真空精炼炉是一种炉外精炼设备，对于冶炼品种钢具有较好的性价比，因此，得到了广泛使用和推广。

RH真空槽(RH真空精炼炉的内部)用耐火材料，在使用过程中要受到钢水的剧烈冲刷和高温辐射、钢渣的侵蚀熔损、冷热交替的应力损坏等影响，因此，需要为RH真空槽选择合适的内衬材料，经过长期的优化选择，烧成镁铬砖成为主流内衬材料，目前仍在使用。

现有技术中对于烧成镁铬砖的制备方法已有报道，例如，授权公告号为CN102731121B的发明公开了一种RH精炼炉浸渍管与有色冶炼炉用高性能镁铝铬复合尖晶石砖，其由如下原料、配比组成：低铬电熔镁铬砂(Cr₂O₃6～8％，MgO≥78％)，14.0～20.0份；高纯度电熔镁砂，71.6～82.0份；纳米级Cr₂O₃粉体，2.0～4.4份；uf-Al2O3微粉，2.0～4.0份；结合剂2～4份。经混炼、成型、干燥、烧成等工序。

该发明中制备得到的镁铝铬复合尖晶石砖中Cr₂O₃≤6％，在碱性条件下高温使用过程中，以及用后处理镁铝铬复合尖晶石砖的过程中均会产生Cr⁶⁺离子，Cr⁶⁺离子会溶解在水里，对人体和环境造成危害，不利于环保。更进一步地，由于原料中使用了Cr₂O₃，因此，在生产镁铝铬砖的环节中也会产生Cr⁶⁺离子，这些Cr⁶⁺离子都有可能造成环境污染。

由于近年来环境问题的日益突出，用于RH真空精炼炉的无铬化耐火材料的研究越来越受到重视，但是因为RH真空精炼炉的使用环境稳定较高，耐火材料的研发难度较大，故大多数研究工作处在实验室或工业初试阶段。

目前已经开发的材料体系基本都以碱性或偏碱性为主，中性或偏酸性的材料被证明不适合，而碱性或偏碱性材料基本都是镁质材料的改性产品，技术比较成熟的是镁尖晶石砖。

由于现有文献报道的镁尖晶石砖都是高温烧成品，生产过程能耗大，成本高，不利于推广，并且为了促进烧结，这些材料中都加入了不同含量的各种烧结剂，加入的促烧结剂都不同程度的降低了材料的高温性能，同时也降低了材料的性价比。

发明内容

本发明提供了一种用于RH真空精炼炉的镁尖晶石砖及其制备方法，制备方法简单，省却了烧结的过程，且制备得到的镁尖晶石砖中不含铬，环境污染小。

一种用于RH真空精炼炉的镁尖晶石砖，所述镁尖晶石砖中各成分的重量百分数为：

在镁尖晶石砖的制备过程中，原料中可能会含有微量元素，因此，在最终制备得到的镁尖晶石砖中也会含有少量的微量元素，这些微量元素即构成镁尖晶石砖的中的其它，这些微量元素主要为SiO₂，Fe₂O₃，CaO，Na₂O以及各种助剂的残留成分等。

进一步优选，所述镁尖晶石砖中各成分的重量百分数为：

本发明提供的镁尖晶石砖的显气孔率≤9％，在1100℃下的热震稳定次数≥4次，渣蚀指数≤60％，性能优于现有技术中的镁尖晶石砖，且在实际的工业炉上使用，变质层≤5mm，熔损速率小于镁铬砖，使用效果较好。

本发明还提供了一种用于RH真空精炼炉的镁尖晶石砖的制备方法，用于制备所述的镁尖晶石砖。

一种用于RH真空精炼炉的镁尖晶石砖的制备方法，包括以下步骤：

将镁尖晶石砖的各原料混合后，经模压干燥而成；

所述镁尖晶石砖的原料的重量份组成为：

其中，镁铝尖晶石A的粒度级配为：

镁铝尖晶石B的颗粒中位径≤5um；

镁铝尖晶石A和镁铝尖晶石B的成分相同，其主要成分均为：

MgO               88～91wt％；

Al₂O₃             8～10wt％；

且MgO和Al₂O₃的重量百分数之和≥98％。