[发明专利]一种高性能无碳砖及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及耐火材料技术领域，具体涉及一种高性能无碳砖及其制备方法。

背景技术

氧化镁的熔点是2800℃，具有很强的耐高温能力，但其抗热震性、抗渣渗透性差；以石墨为代表的碳素材料也具有很强的耐高温能力，并且其热膨胀系数低，抗热震性十分优异，在高温下与钢水、钢渣不易浸润，将二者按一定的比例复合，组成一种综合性能好的耐火材料——镁碳砖。镁碳砖主要用于炼钢耐火材料，例如转炉、炼钢电炉、钢包。我国现有的镁碳砖一般碳含量>10％，我国冶金行业标准分三档：MT-10A、B、C；MT-14A、B、C；MT-18A、B、C，标准中分别要求碳含量≥10％、≥14％、≥18％。通常符合标准的镁碳砖才能取得良好的使用效果。而在低碳钢如不锈钢等特钢的冶炼上，如果使用镁碳砖，在冶炼过程中碳成份就会很容易溶入钢水中，影响了钢水的纯度，从而影响特钢的质量。如果降低镁碳砖中碳比例会导致镁碳砖的热膨胀率提高，抗热震性变差、易剥落、寿命低。因此急需无碳而又不影响性能的耐火制品。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种高性能无碳砖及其制备方法，具有强度高、耐冲刷、寿命长等优异性能。

为了实现上述目的，本发明是通过以下技术方案实现的：

一种高性能无碳砖，包括以下组份，组份比例按重量份数计：

铝质耐火颗粒料55～77份；

铝质耐火粉料10～15份；

镁质耐火原料10～20份；

结合剂3～10份。

优选的，所述铝质耐火颗粒料包括如下组分，组份比例按重量份数计：

5～8mm铝质耐火颗粒料5～15份；

3～5mm铝质耐火颗粒料10～20份；

1～3mm铝质耐火颗粒料15～30份；

0.088～1mm铝质耐火颗粒料15～25份。

优选的，所述铝质耐火颗粒料的氧化铝含量大于90％。

优选的，所述铝质耐火粉料包括如下组分，组份比例按重量份数计：

白刚玉3～8份；

金属铝粉7～12份。

优选的，所述白刚玉和所述金属铝粉的粒径均小于300目。

优选的，所述镁质耐火原料包括如下组分，组份比例按重量份数计：

镁尖晶石粉料10～18份；

菱镁矿粉料2～10份。

优选的，所述镁尖晶石粉料的粒径小于200目，所述菱镁矿粉料的粒径小于200目。

优选的，所述结合剂包括如下组分，组份比例按重量份数计：

镁质纳米结合剂0.2～3.5份；

六偏磷酸钠0～0.3份；

淀粉0.1～0.5份；

水1.4～4份。

一种高性能无碳砖的制备方法，包括如下步骤：

S1、按上述重量份将菱镁矿粉料、镁质纳米结合剂、金属铝粉一起装入混合机中混合，得到预混合细粉；

S2、按上述重量份将粒度为3～5mm，1～3mm，0.088～1mm的铝质耐火颗粒料加入轮碾机中搅拌1～2分钟，然后加入步骤S1获得的预混合细粉并搅拌2～3分钟；

S3、按上述重量份向上述轮碾机中加入六偏磷酸钠和水，并搅拌1～2分钟；

S4、按上述重量份向上述轮碾机中加入镁尖晶石粉料、白刚玉和淀粉，搅拌2～3分钟；

S5、最后按上述重量份加入3～5mm的铝质耐火颗粒料搅拌1～2分钟；

S6、出料后困料30分钟，然后通过压力机压制成型，进入干燥窑干燥24小时即可制得本发明的无碳砖。

本发明的有益效果是：本发明提供的无碳耐火砖生产过程易于实现，成本较低，同时还具有强度高、耐冲刷、寿命长等优异性能。

具体实施方式

下面描述本发明的具体实施方式。

实施例1

(1)混料：将5％的菱镁矿粉料、0.2％的镁质纳米结合剂、7％的金属铝粉一起装入混合机中混合，得到预混合细粉；将10％粒度为3～5mm的铝质耐火颗粒料，30％粒度为1～3mm的铝质耐火颗粒料，25％粒度为0.088～1mm的铝质耐火颗粒料加入轮碾机中搅拌1～2分钟，然后加入预混合细粉并搅拌2～3分钟；向轮碾机中加入0.3％的六偏磷酸钠和4％的水，并搅拌1～2分钟；加入10％的镁尖晶石粉料、3％的白刚玉和0.5％的淀粉，搅拌2～3分钟；最后加入5％粒度为3～5mm的铝质耐火颗粒料搅拌1～2分钟，得到混合料；