[发明专利]一种无碳钢包砖及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于耐火材料领域，具体涉及一种钢包用无碳包衬砖及其制备方法。

背景技术

钢包工作层材料作为冶金工业重要的消耗性材料一直受到耐火行业的高度重视，作为工作层的耐火砖也在不断地推陈出新。目前钢包工作衬用含碳砖如镁碳砖、铝镁碳砖等，均是加入石墨作为基础材料之一，再加入部分抗氧化剂，通过树脂结合而制成的不烧砖。石墨和树脂价格高昂且需要在恒定温度下使用，此外，含碳耐火材料使用过程中由于熔损导致的钢水含碳问题也是含碳钢包砖无法解决的根本性问题。由于钢包砖具有不受现场使用环境影响的特点，目前大部分钢包工作衬仍在使用含碳钢包砖，但随着洁净钢生产技术的发展及由此对耐火材料提出的要求，迫使耐火材料行业逐渐开始重视无碳钢包衬砖的开发。但目前关于无碳钢包砖的研发和应用技术的公开报道较少，主要存在结合形式简单、骨料和粉料结合性差、钢水冲击下容易分离等问题，导致钢包使用寿命较短，因而限制了无碳钢包砖的推广和应用。

发明内容

本发明的目的旨在克服上述缺点，提供一种高强度、抗冲刷、长寿命的无碳钢包砖。本发明的另一目的是提供一种无碳钢包砖的制备方法。

为达到上述目的,本发明采用如下解决方案：一种无碳钢包砖，其特征在于：它包含下列重量份的原料：高铝矾土熟料、刚玉系耐火原料中的一种或几种制成5—8mm骨料5—10份、3—5mm骨料15—25份、1—3mm骨料15—30份、0.088—1mm骨料12—25份、刚玉粉8—15份、氧化铝微粉6—14份、氧化镁粉4—8份、六偏磷酸钠0.5—2份、氧化铁粉1.5—3份、黄糊精0.1—1份、氯化镁溶液3—5份，将以上重量份的原料按特定步骤混和搅拌后，困料30分钟，机压成型后，在200℃下烘干24小时。

上述的无碳钢包砖，其特征在于：所述原料的性能如下：

（1）高铝矾土熟料骨料， 要求Al₂O₃含量不小于85%，SiO₂含量不大于2％，粒度为5—8mm，3—5mm，1—3mm，骨料要求体密不小于3.2g/cm^3，。

（2）刚玉系耐火原料，包括电熔白刚玉、棕刚玉、致密刚玉、板状刚玉等，可为其中的一种或几种，粒度为5—8mm，3—5mm，1—3mm，0.088—1mm，200目，325目。

骨料以刚玉系原料替代高铝矾土熟料可以获得更好的使用效果。

（3）氧化铝微粉，平均粒径不大于1.2um。

（4）氧化镁，要求MgO含量不小于95.0％，SiO₂含量不大于2.0％，CaO含量不大于2.0％，粒度不大于0.088mm。

（5）氧化铁粉，要求 Fe₂O₃不小于85%，水溶物不大于0.8%，细粉粒度不大于0.088mm。

    （6）氯化镁溶液，浓度不低于20%。

    （7）六偏磷酸钠，磷酸钠要求P₂O₅含量不低于68%。

    （8）黄糊精，粘结力≥1.5Kg/cm²。

本发明的制备方法如下：

以高铝矾土熟料和刚玉系耐火原料作为骨料，制备5—8mm骨料5—10份，3—5mm骨料15—25份，1—3mm骨料15—30份，0.088—1mm骨料12—25份；制备刚玉粉8—15份，氧化铝微粉6—14份，氧化镁4—8份；制备六偏磷酸钠0.5—2份；制备氧化铁粉1.5—3份，黄糊精0.1—1份，并将两者充分预混；制备氯化镁溶液3—5份。

将制备好的原料按如下步骤混炼：

       1）按上述重量份将粒度为5—8mm，3—5mm，1—3mm，0.088—1mm的骨料加入搅拌机中搅拌1—2分钟。

2）将2份氯化镁溶液加入搅拌机中搅拌1—2分钟。

3）按上述重量份将预混好的氧化铁和黄糊精的混合物加入搅拌机中搅拌2—3分钟。

4）按上述重量份将活性氧化铝微粉加入搅拌机中搅拌1—2分钟。

5）按上述重量份将氧化镁、刚玉粉、六偏磷酸钠依次加入搅拌机中搅拌1—2分钟。

6）将剩余氯化镁溶液加入至搅拌均匀。

出料后困料30分钟，然后通过压力机压制成型，进入干燥窑200℃干燥24小时即可制得本发明的产品。