[发明专利]一种不烧高纯镁钙砖及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于AOD、GOR、VOD及LF-VD精炼炉用耐火材料技术领域，具体涉及一种不烧高纯镁钙砖及其制备方法。

背景技术

镁钙质耐火材料是一种碱性耐火材料，从上世纪60年代初被用做炼钢转炉的炉衬材料，为我国炼钢工业的发展做出了贡献。目前，已被大量的应用到不锈钢和洁净钢等高级钢种的精炼设备上，并且以较快的速度发展，尤其在AOD、GOR、VOD及LF-VD精炼炉的应用中发展最为快速。镁钙质耐火材料主要以烧成镁钙砖为主，烧成镁钙砖之所以能够取代镁铬砖成为AOD炉的主要炉衬材料是因为具备净化钢水、抗高碱度，能延长炉衬的使用寿命。

但是，目前的镁钙砖的制备主要以高温烧结为主，由于国家倡导使用清洁能源，减少环境污染，因此在耐火材料的高温烧结过程通常采用天然气燃烧提供热能，虽然能一定程度上减少环境污染，但是仍然会产生一定量的温室气体，影响大气环境，并且会存在天然气爆炸等安全隐患；同时天然气的成本相对较高，因此，研制一种无需高温烧成、成本低、、节能减排、性能优越的不烧高纯镁钙砖是十分必要的。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明的目的在于提供一种不烧高纯镁钙砖及其制备方法。本发明一种不烧高纯镁钙砖具有纯度高、密度大、强度高、高温热震稳定性好、耐腐蚀性强且抗熔融金属和抗氧化能力强、无有害气体排放符合绿色耐材标准等优点；本发明制备方法简单、无需高温烧成、成本低、原料本身无碳无铬排放，取代镁碳砖和镁铬砖，实现无碳无铬排放，无污染零排放，洁净钢水、节能减排、制备安全。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为。

一种不烧高纯镁钙砖，包括骨料、粉料和结合剂，所述骨料的原料按重量份数组成如下：高纯度电熔镁砂（MgO≥98%，0.1 mm＜临界颗粒＜1mm）5-10份、烧结镁砂（MgO≥99%，临界颗粒为7mm）20-35份、镁钙砂（MgO和CaO的总含量为98.5%、氧化镁40%-45%，氧化钙55%-50%，临界颗粒为7mm）40-55份；所述粉料的原料按重量份数组成如下：高纯度电熔镁砂粉（Mg≥98%，粒度300-350目）15-20份、陶瓷烧结剂（粒度2000-3500目）1-4份、稀土氧化物（粒度2000-3500目）0.5-0.9份；结合剂固体粉 0.5-1份、液体结合剂 1-3份。

本发明的一种优选方案，包括骨料、粉料和结合剂，所述骨料的原料按重量份数组成如下：高纯度电熔镁砂（MgO≥98%，0.1 mm＜临界颗粒＜1mm）10份、烧结镁砂（MgO≥99%，临界颗粒为7mm）25份、镁钙砂（MgO和CaO的总含量为98.5%、氧化镁40%-45%，氧化钙55%-50%，临界颗粒为7mm）35份；所述粉料的原料按重量份数组成如下：高纯度电熔镁砂粉（MgO≥98%，粒度300-350目）30份、陶瓷烧结剂（粒度2000-3500目）1-3份、稀土氧化物（粒度2000-3500目）0.6份；结合剂固体粉0.7份 、液体结合剂2份。

本发明的另一种优选方案，所述稀土氧化物为氧化钇、氧化铈、氧化镧、氧化铷和氧化镨中的一种或两种。

进一步的，所述结合剂固体粉为有机结合剂。

本发明的第三种优选方案，还包括陶瓷烧结剂0.5-2份。

进一步的，所述陶瓷烧结剂为无机结合剂。

一种不烧高纯镁钙砖的制备方法，步骤如下：

（1）按重量份数秤取高纯度电熔镁砂、烧结镁砂和镁钙砂，放入破碎机中进行破碎，破碎之后加入球磨机中进行粉碎，粉碎之后再用振动筛筛出粒度为粒度100-150目的骨料；

（2）按重量份数秤取高纯度电熔镁砂粉、结合剂固体粉、稀土氧化物和陶瓷烧结剂放入容器中混合配置成粉料；

（3）混料：将配制的骨料放入泥料混炼机中，加入陶瓷结合剂，转速50-60r/min搅拌时间10-20分钟，在搅拌时加液体结合剂至陶瓷结合剂形成浆料包裹在骨料表面，再加入上述步骤（2）制备的粉料继续混合搅拌，搅拌时间30-50分钟；

（4）成型：称量一定量的混料放入压机中成型，压机压力为1000吨；

（5）干燥：将成型的复合砖坯放入电加热干燥装置进行干燥，干燥温度为200℃-240℃，干燥24-28小时，即得成品。（电加热干燥装置可以选用微波干燥窑）。

本发明的有益效果：

（1）性能优越。