[发明专利]一种RH真空炉内衬耐火材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种RH真空炉内衬耐火材料，各组分及其所占质量百分比包括：电熔镁砂45～75％，废旧镁铝尖晶石砖颗粒15～35％，富铝尖晶石微粉3～15％，铝粉0.05～0.1％；有机硅树脂粉0.02～0.5％，铝酸钙水泥3～8％，NaHCO₃ 0.01～0.1％，硼酸0.02～0.12％，水玻璃0.01～0.3％，木质素磺酸镁0.03～0.13％。本发明所述RH真空炉内衬耐火材料采用无铬配方，可实现废旧镁铝尖晶石砖的资源化利用，同时可有效保所得耐火材料的成型强度和高温耐久性能；且涉及的制备方法较简单、成本较低，无高温烧成工艺，具有显著的环境和能耗效益，适合推广应用。

技术领域

本发明属于耐火材料及其合成技术领域，具体涉及一种RH真空炉内衬耐火材料及其制备方法。

背景技术

RH真空精炼技术是一种操作简单、经济有效的二次精炼技术，其功能已发展到脱气净化、吹氧脱碳、造渣脱硫脱磷和合金化，精炼处理时间也大幅度增加，相应地，对RH精炼炉用耐火材料的要求也越来越高。RH炉在真空和高温的条件下，间歇性受到钢水喷溅和冲刷作用，伴有精炼渣侵蚀及温度波动，炉衬材料特别是浸渍管、环流管及下部槽部位，除冲刷侵蚀外还有结构剥落和热震剥落，对耐火材料的寿命有很大的影响。

传统RH真空炉内衬耐火材料主要采用镁铬制品，在高温、碱性和氧化气氛的使用环境中，含Cr₂O₃的镁铬制品在Na₂O、K₂O或CaO参与作用下，三价铬Cr³⁺能转变为六价铬。Cr⁶⁺是一种致癌物，对人体有害且易溶于水，可以气相存在，在生产使用中会随烟气排入空中污染空气，使用后的残砖中Cr⁶⁺随雨水溶解、渗入地下而造成水污染。因此钢铁企业为顺应环保需求，均在积极推进RH精炼炉用耐火材料无铬化。专利CN201410606979.7公开一种RH炉浸渍管浇注料及其制备方法，其组成原料按重量百分比配比为：主要原料：废铬刚玉-尖晶石捣打料5～55％，刚玉30～80％，活性α-氧化铝粉2～8％，CL370粉2～8％，铝酸钙水泥1～9％，外加原料：减水剂0.2～1.2％，钢纤维0.5～3％，防爆纤维0.01～0.2％；制备方法为制料、配料、混料和成型。该发明虽实现耐火材料的回收利用，降低成本，但原料中仍然含有铬，对环境有害。专利CN201310552471.9提供一种RH真空炉内衬耐火材料及其制备方法与RH真空炉。该内衬耐火材料由电熔镁砂、处理过的人造石墨、抗氧化剂、酚醛树脂按重量份比例配料，经混碾、压力成型、热处理工艺得到RH真空炉内衬耐火材料；但需要经过高温处理，而且酚醛树脂高温下会产生一定的烟气，不利于成本的降低和环境的要求。随着镁铬砖的全面替代，为了研发精炼炉无铬耐火材料，降低耐火材料生产过程能耗，提高耐火材料的使用寿命，提升钢铁绿色制造水平，各钢厂不断尝试烧成镁锆质、镁尖晶石质、镁尖晶石钛质和镁尖晶石锆质砖和不烧镁铝尖晶石砖等，取得了很大的进步，但是要想进一步提高RH真空炉内衬耐火材料寿命，降低成本仍是行业的难题。

在冶金行业推行绿色环保节能的趋势下，开发出一种新型环保抗冲击抗剥落抗侵蚀抗热震的RH真空炉内衬耐火材料非常重要。必须根据RH真空炉内衬耐火材料目前使用过程中存在的问题，开发新型的抗冲击抗剥落抗侵蚀节能的RH真空炉内衬耐火材料。

发明内容

本发明的主要目的在于针对现有技术存在的问题和不足，提供一种RH真空炉内衬耐火材料，克服现用RH真空炉内衬耐火材料不环保、能耗高、寿命低等缺陷，满足RH真空炉精炼的工艺要求。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种RH真空炉内衬耐火材料，各组分及其所占质量百分比包括：电熔镁砂45～75％，废旧镁铝尖晶石砖颗粒15～35％，富铝尖晶石微粉3～15％，铝粉0.05～0.1％；有机硅树脂粉0.02～0.5％，铝酸钙水泥3～8％，NaHCO₃ 0.01～0.1％，硼酸0.02～0.12％，水玻璃0.01～0.3％，木质素磺酸镁0.03～0.13％。