CN101439977B - 高钙镁钙碳砖及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及高钙镁钙碳砖及其制造方法。采用的技术方案是：高钙镁钙碳砖由以下原料按重量百分比制成：1-5mm镁钙砂40-60％、≤1mm镁钙砂5-15％、≤1mm镁砂5-15％、≤0.088mm镁砂粉20-30％、石墨2-8％、≤0.088mm铝粉0.5-3％、≤0.088mm硅粉0.5-3％、≤0.088mm碳化硅粉0.5-3％、酚醛树脂3-6％。制造方法如下：按配比，将各原料混炼均匀，将混合好的物料加压成坯；温度在220℃时保温4-7小时，总干燥时间在20小时以上；坯体出干燥窑后，进行防水化处理。本发明呈碱性，可避免对钢水的污染及使用寿命不稳定的弊端。

Description

高钙镁钙碳砖及其制造方法

技术领域：

本发明涉及冶金工业钢包(精炼炉)用的耐火材料领域，特别涉及一种碱性高钙镁钙碳砖及其制造方法领域。

背景技术：

随着炼钢技术的发展和对钢质量的重视，对钢水洁净度的要求越来越高。但是，目前在国内钢包包壁用非渣线部位使用的大都为铝镁碳不烧砖，这种砖开发较早，种类繁多，在使用中，无论从耐侵蚀性能还是从钢水接触过程中对钢水的污染等方面都不能适应上述要求。因此，在保证使用的前提下，开发、研制出碱性、减少污染钢水、甚至能起到一定净化作用的钢包内衬用耐火材料愈来愈成为一种客观现实的需要。

发明内容：

为了解决上述问题，本发明提出一种碱性高钙镁钙碳砖，可以避免由于高温氧化所造成的工作衬耐火材料对钢水的污染及使用寿命不稳定的弊端。

本发明的另一目的是提供一种高钙镁钙碳砖的制造方法。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种高钙镁钙碳砖，由以下原料按重量百分比制成：

1-5mm的镁钙砂 40-60％、≤1mm的镁钙砂    5-15％、

≤1mm的镁砂   5-15％、≤0.088mm的镁砂粉 20-30％、

石墨          2-8％、≤0.088mm的铝粉    0.5-3％、

≤0.088mm的硅粉 0.5-3％、≤0.088mm的碳化硅粉  0.5-3％、

酚醛树脂        3-6％；

其中，酚醛树脂的水份≤0.5％。

上述高钙镁钙碳砖的制造方法如下：

1)将镁砂和镁钙砂经破碎机机械破碎，经5mm和1mm筛网筛分后，制成粒度分别为1-5mm和≤1mm的镁钙砂及粒度≤1mm的镁砂，取其中一部分粒度≤1mm的镁砂用球磨机加工成粒度≤0.088mm的镁砂粉；

2)将酚醛树脂(水份≤0.5％)在40-60℃下加温；

3)按上述重量百分比，将≤0.088mm的镁砂粉与≤0.088mm的铝粉、≤0.088mm的硅粉和≤0.088mm的碳化硅粉经V型预混机预混3-10分钟，制成均匀的预混料；

4)按上述重量百分比，将粒度为1-5mm的镁钙砂和粒度≤1mm的镁钙砂和粒度≤1mm的镁砂加入混砂机中干混1-5分钟，然后加入酚醛树脂(水份≤0.5％)，湿混3-8分钟，加入石墨，湿混5-15分钟，再加入预混料，混练35-60分钟；

5)将混合好的物料加入模具中，加压成坯；

6)在坯体入窑前空干燥窑预热烘干3小时以上，将坯体送入干燥窑，温度在220±10℃时保温4-7小时，总干燥时间在20小时以上；

7)坯体出干燥窑后，进行防水化处理。

防水化处理是：将出干燥窑后，温度在70-100℃的坯体表面沾上一层薄而均匀的石蜡；再进一步采取每块砖或每吨砖塑封抽真空包装。

在生产过程中，优选CaO≥55％、MgO≥35％的镁钙砂和MgO≥97％的镁砂。

在原料筛分时，颗粒或细粉中允许有超过粒度值的颗料或细粉存在，但5-1mm的颗粒上下限及≤1mm的上限不允许超10％，≤0.088的细粉通过率不允许低于95％为合格。

常温下酚醛树脂粘度很高，流动性差，不能保证混炼质量，因此在使用前必须在40-60℃下加温解稀，但要绝对防止过程中溅入水份。

干燥是一个关键环节，为避免高钙镁钙碳砖水化反应，在坯体入窑前空窑预热烘干3小时以上，高钙镁钙碳砖推入干燥窑后不再入其他砖，专窑专用。从推入到推出时间在20小时以上，最高温度220℃。

防水化处理是制造最关键的一个环节。由于在生产过程中有部分颗料由于受挤压和摩擦作用等使颗粒破损，因此极易水化，对此采取防水化处理：采取高钙镁钙碳砖出干燥窑后，温度在70-100℃时沾蜡处理后再进一步每块砖或每吨塑封抽真空包装的方法。高钙镁钙碳砖沾蜡处理：首先将石蜡在电加热槽内经过15-20小时加热，使石蜡全部化开，其加热温度在120℃以上；将出窑后的热高钙镁钙碳碳砖放入沾蜡筐内并放入蜡槽中沾蜡，热砖温度在70-100℃之间，将高钙镁钙碳砖沾上一层薄而均匀的石蜡，起到防止水化作用。为进一步防止高钙镁钙碳砖的水化，延长该产品的贮存期，在沾蜡处理后，采取每块砖或每吨包装塑封抽真空包装。

本发明的有益效果是：本发明高钙镁钙碳砖是一种以MgO-CaO为主要矿物组成的耐火材料，采用镁钙砂和镁砂制成，使得制品呈碱性；镁钙砂中CaO的熔点高达2570℃，属强碱性，从冶金角度看镁钙砂热力学上的稳定性好、不污染钢水、能捕捉钢水中的非金属夹杂，保持钢水的洁净；同时镁钙砂呈明显的蠕变性能、线膨胀小、高温韧性及可塑性好，可提高砖的抗剥落性和热震性并防止脱碳，提高其使用寿命。

具体实施方式：

下面通过实施例进一步描述本发明。

实施例1

一种高钙镁钙碳砖，由以下原料按重量百分比制成：

1-5mm的镁钙砂(CaO 58％、MgO 38％)50.5％、

≤1mm的镁钙砂(CaO 58％、MgO 38％)10.4％、

≤1mm的镁砂(MgO 97％)            9.4％、

≤0.088mm的镁砂粉(MgO 97％)      20.2％、

石墨                             3.5％、

≤0.088mm的铝粉                  1.0％、

≤0.088mm的硅粉                  1.0％、

≤0.088mm的碳化硅粉              1.0％、

酚醛树脂(水份0.5％)              3.0％。

上述的高钙镁钙碳砖的制造方法如下：

1)将镁砂和镁钙砂经破碎机机械破碎，经5mm和1mm筛网筛分后，制成粒度为1-5mm和粒度≤1mm的镁钙砂及粒度≤1mm的镁砂，取其中一部分粒度≤1mm的镁砂用球磨机加工成粒度≤0.088mm的镁砂粉；

2)将酚醛树脂在40-60℃下加温，解稀，并防止过程中溅入水份；

3)按上述重量百分比，将≤0.088mm的镁砂粉与≤0.088mm的铝粉、≤0.088mm的硅粉和≤0.088mm的碳化硅粉经V型预混机预混5分钟，制成均匀的预混料；

4)按上述重量百分比，将粒度为1-5mm的镁钙砂和粒度≤1mm的镁钙砂和粒度≤1mm的镁砂加入混砂机中干混3分钟，然后加入酚醛树脂，湿混6分钟，加入石墨，湿混10分钟，再加入预混料，混练50分钟；

5)将混合好的物料加入模具中，在1000吨摩擦压砖机上加压成坯；

6)干燥窑采用电加热的方法，为防止水化反应，在坯体入窑前空窑预热烘干3小时以上，高钙镁钙碳砖推入干燥窑后不再入其他砖，专窑专用。将坯体送入干燥窑，温度在220±10℃时保温7小时，从推入到推出总干燥时间25小时；

7)坯体出干燥窑后，进行防水化处理：首先将石蜡在电加热槽内经过15-20小时加热，使石蜡全部化开，其加热温度在120℃以上；将出干燥窑后的热的高钙镁钙碳砖放入沾蜡筐内，高钙镁钙碳砖温度在70-100℃之间时，放入蜡槽中沾蜡，将高钙镁钙碳砖表面沾上一层薄而均匀的石蜡，起到防止水化作用。为进一步防止高钙镁钙碳砖的水化，延长该产品的贮存期，在沾蜡处理后，采取每块砖或每吨包装塑封抽真空包装。

产品检测结果见表1。

实施例2

一种高钙镁钙碳砖，由以下原料按重量百分比制成：

1-5mm的镁钙砂(CaO 56％、MgO 36％)40％、

≤1mm的镁钙砂(CaO 56％、MgO 36％)5％、

≤1mm的镁砂(MgO 97.5％)          5％、

≤0.088mm的镁砂粉(MgO 97.5％)    30％、

石墨                             8％、

≤0.088mm的铝粉    3％、

≤0.088mm的硅粉    3％、

≤0.088mm的碳化硅粉3％、

酚醛树脂(水份0.3％)3％。

高钙镁钙碳砖的制造方法如下：

1)将镁砂和镁钙砂经破碎机机械破碎，经5mm和1mm筛网筛分后，制成粒度为1-5mm和粒度≤1mm的镁钙砂及粒度≤1mm的镁砂，取其中一部分粒度≤1mm的镁砂用球磨机加工成粒度≤0.088mm的镁砂粉；

2)将酚醛树脂加温，解稀，并防止过程中溅入水份；

3)按上述重量百分比，将≤0.088mm的镁砂粉与≤0.088mm的铝粉、≤0.088mm的硅粉和≤0.088mm的碳化硅粉经V型预混机预混3-10分钟，制成均匀的预混料；

4)按上述重量百分比，将粒度为1-5mm的镁钙砂和粒度≤1mm的镁钙砂和粒度≤1mm的镁砂加入混砂机中干混1-5分钟，然后加入酚醛树脂，湿混3-8分钟，加入石墨，湿混5-15分钟，再加入预混料，混练35-60分钟；

5)将混合好的物料加入模具中，加压成坯；

6)在坯体入窑前空干燥窑预热烘干3小时以上，将坯体送入干燥窑，温度在220±10℃时保温4-7小时，从推入到推出总干燥时间在20小时以上；

7)坯体出干燥窑后，进行防水化处理：将出干燥窑后，温度在70-100℃的坯体表面沾上一层薄而均匀的石蜡。

产品检测结果见表1。

实施例3

一种高钙镁钙碳砖，由以下原料按重量百分比制成：

1-5mm的镁钙砂(CaO 56.5％、MgO 36.4％)60％、

≤1mm的镁钙砂(CaO 56.5％、MgO 36.4％)5％、

≤1mm的镁砂(MgO 98％)                5％、

≤0.088mm的镁砂粉(MgO 98％)          20％、

石墨                                 3％、

≤0.088mm的铝粉                      0.5％、

≤0.088mm的硅粉                      0.5％、

≤0.088mm的碳化硅粉                  0.5％、

酚醛树脂(水份0.2％)                  5.5％。

高钙镁钙碳砖的制造方法同实施例2。

产品检测结果见表1。

实施例4

一种高钙镁钙碳砖，由以下原料按重量百分比制成：

1-5mm的镁钙砂(CaO 57.3％、MgO 39.4％)42％、

≤1mm的镁钙砂(CaO 57.3％、MgO 39.4％)15％、

≤1mm的镁砂(MgO 98.5％)              15％、

≤0.088mm的镁砂粉(MgO 98.5％)        19％、

石墨                                 2％、

≤0.088mm的铝粉                      1％、

≤0.088mm的硅粉                      1％、

≤0.088mm的碳化硅粉    1％、

酚醛树脂(水份0.4％)    4％。

上述的高钙镁钙碳砖的制造方法同实施例1。

产品检测结果见表1。

表1：

Claims (1)

1.一种高钙镁钙碳砖的制造方法，其特征在于制造方法如下：

1)高钙镁钙碳砖原料的重量百分比组成如下：

1-5mm的镁钙砂         40-60％、≤1mm的镁钙砂        5-15％、

≤1mm的镁砂           5-15％、 ≤0.088mm的镁砂粉    20-30％、

石墨                  2-8％、  ≤0.088mm的铝粉      0.5-3％、

≤0.088mm的硅粉       0.5-3％、≤0.088mm的碳化硅粉  0.5-3％、

酚醛树脂              3-6％；

其中，酚醛树脂的水份  ≤0.5％；

2)将镁砂和镁钙砂经破碎机机械破碎，经5mm和1mm筛网筛分后，制成粒度分别为1-5mm和≤1mm的镁钙砂及粒度≤1mm的镁砂，取其中一部分粒度≤1mm的镁砂用球磨机加工成粒度≤0.088mm的镁砂粉；

3)将酚醛树脂在40-60℃下加温；

4)按步骤1)所述的重量百分比，将≤0.088mm的镁砂粉与≤0.088mm的铝粉、≤0.088mm的硅粉和≤0.088mm的碳化硅粉经V型预混机预混3-10分钟，制成均匀的预混料；

5)按步骤1)所述的重量百分比，将粒度为1-5mm的镁钙砂和粒度≤1mm的镁钙砂和粒度≤1mm的镁砂加入混砂机中干混1-5分钟，然后加入酚醛树脂，湿混3-8分钟，加入石墨，湿混5-15分钟，再加入预混料，混练35-60分钟；

6)将混合好的物料加入模具中，加压成坯；

7)在坯体入窑前空干燥窑预热烘干3小时以上，将坯体送入干燥窑，温度在220±10℃时保温4-7小时，总干燥时间在20小时以上；

8)坯体出干燥窑后，进行防水化处理；所述的防水化处理是：将出干燥窑后，温度在70-100℃的坯体表面沾上一层薄而均匀的石蜡；再进一步采取每块砖或每吨砖塑封抽真空包装。