CN101475383A - 一种用于生产钒氮合金的窑用碱性砖及其制作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种用于生产钒氮合金的窑用碱性砖及其制作方法。其特征是对原有的窑用碱性砖的原料配比及制作方法进行了重新设计。经过重新设计后的原料配比为：电熔镁锆砂：55％－70％；高纯镁砂：25％－40％；锆英石：1％－5％；复合添加剂：0.2％－2.5％；结合剂：3％－5％；采用该原料配比及制作方法生产的钒氮合金窑用碱性砖，具有体积密度高、气孔率低、抗碱性侵蚀能力强等优点，从而大大提高了窑用碱性砖的使用寿命，从而有效促进了钒氮合金材料的生产。
Description
技术领域：
本发明涉及一种用于生产钒氮合金的窑用碱性砖及其制作方法，属于耐火材料技术领域。
背景技术：
钒氮合金材料是钢材生产中一种十分重要的添加剂，它在提高钢材的使用强度，增加钢材的韧性等方面起到了极大的促进作用。为此，国家科技部、建设部联合发文，明确规定，自2001年起，国内所有优质钢材的生产必须添加钒氮合金。然而，在钒氮合金材料生产过程中，由于窑内气氛中所含的钾、钠离子成分高达50％以上，同时，又含有8％左右的氟离子，致使窑内工作条件十分恶劣。因此，一般的耐火材料十分容易被腐蚀与掉片，例如，普通的镁质耐火材质砖使用不到半个月就会出现裂纹、掉片；即使是高性能的硅砖，使用不到一个月也会出现大片剥落，从而严重影响了钒氮合金材料的产量，并制约了我国优质钢材的生产。
发明内容：
鉴于上述存在的问题，本发明的目的是提供一种用于生产钒氮合金的窑用碱性砖及其制作方法。采用该制作方法生产的钒氮合金窑用碱性砖，具有体积密度高、气孔率低、抗碱性侵蚀能力强等优点，从而大大提高了窑用碱性砖的使用寿命，有效促进了钒氮合金材料的生产。
本发明所采用的技术方案是：
一种用于生产钒氮合金的窑用碱性砖，其特征是对原有的窑用碱性砖的原料配比进行了重新设计。经过重新设计后的原料配比为：
电熔镁锆砂： 55％-70％；
高纯镁砂： 25％-40％；
锆英石： 1％-5％；
复合添加剂： 0.2％-2.5％；
结合剂： 3％-5％；
其中，电熔镁锆砂中的MgO+ZrO2的含量≥99％；高纯镁砂中的MgO≥99％；复合添加剂为TiO2：结合剂为纸浆废液。
一种用于生产钒氮合金的窑用碱性砖制作方法是：
1、将电熔镁锆砂、高纯镁砂、锆英石分别经粉碎机粉碎，并经1.5mm筛网筛分后，制成粒度≤1.5mm的电熔镁锆砂、高纯镁砂、锆英石砂颗粒料。
2、将粉碎成粒度≤1.5mm的高纯镁砂、锆英石砂，按配比进行混合，并用球磨机进行研磨，成为150目的细粉。
3、按配比将电熔镁锆砂和经过研磨后的高纯镁砂、锆英石砂进行混和，并加入复合添加剂进行搅拌3-5分钟，使其拌匀。
4、在拌均匀的混合料中加入结合剂，进行混炼8-10分钟；
5、将混炼好的物料，通过密度计算得到的数据，进行称量后，加入定制的模具中压实，然后用200-300吨的振动式摩擦压砖机进行振动加压，将其压成砖坯；
6、将制成的砖坯放置在20-35℃下的环境温度下自然干燥24小时以上，送入隧道窑中，升温，在1600-1650℃烧结2-3小时，保温1-2小时后，降温冷却，出炉后，经检验，其体积密度达≥3.0g/cm3即为合格成品。
本发明的有益效果是：以电熔镁锆砂为骨料，阻止与延缓炉内气氛对制品的蚀损，而以完好的形式存在于基质中，显示出制品对高碱度渣的耐侵蚀的优异性；在制品中加入了适量的ZrO2，导致砖中产生微裂纹，可以吸收、分散材料内的热应力，从而提高材料的韧性和抗震性能；在制品中加入复合添加剂TiO2，促使形成中间固溶体，使材料在烧成后的冷却过程中产生的应力降低到晶界以下，提高了耐火材料的强度和结构稳定性，增强了耐剥落性能。
具体实施方式：
实施例1：
1)、将电熔镁锆砂(MgO65％、ZrO234％)、高纯镁砂(MgO≥99％)、锆英石分别经粉碎机粉碎，并经1.5mm筛网筛分后，制成粒度≤1.5mm的电熔镁锆砂、高纯镁砂、锆英石砂颗粒料。
2)、将粉碎成粒度≤1.5mm的高纯镁砂，按30％的比例与3.5％的锆英石砂(粒度≤1.5mm)进行混合，并用球磨机进行研磨，成为150目的细粉。
3)、按配比将65％的电熔镁锆砂与30％的经过研磨后的高纯镁砂、锆英石砂混合物进行混和，并加入1.5％的复合添加剂TiO2进行搅拌3-5分钟，使其拌匀。
4)、将拌均匀的混合料中加入3.5％的结合剂：纸浆废液，进行混炼8-10分钟。
5)、将混炼好的物料，通过密度计算得到的数据，进行称量后，加入定制的模具中压实，然后用200-300吨的振动式摩擦压砖机进行振动加压，将其压成砖坯。
6)、将制成的砖坯放置在20-35℃下的环境温度下自然干燥24-28小时，送入隧道窑中，升温，在1600-1650℃烧结2-3小时，保温1-2小时后，降温冷却，出炉后，经检验其体积密度达≥3.0g/cm3即为合格成品。
实施例2：
1)、将电熔镁锆砂(MgO65％、ZrO234％)、高纯镁砂(MgO≥99％)、锆英石分别经粉碎机粉碎，并经1.5mm筛网筛分后，制成粒度≤1.5mm的电熔镁锆砂、高纯镁砂、锆英石砂颗粒料。
2)、将粉碎成粒度≤1.5mm的高纯镁砂，按28％的比例与4％的锆英石砂(粒度≤1.5mm)进行混合，并用球磨机进行研磨，成为150目的细粉。
3)、按配比将68％的电熔镁锆砂与28％的经过研磨后的高纯镁砂、锆英石砂混合物进行混和，并加入1％的复合添加剂TiO2进行搅拌3-5分钟，使其拌匀。
4)、将拌均匀的混合料中加入3％的结合剂：纸浆废液，进行混炼8-10分钟；
5)、将混炼好的物料，通过密度计算得到的数据，进行称量后，加入定制的模具中压实，然后用200-300吨的振动式摩擦压砖机进行振动加压，将其压成砖坯；
6)、将制成的砖坯放置在20-35℃下的环境温度下自然干燥24-28小时，送入隧道窑中，升温，在1600-1650℃烧结2-3小时，保温1-2小时后，降温冷却，出炉后，经检验其体积密度达≥3.0g/cm3即为合格成品。
按照实施1、2材料配比和制作工艺方法生产的钒氮合金的窑用碱性砖，经国家轻工业陶瓷质量监督检测机构检测，具体结果如下：
实施例1 实施例2
显气孔率％： 15 15
体积密度g/cm3 3.1 3.12
热震稳定性950℃空冷/次 >15 >15
荷重软化温度0.2MPa(T0.06℃) 1660 1660
常温耐压强度MPa 68.9 68.8
采用本发明制作方法生产的钒氮合金窑用碱性砖，经钒氮合金材料生产企业使用，其使用寿命已提高至360天，是目前通常采用的高性能的硅砖的10倍，其经济效益和社会效益十分显著。
Claims (2)
1、一种用于生产钒氮合金的窑用碱性砖，其特征在于该碱性砖的原料配比为：
电熔镁锆砂： 55％-70％；
高纯镁砂： 25％-40％
锆英石： 1％-5％；
复合添加剂： 0.2％-2.5％
结合剂： 3％-5％
其中，电熔镁锆砂中的MgO+ZrO2的含量≥99％；高纯镁砂中的MgO≥99％；复合添加剂为TiO2：结合剂为纸浆废液。
2、一种用于生产钒氮合金的窑用碱性砖的制作方法，其特征在于该制作方法包括以下步骤：
a、将电熔镁锆砂、高纯镁砂、锆英石分别经粉碎机粉碎，并经1.5mm筛网筛分后，制成粒度≤1.5mm的电熔镁锆砂、高纯镁砂、锆英石砂颗粒料。
b、将粉碎成粒度≤1.5mm的高纯镁砂、锆英石砂，按配比进行混合，并用球磨机进行研磨，成为150目的细粉。
c、按配比将电熔镁锆砂和经过研磨后的高纯镁砂、锆英石砂进行混和，并加入复合添加剂进行搅拌3-5分钟，使其拌匀。
d、将拌均匀的混合料称量，并加入结合剂进行混炼8-10分钟；
e、将混炼好的物料，通过密度计算得到的数据，进行称量后加入定制的模具中压实，然后用200-300吨的振动式摩擦压砖机进行振动加压，将其压成砖坯；
f、将制成的砖坯放置在20-35℃下的环境温度下自然干燥24小时以上，送入隧道窑中，升温，在1600-1650℃烧结2-3小时，保温1-2小时后，降温冷却，出炉后，经检验其体积密度达≥3.0g/cm3即为合格成品。
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