CN114180954B - 一种环保型低碳铝镁尖晶石砖及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及耐火材料技术领域，尤其是一种环保型低碳铝镁尖晶石砖，按照重量份数计算，包括：中频炉衬回收料颗粒35‑85份，刚玉细粉10‑30份，活性α‑氧化铝微粉0.5‑8份，轻烧镁粉1‑10份，超细石墨1‑4份，硼化物‑碳化硅复合粉体0.1‑5份，无机结合剂1‑8份，本发明还包括环保型低碳铝镁尖晶石砖的制备方法，包括制备多种粒径的中频炉衬回收料颗粒、细粉混合料、颗粒混合料、环保型低碳铝镁尖晶石砖预备料，制备获得环保型低碳铝镁尖晶石砖，通过改善和增加原材料成分及其比例以解决现有技术中存在的现有的低碳铝镁尖晶石砖污染和资源浪费等问题。

Description

一种环保型低碳铝镁尖晶石砖及其制备方法

技术领域

本发明涉及耐火材料技术领域，尤其是一种环保型低碳铝镁尖晶石砖及其制备方法。

背景技术

随着炼钢技术的飞速发展，冶炼低碳钢、低碳钢等钢种比例的增加，对炼钢用耐材的低碳、无碳化要求也越来越高。目前冶炼纯净钢的钢包用耐火材料原料主要是以刚玉、电熔镁砂和特级矾土为主，但是这些原料都需要高温烧成获得，对环境造成极大的污染，且原料成本高；目前钢包用铝镁碳砖普遍使用的结合剂为酚醛树脂，酚醛树脂加热后会产生有害气体甲醛和苯酚，危害人体健康并造成环境污染；利用可回收材料制备环保型碳砖的问题亟需解决。

CN201310559723.0公开了一种精炼钢包衬用优质无碳铝镁尖晶石砖及其制备方法，其原料组成为亚白刚玉，电熔白刚玉颗粒和细粉，尖晶石细粉，电熔镁砂颗粒和细粉，添加剂，溶胶和卤水结合剂；通过引入活性与惰性的Al₂O₃和MgO，选用复合结合剂，采用摩擦机成型不烧结工艺，可有效适时控制其在使用过程中的平衡与未平衡的原位反应，使Al₂O₃-MgO系钢包衬砖的抗渗透、耐侵蚀性能与抗剥落性能同时得到提高，实现提高钢包使用寿命的目的，获得的优质无碳铝镁尖晶石砖的理化指标中显气孔率≤14%，体积密度≥3.0g/cm³，常温耐压强度≥40MPa,线变化率（1600℃，3h）为0-+0.6%。CN201110376505.4公开了一种浮法玻璃全氧燃烧熔窑用高纯铝镁尖晶石砖耐火材料，包括以下原料：超高纯铝镁尖晶石骨料，超高纯铝镁尖晶石细粉，烧结剂，高纯氧化铝微粉，结合剂，获得的高纯铝镁尖晶石砖耐火材料体积密度为3.06g/cm³，可以大大减轻窑体重量，减轻重量达30-60%，同时减少热容量，降耗增效；其抗热震性能好，抗碱性能优良，用超高纯铝镁尖晶石砖砌筑的窑炉使用寿命因而得到极大的提高。但是都未提及对环境造成极大的污染，且原料成本高，酚醛树脂加热后会产生有害气体污染环境的技术问题。

因此，针对上述问题本发明急需提供一种环保型低碳铝镁尖晶石砖及其制备方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种环保型低碳铝镁尖晶石砖，通过环保型低碳铝镁尖晶石砖的设计以解决现有技术中存在的用刚玉、电熔镁砂、特级高铝矾土、酚醛树脂等材料做原料，制备钢包砖，但是因刚玉、电熔镁砂、特级高铝矾土等原料需要高温烧成获得，对环境造成极大的污染，且原料成本高，酚醛树脂加热后会产生有害气体污染环境的技术问题。

本发明提供的一种环保型低碳铝镁尖晶石砖，按照重量份数计算，包括：中频炉衬回收料颗粒35-85份，刚玉细粉10-30份，活性α-氧化铝微粉0.5-8份，轻烧镁粉1-10份，超细石墨1-4份，硼化物-碳化硅复合粉体0.1-5份，无机结合剂1-8份。

优选地，按照重量份数计算，包括：中频炉衬回收料颗粒66-70份，刚玉细粉16-21份，活性α-氧化铝微粉2-8份，轻烧镁粉3-5份，超细石墨1.5-3.5份，硼化物-碳化硅复合粉体0.5-3份，无机结合剂3.5-4份。

优选地，硼化物-碳化硅复合粉体中，硼化物包括TiB₂、ZrB₂、CrB₂、NbB₂中的至少一种；无机结合剂包括饱和硫酸镁溶液和饱和氯化镁溶液中的至少一种。

优选地，中频炉衬回收料颗粒，其成分和含量包括：Al₂O₃含量≥75％wt、MgO含量≥7％wt，CaO含量≤2.5％wt、SiO₂含量≤2.8％wt、Fe₂O₃含量≤1.5％wt，Cr₂O₃含量≤1.5％wt，其中Al₂O₃和MgO的含量之和≥90%，中频炉衬回收料颗粒的灼减量≤1.5％wt。

优选地， 硼化物的含量25%～60%，碳化硅的含量40%～75%。

优选地，刚玉细粉为烧结刚玉；烧结刚玉粒度≤0.088mm；Al₂O₃的含量≥98％wt，Fe₂O₃的含量≤0.4％wt，K₂O和Na₂O的含量之和≤1.0％wt。

优选地，轻烧镁粉的粒径为0.045～0.088mm；MgO含量≥95.0％wt，SiO₂的含量≤1.0％wt，CaO的含量≤2.0％wt，轻烧镁粉的灼减量≤2.0％wt。

优选地，超细石墨的粒径≤0.015mm，碳含量≥97.0％wt，挥发分含量≤1.4％wt，灰分含量≤2.0％wt，水分含量≤0.5％wt。

优选地，活性α-氧化铝微粉的粒径为0-3μm；中频炉衬回收料颗粒包括：3-5mm、1-3mm和0-1mm；活性α-氧化铝微粉中，Al₂O₃的含量≥99.0％wt，SiO₂的含量≤0.1％wt，Fe₂O₃的含量≤0.08％wt，Na₂O与K₂O的总含量≤0.3％wt；其中，α- Al₂O₃的含量≥93.0％wt。

本发明还提供了一种基于上述任意一项所述的环保型低碳铝镁尖晶石砖的制备方法，具体步骤包括；

a).将中频炉衬表面的残余钢渣去除，破碎中频炉衬至粒径≤10mm的块料，对破碎后的中频炉衬进行磁选除铁，磁选后进行二次粉碎和筛分，获得多种粒径的中频炉衬回收料颗粒；

b).将刚玉细粉、活性α-氧化铝微粉、轻烧镁粉、超细石墨、硼化物-碳化硅复合粉体混合，在螺旋锥形混合机中混合25～40min，获得细粉混合料；

c)将多种粒径的中频炉衬回收料颗粒混合，获得颗粒混合料；

d)将颗粒混合料加入高速混砂机中混合搅拌1～2分钟，加入细粉混合料混合搅拌2-3分钟，再加入无机结合剂混合搅拌15～20分钟，获得环保型低碳铝镁尖晶石砖预备料；

e)将环保型低碳铝镁尖晶石砖预备料称量，放入模具中，用1000T电动螺旋压砖机压制成型，获得砖胚；

f)将砖坯放于180～220℃的炉内烘烤，烘烤时间为12～18小时，获得环保型低碳铝镁尖晶石砖。

本发明提供的环保型低碳铝镁尖晶石砖及其制备方法与现有技术相比具有以下进步：

1、本发明提供的一种环保型低碳铝镁尖晶石砖，加入了硼化物-碳化硅复合粉体，具有良好的抗氧化性，并且由于硼化物和碳化硅在高温下的热膨胀系数不同，高温下热膨胀产生的微裂纹形成裂纹偏转和裂纹桥连，提高了高温下的断裂韧性，从而提高了低碳铝镁尖晶石砖的热震稳定性，避免了使用过程中剥落的问题。

2、本发明提供的一种环保型低碳铝镁尖晶石砖及其制备方法，使用的主要原料为中频炉衬回收料，中频炉衬回收料为炼钢用中性、碱性中频炉用后回收的炉衬破碎、除铁后筛分的颗粒料，其主要成分为电熔刚玉、镁砂、镁铝尖晶石和少量促烧剂等,因炉衬已经经过高温使用，其中的刚玉和镁砂生成了部分镁铝尖晶石相，具有良好的热稳定性；其中的促烧剂如硅粉等高温下会生成少量液相，可以调控低碳铝镁尖晶石砖高温下产生的体积膨胀，进一步提高了低碳铝镁尖晶石砖的热稳定性能；无需再加入电熔镁砂、特级高铝矾土等需要高温电熔、高温烧成的原料，降低了产品的成本；相比较刚玉的价格，中频炉回收颗粒每吨可节约1500元，每年生产可节约240万元左右；因此，消耗工业废料，节能环保，实现了资源回收利用，提高了产品的竞争力。

3、本发明提供的一种环保型低碳铝镁尖晶石砖及其制备方法，使用无机结合剂，即饱和硫酸镁溶液和饱和氯化镁溶液，无需加入酚醛树脂，加热后不会产生有害气体污染环境。

具体实施方式

下面将对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。

以下实施例中，所有的原料均为已知的市售产品，作为参考的，提供部分原料的相关参数：

以下实施例所述，按质量份数计算，包括：中频炉衬回收料颗粒35-85份，刚玉细粉10-30份，活性α-氧化铝微粉0.5-8份，轻烧镁粉1-10份，超细石墨1-4份，硼化物-碳化硅复合粉体0.1-5份，无机结合剂1-8份。优选地，按照重量份数计算，包括：中频炉衬回收料颗粒66-70份，刚玉细粉16-21份，活性α-氧化铝微粉2-8份，轻烧镁粉3-5份，超细石墨1.5-3.5份，硼化物-碳化硅复合粉体0.5-3份，无机结合剂3.5-4份；

中频炉衬回收料颗粒，其成分和含量包括：Al₂O₃含量≥75％wt、MgO含量≥7％wt，CaO含量≤2.5％wt、SiO₂含量≤2.8％wt、Fe₂O₃含量≤1.5％wt，Cr₂O₃含量≤1.5％wt，其中Al₂O₃和MgO的含量之和≥90%，中频炉衬回收料颗粒的灼减量≤1.5％wt；硼化物-碳化硅复合粉体中，硼化物包括TiB₂、ZrB₂、CrB₂、NbB₂中的至少一种；硼化物的含量25%～60%，碳化硅的含量40%～75%；刚玉细粉为烧结刚玉；烧结刚玉粒度≤0.088mm；Al₂O₃的含量≥98％wt，Fe₂O₃的含量≤0.4％wt，K₂O和Na₂O的含量之和≤1.0％wt；轻烧镁粉的粒径为0.045～0.088mm；MgO含量≥95.0％wt，SiO₂的含量≤1.0％wt，CaO的含量≤2.0％wt，轻烧镁粉的灼减量≤2.0％wt；超细石墨的粒径≤0.015mm，碳含量≥97.0％wt，挥发分含量≤1.4％wt，灰分含量≤2.0％wt，水分含量≤0.5％wt；活性α-氧化铝微粉的粒径为0-3μm；活性α-氧化铝微粉中，Al₂O₃的含量≥99.0％wt，SiO₂的含量≤0.1％wt，Fe₂O₃的含量≤0.08％wt，Na₂O与K₂O的总含量≤0.3％wt；其中，α- Al₂O₃的含量≥93.0％wt；无机结合剂包括饱和硫酸镁溶液和饱和氯化镁溶液中的至少一种，中频炉衬回收料为炼钢用中性、碱性中频炉用后回收的炉衬破碎、除铁后筛分的颗粒料。

环保型低碳铝镁尖晶石砖的制备方法，具体步骤包括； a).将中频炉衬表面的残余钢渣去除，破碎中频炉衬至粒径≤10mm的块料，对破碎后的中频炉衬进行磁选除铁，磁选后进行二次粉碎和筛分，获得多种粒径的中频炉衬回收料颗粒；b).将刚玉细粉、活性α-氧化铝微粉、轻烧镁粉、超细石墨、硼化物-碳化硅复合粉体混合，在螺旋锥形混合机中混合25～40min，获得细粉混合料；c).将多种粒径的中频炉衬回收料颗粒混合，获得颗粒混合料；d).将颗粒混合料加入高速混砂机中混合搅拌1～2分钟，加入细粉混合料混合搅拌2-3分钟，再加入无机结合剂混合搅拌15～20分钟，获得环保型低碳铝镁尖晶石砖预备料；e).将环保型低碳铝镁尖晶石砖预备料称量，放入模具中，用1000T电动螺旋压砖机压制成型，获得砖胚；f).将砖坯放于180～220℃的炉内烘烤，烘烤时间为12～18小时，获得环保型低碳铝镁尖晶石砖。

实施例一

本实施例提供了一种环保型低碳铝镁尖晶石砖，其原料组分和具体重量份如下：

按照重量份数计，包括中频炉衬回收料颗粒66份，刚玉细粉21份，活性α-氧化铝微粉8份，轻烧镁粉3份，超细石墨1.5份，硼化物-碳化硅复合粉体0.5份，无机结合剂3.5份。

其中，粒级为3-5mm的中频炉衬回收料颗粒22份，粒级为1-3mm的中频炉衬回收料颗粒28份，粒级为0-1mm的中频炉衬回收料颗粒16份；

硼化物-碳化硅复合粉体中硼化物的质量分数为25%wt，碳化硅的质量分数为75%wt；

无机结合剂为饱和硫酸镁溶液。

一种环保型低碳铝镁尖晶石砖的制备方法，具体步骤包括；

a).将中频炉衬表面的残余钢渣去除，破碎中频炉衬至粒径≤10mm的块料，对破碎后的中频炉衬进行磁选除铁，磁选后进行二次粉碎和筛分，获得多种粒径的中频炉衬回收料颗粒；

b).将刚玉细粉、活性α-氧化铝微粉、轻烧镁粉、超细石墨、硼化物-碳化硅复合粉体混合，在螺旋锥形混合机中混合25～40min，获得细粉混合料；

c).将多种粒径的中频炉衬回收料颗粒混合，获得颗粒混合料；

d).将颗粒混合料加入高速混砂机中混合搅拌1～2分钟，加入细粉混合料混合搅拌2-3分钟，再加入无机结合剂混合搅拌15～20分钟，获得环保型低碳铝镁尖晶石砖预备料；

e).将环保型低碳铝镁尖晶石砖预备料称量，放入模具中，用1000T电动螺旋压砖机压制成型，获得砖胚；

f).将砖坯放于180～220℃的炉内烘烤，烘烤时间为12～18小时，获得环保型低碳铝镁尖晶石砖。

实施例二

本实施例提供了一种环保型低碳铝镁尖晶石砖，其原料组分和具体重量份如下：

按照重量份数计，包括中频炉衬回收料颗粒67份，刚玉细粉20.5份，活性α-氧化铝微粉6份，轻烧镁粉3.5份，超细石墨2份，硼化物-碳化硅复合粉体1份，无机结合剂3.5份。

其中，粒级为3-5mm的中频炉衬回收料颗粒23份，粒级为1-3mm的中频炉衬回收料颗粒27份，粒级为0-1mm的中频炉衬回收料颗粒17份；

硼化物-碳化硅复合粉体中硼化物的质量分数为40%wt，碳化硅的质量分数为60%wt；

无机结合剂为饱和硫酸镁溶液。

一种环保型低碳铝镁尖晶石砖的制备方法，具体步骤包括；

a).将中频炉衬表面的残余钢渣去除，破碎中频炉衬至粒径≤10mm的块料，对破碎后的中频炉衬进行磁选除铁，磁选后进行二次粉碎和筛分，获得多种粒径的中频炉衬回收料颗粒；

b).将刚玉细粉、活性α-氧化铝微粉、轻烧镁粉、超细石墨、硼化物-碳化硅复合粉体混合，在螺旋锥形混合机中混合25～40min，获得细粉混合料；

c).将多种粒径的中频炉衬回收料颗粒混合，获得颗粒混合料；

d).将颗粒混合料加入高速混砂机中混合搅拌1～2分钟，加入细粉混合料混合搅拌2-3分钟，再加入无机结合剂混合搅拌15～20分钟，获得环保型低碳铝镁尖晶石砖预备料；

e).将环保型低碳铝镁尖晶石砖预备料称量，放入模具中，用1000T电动螺旋压砖机压制成型，获得砖胚；

f).将砖坯放于180～220℃的炉内烘烤，烘烤时间为12～18小时，获得环保型低碳铝镁尖晶石砖。

实施例三

本实施例提供了一种环保型低碳铝镁尖晶石砖，其原料组分和具体重量份如下：

按照重量份数计，包括中频炉衬回收料颗粒68份，刚玉细粉19份，活性α-氧化铝微粉5份，轻烧镁粉4份，超细石墨2.5份，硼化物-碳化硅复合粉体1.5份，无机结合剂3.5份。

其中，粒级为3-5mm的中频炉衬回收料颗粒24份，粒级为1-3mm的中频炉衬回收料颗粒26份，粒级为0-1mm的中频炉衬回收料颗粒18份；

硼化物-碳化硅复合粉体中硼化物的质量分数为45%，碳化硅的质量分数为55%；

无机结合剂包括饱和硫酸镁溶液和饱和氯化镁溶液。

一种环保型低碳铝镁尖晶石砖的制备方法，具体步骤包括；

a).将中频炉衬表面的残余钢渣去除，破碎中频炉衬至粒径≤10mm的块料，对破碎后的中频炉衬进行磁选除铁，磁选后进行二次粉碎和筛分，获得多种粒径的中频炉衬回收料颗粒；

b).将刚玉细粉、活性α-氧化铝微粉、轻烧镁粉、超细石墨、硼化物-碳化硅复合粉体混合，在螺旋锥形混合机中混合25～40min，获得细粉混合料；

c).将多种粒径的中频炉衬回收料颗粒混合，获得颗粒混合料；

d).将颗粒混合料加入高速混砂机中混合搅拌1～2分钟，加入细粉混合料混合搅拌2-3分钟，再加入无机结合剂混合搅拌15～20分钟，获得环保型低碳铝镁尖晶石砖预备料；

e).将环保型低碳铝镁尖晶石砖预备料称量，放入模具中，用1000T电动螺旋压砖机压制成型，获得砖胚；

f).将砖坯放于180～220℃的炉内烘烤，烘烤时间为12～18小时，获得环保型低碳铝镁尖晶石砖。

实施例四

本实施例提供了一种环保型低碳铝镁尖晶石砖，其原料组分和具体重量份如下：

按照重量份数计，包括中频炉衬回收料颗粒69份，刚玉细粉17.5份，活性α-氧化铝微粉4份，轻烧镁粉4.5份，超细石墨3份，硼化物-碳化硅复合粉体2份，无机结合剂4份。

其中，粒级为3-5mm的中频炉衬回收料颗粒25份，粒级为1-3mm的中频炉衬回收料颗粒25份，粒级为0-1mm的中频炉衬回收料颗粒19份；

硼化物-碳化硅复合粉体中硼化物的质量分数为50%，碳化硅的质量分数为50%；

无机结合剂为饱和硫酸镁溶液。

一种环保型低碳铝镁尖晶石砖的制备方法，具体步骤包括；

a).将中频炉衬表面的残余钢渣去除，破碎中频炉衬至粒径≤10mm的块料，对破碎后的中频炉衬进行磁选除铁，磁选后进行二次粉碎和筛分，获得多种粒径的中频炉衬回收料颗粒；

b).将刚玉细粉、活性α-氧化铝微粉、轻烧镁粉、超细石墨、硼化物-碳化硅复合粉体混合，在螺旋锥形混合机中混合25～40min，获得细粉混合料；

c).将多种粒径的中频炉衬回收料颗粒混合，获得颗粒混合料；

d).将颗粒混合料加入高速混砂机中混合搅拌1～2分钟，加入细粉混合料混合搅拌2-3分钟，再加入无机结合剂混合搅拌15～20分钟，获得环保型低碳铝镁尖晶石砖预备料；

e).将环保型低碳铝镁尖晶石砖预备料称量，放入模具中，用1000T电动螺旋压砖机压制成型，获得砖胚；

f).将砖坯放于180～220℃的炉内烘烤，烘烤时间为12～18小时，获得环保型低碳铝镁尖晶石砖。

实施例五

本实施例提供了一种环保型低碳铝镁尖晶石砖，其原料组分和具体重量份如下：

按照重量份数计，包括中频炉衬回收料颗粒70份，刚玉细粉16.5份，活性α-氧化铝微粉2份，轻烧镁粉5份，超细石墨3.5份，硼化物-碳化硅复合粉体3份，无机结合剂4份。

其中，粒级为3-5mm的中频炉衬回收料颗粒26份，粒级为1-3mm的中频炉衬回收料颗粒24份，粒级为0-1mm的中频炉衬回收料颗粒20份；

硼化物-碳化硅复合粉体中硼化物的质量分数为60%，碳化硅的质量分数为40%；

无机结合剂为饱和氯化镁溶液。

一种环保型低碳铝镁尖晶石砖的制备方法，具体步骤包括；

a).将中频炉衬表面的残余钢渣去除，破碎中频炉衬至粒径≤10mm的块料，对破碎后的中频炉衬进行磁选除铁，磁选后进行二次粉碎和筛分，获得多种粒径的中频炉衬回收料颗粒；

b).将刚玉细粉、活性α-氧化铝微粉、轻烧镁粉、超细石墨、硼化物-碳化硅复合粉体混合，在螺旋锥形混合机中混合25～40min，获得细粉混合料；

c).将多种粒径的中频炉衬回收料颗粒混合，获得颗粒混合料；

d).将颗粒混合料加入高速混砂机中混合搅拌1～2分钟，加入细粉混合料混合搅拌2-3分钟，再加入无机结合剂混合搅拌15～20分钟，获得环保型低碳铝镁尖晶石砖预备料；

e).将环保型低碳铝镁尖晶石砖预备料称量，放入模具中，用1000T电动螺旋压砖机压制成型，获得砖胚；

f).将砖坯放于180～220℃的炉内烘烤，烘烤时间为12～18小时，获得环保型低碳铝镁尖晶石砖。

实施例一-实施例五为环保型低碳铝镁尖晶石砖的原料成份有所区别，区别在于：实施例一至实施例五的成份相同，成份参数不同，对上述各实施例得到的环保型低碳铝镁尖晶石砖的体积密度、显气孔率、常温耐压强度、高温耐压强度进行测定。其中，高温耐压强度测试的测试条件为1400℃保温0.5h，测试结果如表一所示：

表一

通过表一中的测试结果可知，进行实施并测试，实施例一-实施例五中获得的结果显示：显气孔率≤3.2%，体积密度≥3.12g/cm³，常温耐压强度≥72.1Mpa，1400℃/0.5h条件下高温抗折强度≥8.1MPa，可见，加入了硼化物-碳化硅复合粉体，具有良好的抗氧化性，并且由于硼化物和碳化硅在高温下的热膨胀系数不同，高温下热膨胀产生的微裂纹形成裂纹偏转和裂纹桥连，提高了高温下的断裂韧性，从而提高了低碳铝镁尖晶石砖的热震稳定性，避免了使用过程中剥落的问题；使用的主要原料为中频炉衬回收料，中频炉衬回收料为炼钢用中性、碱性中频炉用后回收的炉衬破碎、除铁后筛分的颗粒料，无需电熔镁砂、特级高铝矾土等需要高温电熔、高温烧成的原料，与现有技术CN201310559723.0公开了一种精炼钢包衬用优质无碳铝镁尖晶石砖及其制备方法，提出的的理化指标中显气孔率≤14%，体积密度≥3.0g/cm³，常温耐压强度≥40MPa,线变化率（1600℃，3h）为0-+0.6%，相比，本发明获得的环保型低碳铝镁尖晶石砖性能高于相应的理化标准；使用无机结合剂，即饱和硫酸镁溶液和饱和氯化镁溶液，无需加入酚醛树脂，加热后不会产生有害气体污染环境；同时，综合各项测试结果，实施例四具有较低的显气孔率和较高的体积密度和高温抗折强度，并具有最高的常温耐压强度，表明实施例四在实施例一-实施例五中为最优的方案。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (3)

1.一种环保型低碳铝镁尖晶石砖，其特征在于：按照重量份数计算，包括：中频炉衬回收料颗粒66-70份，刚玉细粉16-21份，活性α-氧化铝微粉2-6.5份，轻烧镁粉3-5份，超细石墨1.5-3.5份，硼化物-碳化硅复合粉体0.5-3份，无机结合剂3.5-4份；

其中，中频炉衬回收料颗粒，其成分和含量包括：Al₂O₃含量≥75％wt、MgO含量≥7％wt，CaO含量≤2.5％wt、SiO₂含量≤2.8％wt、Fe₂O₃含量≤1.5％wt，Cr₂O₃含量≤1.5％wt，其中Al₂O₃和MgO的含量之和≥90%，中频炉衬回收料颗粒的灼减量≤1.5％wt；

中频炉衬回收料颗粒包括：3-5 mm、1-3 mm和0-1 mm；

超细石墨的粒径≤0.015mm；

硼化物-碳化硅复合粉体中，硼化物的含量25%～60%，碳化硅的含量40%～75%，硼化物包括TiB₂、ZrB₂、CrB₂、NbB₂中的至少一种；

无机结合剂包括饱和硫酸镁溶液和饱和氯化镁溶液中的至少一种。

2.根据权利要求1所述的环保型低碳铝镁尖晶石砖，其特征在于：刚玉细粉为烧结刚玉；烧结刚玉粒度≤0.088mm；Al₂O₃的含量≥98％wt，Fe₂O₃的含量≤0.4％wt，K₂O和Na₂O的含量之和≤1.0％wt；

轻烧镁粉的粒径为0.045～0.088mm；MgO含量≥95.0％wt，SiO₂的含量≤1.0％wt，CaO的含量≤2.0％wt，轻烧镁粉的灼减量≤2.0％wt；超细石墨的 碳含量≥97.0％wt，挥发分含量≤1.4％wt，灰分含量≤2.0％wt，水分含量≤0.5％wt；活性α-氧化铝微粉的粒径为0-3μm；活性α-氧化铝微粉中，Al₂O₃的含量≥99.0％wt，SiO₂的含量≤0.1％wt，Fe₂O₃的含量≤0.08％wt，Na₂O与K₂O的总含量≤0.3％wt；其中，α- Al₂O₃的含量≥93.0％wt。

3.一种基于权利要求1-2中任意一项所述的环保型低碳铝镁尖晶石砖的制备方法，其特征在于：具体步骤包括：

a)将中频炉衬表面的残余钢渣去除，破碎中频炉衬至粒径≤10mm的块料，对破碎后的中频炉衬进行磁选除铁，磁选后进行二次粉碎和筛分，获得多种粒径的中频炉衬回收料颗粒；

b)将刚玉细粉、活性α-氧化铝微粉、轻烧镁粉、超细石墨、硼化物-碳化硅复合粉体混合，在螺旋锥形混合机中混合25～40min，获得细粉混合料；

c)将多种粒径的中频炉衬回收料颗粒混合，获得颗粒混合料；

d)将颗粒混合料加入高速混砂机中混合搅拌1～2分钟，加入细粉混合料混合搅拌2-3分钟，再加入无机结合剂混合搅拌15～20分钟，获得环保型低碳铝镁尖晶石砖预备料；

e)将环保型低碳铝镁尖晶石砖预备料称量，放入模具中，用1000T电动螺旋压砖机压制成型，获得砖胚；

f)将砖坯放于180～220℃的炉内烘烤，烘烤时间为12～18小时，获得环保型低碳铝镁尖晶石砖。