一种AOD炉用镁钙砖及其制备方法技术

本发明专利技术属于碱性耐火材料技术领域，具体涉及一种AOD炉用镁钙砖及其制备方法。所述镁钙砖包括以下原料：预混颗粒料、预混细粉料和结合剂；所述预混颗粒料包括：电熔镁钙砂颗粒和电熔镁砂颗粒；所述预混细粉料包括：电熔镁钙砂细粉、电熔镁砂细粉和硼化锆细粉。本发明专利技术利用硼化锆在高温烧结过程中原位生成CaB6和CaZrO3，利用高熔点相在晶界的沉积包裹游离CaO组分，防止CaO的水化，提高了镁钙砖的高温韧性和抗侵蚀性能。采用本发明专利技术方法制备的AOD炉用镁钙砖烧结性能好，抗水化性能强，无毒害气体产生，环境友好。环境友好。

【技术实现步骤摘要】
一种AOD炉用镁钙砖及其制备方法


[0001]本专利技术属于碱性耐火材料
，具体涉及一种AOD炉用镁钙砖及其制备方法。

技术介绍

[0002]AOD炉采用氩氧联合脱碳工艺冶炼不锈钢、洁净钢和特种钢等，是重要的冶金设备。不同于普通钢包，AOD炉冶炼对钢水洁净度要求十分严苛，其内衬所用耐火材料不仅不能污染钢液，甚至还需要净化钢液。因此，一直以来AOD炉主要选用含游离CaO组分的镁钙质耐火材料。
[0003]目前，AOD炉用镁钙质耐火材料存在的主要问题在于以下几个方面：
[0004](1)镁钙质耐火材料抗水化性较差，在储运和施工过程中容易发生水化反应而损毁，究其根源在于游离CaO的自发水化反应。针对这一弊端，主要通过添加促烧剂(如SiO2、Al2O3)在镁钙质耐火材料中形成低熔相，并对CaO晶粒形成包裹；或是采用无水树脂、沥青和焦油等进行物理包覆，阻碍镁钙质耐火材料与外界的接触，延缓其水化。但低熔相的形成降低了镁钙质耐火材料的高温热力学性能，而无水树脂等物理包覆又容易增加镁钙质耐火材料中的碳含量，进而向钢液中增碳。
[0005](2)镁钙质耐火材料的烧结性能较差。由于MgO和CaO同属高熔点氧化物，难于烧结，导致镁钙质耐火材料晶粒生长发育不够完善，晶粒尺寸小、晶界多，在高温服役下易于剥落损毁。

技术实现思路

[0006]本专利技术旨在克服现有技术缺陷，目的是提供一种工艺简单的AOD炉用镁钙砖及其制备方法，用该方法制备的AOD炉用镁钙砖烧结性能好，抗水化性能强，无毒害气体产生，环境友好。
[0007]为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案的是：
[0008]第一方面，本专利技术提供一种AOD炉用镁钙砖，所述镁钙砖包括以下原料：
[0009]预混颗粒料、预混细粉料和结合剂；所述预混颗粒料包括：电熔镁钙砂颗粒和电熔镁砂颗粒；所述预混细粉料包括：电熔镁钙砂细粉、电熔镁砂细粉和硼化锆细粉。
[0010]在上述AOD炉用镁钙砖中，作为一种优选实施方式，所述预混颗粒料的粒度为0.1～6mm；优选地，所述预混细粉料的粒度为60
‑
80μm。
[0011]本专利技术采用不同粒径的原料能够使得不同粒径的颗粒相互紧密堆积，形成有效的包覆效果，粒径超出本专利技术的范围会导致包覆效果变差，抗腐蚀和抗水化效果变差。
[0012]在上述AOD炉用镁钙砖中，作为一种优选实施方式，所述预混颗粒料中，所述电熔镁钙砂颗粒和所述电熔镁砂颗粒的质量比为100：(30～40)(例如100:32、100:34、100:36、100:38)。
[0013]本专利技术的预混颗粒料中，电熔镁砂颗粒用量过高，镁钙砖中CaO含量则相应降低，砖的抗侵蚀性能下降，使用寿命和服役效果也随之减弱；电熔镁砂用量过低，镁钙砖中CaO
含量则相应增大，砖的烧结性能变差，且CaO含量过高，砖更容易水化。
[0014]在上述AOD炉用镁钙砖中，作为一种优选实施方式，所述预混细粉料中，所述电熔镁钙砂细粉、所述电熔镁砂细粉和所述硼化锆细粉质量比为100：(60～70)：(5～8)(例如100:62:6、100:64:6、100:66:6、100:68:6、100:62:7、100:64:7、100:66:7、100:68:7)。
[0015]本专利技术中，硼化锆作为一种烧结助剂，能够促进镁钙砖的烧结，高温下会分解形成氧化锆和氧化硼，加入量过多易于产生低熔相，降低砖的高温性能，过少则难以达到促进烧结的效果；电熔镁砂细粉一方面起到调节CaO含量的作用，另一方面形成紧密的填充作用。
[0016]在上述AOD炉用镁钙砖中，作为一种优选实施方式，所述预混颗粒料、所述预混细粉料和所述结合剂的质量比为100：(60～65)：(6～8)(例如100:61:7、100:62:7、100:63:7、100:64:7)。
[0017]在上述AOD炉用镁钙砖中，作为一种优选实施方式，所述结合剂为无水无羟基树脂或石蜡。
[0018]在上述AOD炉用镁钙砖中，作为一种优选实施方式，所述石蜡为液体石蜡；优选地，所述液体石蜡的规格为工业纯。
[0019]本专利技术的优选方案中采用液体石蜡作为结合剂，液体石蜡流动性好，分散性强，树脂类结合剂黏度大，分散性差，难以形成良好的包覆和结合；液体石蜡属于短碳链有机物，而树脂类结合剂属于长碳链有机物，在高温下耐火砖烧成过程中，液体石蜡燃烧后留下的气孔更小、更少，而树脂类结合剂烧后留下的气孔更多，降低了砖的致密性，此外液体石蜡成本低，无色无味无污染，而树脂类结合剂一般有刺激性气味，污染环境。
[0020]在上述AOD炉用镁钙砖中，作为一种优选实施方式，所述电熔镁钙砂颗粒的粒度为0.1～6mm；所述电熔镁钙砂颗粒中MgO含量为70～75wt％，CaO含量为15～20wt％，Fe2O3含量为0.6～2wt％，SiO2含量为0.4～0.8wt％，TiO2含量为0.8～1.4wt％；优选地，所述电熔镁钙砂颗粒中粒度分布为：粒度为0.1～1mm的颗粒占比5～15wt％，粒度为1.5～3mm的颗粒占比30～50wt％，粒度为4～6mm的颗粒占比30～50wt％。
[0021]在上述AOD炉用镁钙砖中，作为一种优选实施方式，所述电熔镁砂颗粒的粒度为0.1～4mm；所述电熔镁砂颗粒中MgO含量≥95wt％；优选地，所述电熔镁砂颗粒中粒度分布为：粒度为大于等于0.1mm至小于1mm的颗粒占比15～25wt％，粒度为大于等于1mm至小于2mm的颗粒占比45～55wt％，粒度为大于等于2mm至小于等于4mm的颗粒占比25～35wt％。
[0022]在上述AOD炉用镁钙砖中，作为一种优选实施方式，所述电熔镁钙砂细粉的粒度为70～80μm；所述电熔镁钙砂细粉中MgO含量为70～75wt％，CaO含量为15～20wt％，Fe2O3含量为0.6～2wt％，SiO2含量为0.4～0.8wt％，TiO2含量为0.8～1.4wt％。
[0023]在上述AOD炉用镁钙砖中，作为一种优选实施方式，所述电熔镁砂细粉的粒度为70～80μm；所述电熔镁砂细粉中MgO含量≥95wt％。
[0024]在上述AOD炉用镁钙砖中，作为一种优选实施方式，所述硼化锆细粉的粒度为60～80μm；所述硼化锆细粉中ZrB2含量≥95wt％。
[0025]在上述AOD炉用镁钙砖中，作为一种优选实施方式，所述AOD炉用镁钙砖体积密度为3.18～3.20g/cm3。
[0026]在上述AOD炉用镁钙砖中，作为一种优选实施方式，所述AOD炉用镁钙砖1600℃
×
3h静态坩埚法抗渣实验侵蚀指数为2.6～3.3％。
[0027]在上述AOD炉用镁钙砖中，作为一种优选实施方式，所述AOD炉用镁钙砖水化增重率为0.8～1.2％。
[0028]第二方面，本专利技术提供上述AOD炉用镁钙砖的制备方法，包括以下步骤：
[0029]第一步、将所述电熔镁钙砂颗粒和所述电熔镁砂颗粒混合本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种AOD炉用镁钙砖，其特征在于，所述镁钙砖包括以下原料：预混颗粒料、预混细粉料和结合剂；所述预混颗粒料包括：电熔镁钙砂颗粒和电熔镁砂颗粒；所述预混细粉料包括：电熔镁钙砂细粉、电熔镁砂细粉和硼化锆细粉。2.如权利要求1所述的AOD炉用镁钙砖，其特征在于，所述预混颗粒料的粒度为0.1～6mm；优选地，所述预混细粉料的粒度为60
‑
80μm。3.如权利要求1所述的AOD炉用镁钙砖，其特征在于，所述预混颗粒料中，所述电熔镁钙砂颗粒和所述电熔镁砂颗粒的质量比为100：(30～40)；优选地，所述预混细粉料中，所述电熔镁钙砂细粉、所述电熔镁砂细粉和所述硼化锆细粉质量比为100：(60～70)：(5～8)；优选地，所述预混颗粒料、所述预混细粉料和所述结合剂的质量比为100：(60～65)：(6～8)。4.如权利要求1所述的AOD炉用镁钙砖，其特征在于，所述结合剂为无水无羟基树脂或石蜡；优选地，所述石蜡为液体石蜡；优选地，所述液体石蜡的规格为工业纯。5.如权利要求1所述的AOD炉用镁钙砖，其特征在于，所述电熔镁钙砂颗粒的粒度为0.1～6mm；所述电熔镁钙砂颗粒中MgO含量为70～75wt％，CaO含量为15～20wt％，Fe2O3含量为0.6～2wt％，SiO2含量为0.4～0.8wt％，TiO2含量为0.8～1.4wt％；优选地，所述电熔镁钙砂颗粒中粒度分布为：粒度为0.1～1mm的颗粒占比5～15wt％，粒度为1.5～3mm的颗粒占比30～50wt％，粒度为4～6mm的颗粒占比30～50wt％；优选地，所述电熔镁砂颗粒的粒度为0.1～4mm；所述电熔镁砂颗粒中MgO含量≥95wt％；优选地，所述电熔镁砂颗粒中粒度分布为：粒度为大于等于0.1mm至小于1mm的颗粒占比15～25wt％，粒度为大于等于1mm至小于2mm的颗粒占比45～55wt％，粒度为大于等于2mm至小于等于4mm的颗粒占比25～35wt％；优选地，...

【专利技术属性】
技术研发人员：潘料庭，黄日清，黄学忠，刘晓文，欧小秋，黄在京，
申请(专利权)人：广西北港新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：