专利名称：一种转炉、镁砂竖窑永久衬用合成橄榄石砖及其制备方法
技术领域：
本发明涉及耐火材料工业领域，特别是一种转炉、镁砂竖窑永久衬用合成橄榄石砖及其制备方法
背景技术：
随着炼钢工艺的不断发展和溅渣护炉技术的应用，转炉的寿命得到了很大程度的提高，最高使用寿命已经达到了上万次。转炉永久衬用砖自从氧气顶吹转炉炼钢发展以来一直是烧镁砖，几乎没有改变。迄今为止，转炉炉衬工作层已经历了几个阶段不同材质的演变与更新换代，使转炉永久层的工作条件日趋苛刻，特别是在转炉工作层采用导热性高的镁碳砖以后，原永久层用砖因不具有隔热保温性能，而完全不能适应转炉炼钢生产的需要，以致使炉壳在冶炼过程中因热负荷过大而被烧红，继而使之变形、开裂，以致造成炉壳及其附属结构的过早报废。近年来，随着炉衬工作层镁碳砖使用比例的提高，这种现象日益突出，从而极大地制约了转炉炉龄的提高，并导致炉壳更换周期愈益缩短。同时每更换一次炉壳除耗费数百万元资金外，还需耗费一个月的工期影响了转炉的钢产量。镁砂竖窑烧成带的永久层温度高、应力大，目前均使用烧成镁砖，由于镁砖导热系数大，隔热效果不明显，浪费大量能源。因此，在保障转炉、镁砂竖窑永久衬强度的基础上降低永久衬的导热率，增加保温性能，为进一步延长转炉和镁砂竖窑使用寿命，提高产量创造条件，已成为耐火材料科技工作者亟待解决的问题。目前市场上出售的橄榄石砖和已有报道关于橄榄石耐火材料方面的技术，都是在天然镁铁橄榄石基础上生产和研究的。天然镁铁橄榄石主要化学组成为:Mg0(43 46%)、SiO2 (38 42%) ,Fe2O3 (8 10%)，化学式为(Mg，Fe) 2 (SiO4)，是镁橄榄石 Mg2(SiO4)和铁橄榄石Fe2(SiO4)固溶体系列的总称，晶体属斜方(正交)晶系的岛状硅酸盐矿物。主要矿相为镁橄榄石和铁橄榄石，由于铁橄榄石的熔点为1205°C，所以天然橄榄石的高温性能较差，另外由于氧化铁属于变价化 合物，在使用过程中会引起制品开裂。
发明内容
本发明提供了一种转炉和镁砂竖窑永久衬用合成橄榄石砖及其制备方法，生产导热系数低、强度大、高温性能优异并且成本低的合成橄榄石砖。一种转炉、镁砂竖窑永久衬用合成橄榄石砖，其特征在于其化学组分按重量百分比组成如下:
权利要求
1.一种转炉、镁砂竖窑永久衬用合成橄榄石砖，其特征在于其化学组分按重量百分比组成如下:卜3ram介成徽fH!'35 45 %0.088 Imm合戚橄權石20 25% I 088a*合成檄機石细粉25 31%砘微粉1~δ%轻烧.1C化儀粉3-10外加 介结介剂4 6%0
2.根据权利要求1所述的一种转炉、镁砂竖窑永久衬用合成橄榄石砖，其特征在于其中的合成橄榄石Mg0/Si02质量比在橄榄石理论组成范围内，经配料、混料、成型、烘干后，在高温隧道窑或高温竖窑中经1600 1650°C煅烧5 10小时而成，合成橄榄石的重量百分比组成为:Mg058 63%，Si0230 35%，Fe2O3 ≤ 1.5% ;颗粒体积密度≤3.00g/cm3 ;所述的轻烧氧化镁粉重量百分比MgO ≤ 90% ;粒度≤0.044mm ;所述的硅微粉是金属硅生产中的副产品，重量百分比SiO2S 95%;所述的复合结合剂由重量百分比30%的硅溶胶和重量百分比70%的卤水配制而成。·
3.一种转炉、镁砂竖窑永久衬用合成橄榄石砖的制备方法，其特征在于该方法包括以下步骤: a.合成橄榄石检验合格后，进破碎机进行机械破碎，破碎后经3_和1_筛筛分后，制成粒度为I 3mm和0.088 Imm的颗粒，其中粒度≤0.088mm的≤10%，剩余粒度的橄榄石由球磨机或其他磨粉设备，研磨成< 0.088mm的细粉； b.按上述化学组分的配比进行称量配料，配制好的物料加入到湿碾机中，先干混I 3min,然后加入复合结合剂,混碾3 5min ； c.混碾结束以后，用630 1200t摩擦压砖机或液压机将泥料压制成坯体； d.将压制好的坯体送入隧道式干燥窑内干燥，干燥温度为90 130°C； e.干燥后的坯体放入高温隧道窑内烧成，烧成温度为1580 1620°C，在烧成温度下保温5 10小时。
全文摘要
本发明公开了一种转炉、镁砂竖窑永久衬用合成橄榄石砖及其制备方法，生产性能优异并且成本低的橄榄石砖。合成橄榄石砖的组分为合成橄榄石、硅微粉、轻烧氧化镁粉以及复合结合剂。合成橄榄石砖的制备方法包括将合成橄榄石进行机械破碎、筛分，制成颗粒和细粉；按化学组分的配比进行称量配料；配制好的物料加入到湿碾机中，先干混然后加入复合结合剂混碾；用摩擦压砖机或液压机将泥料压制成坯体；将压制好的坯体送入隧道式干燥窑内干燥后放入高温隧道窑内烧成。本发明提供的合成橄榄石砖能够在较高温度下安全使用，有效提高转炉、竖窑永久衬的寿命，降低了散热量。合成橄榄石采用工业废料生产，价格低廉，提高了资源的综合利用率，保护了环境。
文档编号C04B35/66GK103183515SQ20131011355
公开日2013年7月3日 申请日期2013年4月2日 优先权日2013年4月2日
发明者李志坚, 吴锋, 王林, 栾旭 申请人:辽宁科技大学