本发明属于耐火材料领域，尤其涉及一种钢包用渣线砖及制备方法。
背景技术：
镁碳砖是一种优质耐火材料，由于该种含碳耐火制品具有耐火度高，抗渣侵蚀性能好，耐热震性强及高温蠕变小等优点，在电炉、转炉及钢包等得到广泛应用，并且使用寿命得到大幅提高，同时镁碳砖无需高温烧成，节省能源，制作工艺简单因而迅速得到推广使用，但近年来，随着对钢的性能要求越来越高，钢包已由过去单纯的储存和盛运钢水的工具，转变为在钢包内可以进行真空处理、吹氩、加热、成分微调等发生装置，使得钢包使用条件极为苛刻，尤其是在钢包渣线部位，使得渣线部位渣线砖频繁出现馒头状等，即边缘侵蚀快于砖中部位置，严重影响到后期的判包，造成钢包使用中频繁下线，不仅影响了生产节奏，同时也给安全埋下了隐患，而且已经成为品种钢开发的限制环节。
经研究发现钢包渣线砖出现馒头状主要影响因素：1)镁砂骨料和基质膨胀系数不一致，骨料的相对膨胀系数大于基质，受热后产生了不可逆的膨胀；2)由于镁碳砖中引入大量的鳞片石墨，石墨受热后有“受热伸直硬化”现象；3)镁碳砖受热后，由于受到钢壳的限制不会发生自由膨胀，但过大的膨胀会导致过高的热应力，造成热震性降低，边角有被挤碎的可能。
技术实现要素：
为克服现有技术的不足，本发明的目的是提供一种钢包渣线砖及制备方法，采用润湿性及保湿性较好的树脂，严格控制泥料温度，避免温度过高造成混好的泥料干的太快；采用四角扒料、四边按、摊平以后再压砖的原则，提高边角强度；调整粒度级配，减少细粉比例，同时引入废砖细粉，减少热膨胀系数；适当增加临界颗粒尺寸，适当控制金属或合金粉的加入量，适当提高石墨的加入量，引入微量添加剂，缓冲热应力，提高渣线砖热震稳定性。同时，对生产渣线砖标记，提高砌砖的准确率和砌筑效率。
为实现上述目的，本发明通过以下技术方案实现：
一种钢包用渣线砖，包括以下重量份数的原料：3mm≤粒度＜5mm的电熔镁砂10-40份；1mm≤粒度＜3mm的电熔镁砂5-30份；粒度小于1mm的电熔镁砂10-20份；镁碳废砖细粉5-20份；鳞片状石墨12-16份；结合剂1-3份；添加剂4份以下。
所述的镁碳废砖细粉的粒度小于0.088mm。
所述的鳞片状石墨的粒度小于0.088mm，其中含碳质量百分比为：c≥93.0％。
所述的结合剂为酚醛树脂。
所述的添加剂为硅粉、铝粉、硅粉-铝粉复合粉、沥青粉、碳化硅、碳化硼、镁铝合金粉的一种以上的混合物，粒级≤320目。
一种钢包用渣线砖的制备方法，具体包括以下步骤：
1)配料：将添加剂与粒度小于1mm的电熔镁砂在振动磨中干混均匀，制成共磨粉备用；
2)混练：将3mm≤粒度＜5mm、1mm≤粒度＜3mm的预热电熔镁砂与40-50℃的结合剂进行混合搅拌，使结合剂均匀包裹在电熔镁砂颗粒表面，再加入镁碳废砖细粉及鳞片状石墨混合搅拌，最后加入共磨粉以1000-1500转/分的转速下混合8-12min，再以500-800转/分的转速混合10-15min后出料，保证出料温度40-50℃，且为避免干料生产，控制泥料等待时间，泥料出碾到开始成型的时间控制在30min以内，以保证泥料湿度；
3)成型：采用四角扒料、四角摁料、高压成型，先轻后重；并对砖进行标记，以区分砖的大端和小端，在砌筑时按标记对砖进行大端、小端相互交替砌筑，以减少出模稍对砖缝影响；
4)热处理：用隧道窑进行热处理，从常温到110℃加热8h，从110℃加热到200℃加热8h，200℃保温6h，出窑拣选，完成对钢包用渣线砖的制备。
所制备的钢包渣线砖的理化指标如下：mgo≥86.7％，200℃烘后体积密度≥3.14g/cm3，显气孔率≤3％，耐压强度≥40mpa，线变化率0～1.0％。
所述的对砖进行标记的方法是，在压砖机上盖板靠近大端10-20mm处焊接圆柱形钢条，钢条高度为3-5mm，以便在砖大端上产生标记。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
钢包用渣线砖以电熔镁砂和鳞片状石墨为主要原料，酚醛树脂为结合剂，采用新型的制备方法，制备出能有效解决渣线砖馒头状侵蚀情况的镁碳砖。钢包用渣线砖采用润湿性及保湿性较好的酚醛树脂，严格控制泥料温度，避免温度过高造成混好的泥料干的太快；增加临界颗粒尺寸，适当控制金属或合金粉的加入量，提高石墨的加入量，引入微量添加剂，缓冲热应力，提高渣线砖热震稳定性；对砖进行标记，在砌筑时按标记对砖进行正反相互交替砌筑，以减少出模稍对砖缝影响；对钢包用渣线砖边角强度加以强化，使渣线砖在使用过程中能够均匀侵蚀，延长了一套渣线砖的炉役，保证钢包能够在一个炉役内安全稳定周转，对于节能降耗、环境保护、增加经济效益具有重要的意义。
具体实施方式
下面对本发明进行详细地描述，但是应该指出本发明的实施不限于以下的实施方式。
一种钢包用渣线砖，包括以下重量份数的原料：3mm≤粒度＜5mm的电熔镁砂10-40份；1mm≤粒度＜3mm的电熔镁砂5-30份；粒度小于1mm的电熔镁砂10-20份；镁碳废砖细粉5-20份；鳞片状石墨12-16份；结合剂1-3份；添加剂4份以下。
其中，镁碳废砖细粉的粒度小于0.088mm。鳞片状石墨的粒度小于0.088mm，其中含碳质量百分比为：c≥93.0％。结合剂为酚醛树脂。
电熔镁砂的理化指标：mgo≥97％，cao≤1.4％，sio2≤1.0％，fe2o3≤0.8％，体积密度≥3.45g/㎝3。镁碳废砖细粉的粒度小于0.088mm。
结合剂为酚醛树脂，其理化指标为：固含量≥80％，残碳≥46％，游离酚≤10％，水分≤3.0％，ph值6-7。
添加剂为硅粉、铝粉、硅粉-铝粉复合粉、沥青粉、碳化硅、碳化硼、镁铝合金粉的一种以上的混合物，粒级≤320目。
钢包用渣线砖的制备方法，具体包括以下步骤：
1)配料：将添加剂与粒度小于1mm的电熔镁砂在振动磨中干混均匀，制成共磨粉备用；
2)混练：将3mm≤粒度＜5mm、1mm≤粒度＜3mm的预热电熔镁砂与40-50℃的结合剂进行混合搅拌，使结合剂均匀包裹在电熔镁砂颗粒表面，再3加入镁碳废砖细粉及鳞片状石墨混合搅拌，最后加入共磨粉以1000-1500转/分的转速下混合8-12min，再以500-800转/分的转速混合10-15min后出料，保证出料温度40-50℃，且为避免干料生产，控制泥料等待时间，泥料出碾到开始成型的时间控制在30min以内，以保证泥料湿度；
3)成型：采用四角扒料、四角摁料、高压成型，先轻后重；并对砖进行标记，以区分砖的大端和小端，在砌筑时按标记对砖进行大端、小端相互交替砌筑，以减少出模稍对砖缝影响；
渣线砖一般为一端相对大，另一端相对小的结构，大端与小端差别不大，在砌筑时经常有砌反的现象，因此，对砖进行标记是很必要的。对砖进行标记的方法是，在压砖机上盖板靠近大端10-20mm处焊接圆柱形钢条，钢条高度为3-5mm，直径3-6mm，以便在砖大端上产生标记。
4)热处理：用隧道窑进行热处理，从常温到110℃加热8h，从110℃加热到200℃加热8h，200℃保温6h，出窑拣选，完成对钢包用渣线砖的制备。
经上述方法制备的钢包渣线砖的理化指标如下：mgo≥86.7％，200℃烘后体积密度≥3.14g/cm3，显气孔率≤3％，耐压强度≥40mpa，线变化率0～1.0％。
实施例：
上述实施例的添加剂为硅粉、铝粉、硅粉-铝粉复合粉、沥青粉、碳化硅、碳化硼、镁铝合金粉的一种以上的混合物。
实施例1-7钢包用渣线砖的制备方法：
1)配料：将添加剂与电熔镁砂细粉在振动磨中干混均匀，制成共磨粉备用，将各粒度镁砂，结合剂，添加剂按配比称好备用；
2)混练：混练：将3mm≤粒度＜5mm、1mm≤粒度＜3mm的预热电熔镁砂与40-50℃的酚醛树脂进行混合，优选45℃，搅拌3-5min，使结合剂均匀包裹在电熔镁砂颗粒表面，再加入细粉及鳞片状石墨混合搅拌1-2min，最后加入共磨粉高速混合8-12min，转速1000-1500转/分钟，再低速混合10-15min后出料，转速500-800转/分钟，保证出料温度40-50℃，且为避免干料生产，严格控制泥料等待时间，要求泥料出碾到开始成型的时间控制在30分钟以内，以保证泥料湿度；
3)成型：强调四角扒料、四角摁料、高压成型，先轻后重，在压砖机上盖板靠近大端10-20mm处焊接长3-5mm直径5mm左右小圆柱，以便在砖大端上产生记号，同时对记号进行标记，在砌筑时按标记对砖进行正反相互交替砌筑，以减少出模稍对砖缝影响。
4)热处理：用隧道窑进行热处理，从常温到110℃加热8h，从110℃加热到200℃加热8h，200℃保温6h，出窑拣选，以完成对钢包用渣线砖的制备。
所制备的渣线砖主要理化指标如下：mgo≥86.7％，200℃烘后体积密度≥3.14g/cm3，显气孔率(200℃×24h)≤3％，耐压强度(200℃×24h)≥40mpa，线变化率(1600℃×3h)0～1.0％，碳含量在14％-16％之间。
本发明以电熔镁砂、以电熔镁砂和鳞片状石墨为主要原料，酚醛树脂为结合剂，硅粉、铝粉、硅粉-铝粉复合粉、沥青粉、碳化硅、碳化硼、镁铝合金粉的一种或一种以上的混合物为添加剂，经过在传统混练，成型，热处理等制备方法的基础加以改进。制备出能有效解决渣线砖馒头状侵蚀情况的镁碳砖，在某钢厂100t钢包渣线区使用，平均使用次数达75炉，解决了目前渣线砖在使用过程中频繁出现馒头状，边缘残厚薄严重影响到后期的判包，同时也严重影响到钢厂的安全生产等问题。提出了一种新的制备渣线砖途径，对于节能降耗、环境保护、增加经济效益具有重要的意义。