尖晶钢包砖及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及耐火材料领域，具体设及一种饥铁磁铁矿冶炼时钢包用尖晶钢包砖及 其制备方法。
【背景技术】
[0002] 钢包是用于炉后盛装和输送钢水、炉外精炼的容器，它由钢结构、耐火材料、滑动 机构、下水口构成，主要用于炼钢厂、铸造厂在平炉、电炉或转炉前承接钢水、进行诱注作 业。作为钢包的重要原材料钢包砖，一般采用碳、刚玉和电烙儀砂等主要原料构成，W特殊 试剂和少量固体树脂为结合剂制成。主要用于钢包内壁和罐底，可W减少钢水冶炼时的污 染。
[0003] 攀西地区的矿石多为高铁型饥铁磁铁矿，饥铁磁铁矿是一种铁、饥、铁、铭、钻、儀 等多元素共生的复合矿，伴生元素极多，亦是一种主要的高炉冶炼原料。运种矿石品位较 低，其中We含量为52 %~54 %，Si〇2为3. 2%，TiO2为12 %~13 %，且粒度较粗。饥铁磁 铁矿在冶炼时钢水中Vz化、Ti化较高，对耐火材料的烙损指数高达42. 9%，渗透深度是普通 矿石的1.5倍。对耐火材料侵蚀非常严重，普通耐火材料根本无法适用于饥铁磁铁矿的冶 炼。作为冶炼中最重要的原材料钢包砖，使用寿命极低，无法达到冶炼要求，主要存在结合 形式简单、骨料和粉料结合性差、钢水冲击下容易分离等问题，导致钢包使用寿命较短，因 而限制了洁净钢生产技术的发展和应用。
【发明内容】
[0004] 为克服现有钢包砖在饥铁磁铁矿的冶炼中侵蚀严重，使用寿命短等不足，本发明 所要解决的技术问题是：提供一种结构更稳定，耐腐蚀能力更强的尖晶钢包砖。 阳〇化]本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
[0006] 本发明的尖晶钢包砖，其特征在于：
[0007] 所述尖晶钢包砖包括由下述重量百分比的组分组成：耐火骨料：30~40%、亚白 刚玉粉：23~30%、氧化侣微粉：10~15%、电烙儀砂粉：8~10%、憐酸盐：3~6%、娃微 粉：2~5%、娃烙胶：1~3%、亚硫酸：1~3%、固体树脂：1~3% ; 阳00引所述尖晶钢包砖的化学成分重量百分比为：MgO:68~73%、Al2〇3:12~17%、C: 6~10%，余量为Si和不可避免的杂质。
[0009] 优选的方案是：所述尖晶钢包砖由下述重量百分比的组分组成：耐火骨料：38%、 亚白刚玉粉：27%、氧化侣微粉：11 %、电烙儀砂粉：8. 5%、憐酸盐：5. 5%、娃微粉：4%、娃 烙胶：2%、亚硫酸：2%、固体树脂：2%。
[0010] 进一步的是：所述耐火骨料为亚白刚玉或栋刚玉系耐火原料中的一种或几种制成 临界颗粒尺寸5mm的骨料。
[0011] 本发明还提供了该尖晶钢包砖的制备方法，按照W下步骤制得，先将配比好的原 料进行混合揽拌，困料10~30分钟后，用压力机压制成型，然后进行热处理，利用耐火制品 颗粒和基质热膨胀系数不一致的特性，使制品内产生细微裂纹。
[0012] 进一步的，所述压力机压制的强度不小于40MPa。
[0013] 本发明的有益效果是：
[0014] 1、本发明尖晶钢包砖生产工艺简单，不含S、P等冶炼有害杂质，化学活性好，使用 时不需烘干，无污水排放，无有害气体排放，按比例混合揽拌后冷压成型干燥即可。
[0015] 2、成型性能优异，一次成型率高达90%，结构稳定，2m高落下不碎、不散。
[0016]3、本发明尖晶钢包砖适用范围广，可广泛适用于电工钢、特种钢、纯净钢、低碳钢、 普通钢等各类型钢钟冶炼需求，经济价值明显，且对冶炼用矿石如无特殊要求，通用性强。
【具体实施方式】
[0017]W下通过【具体实施方式】对本发明作进一步描述，但不应理解为是本发明的限定。 本领域普通技术人员根据上述方案，还可W做出各种形式的修改、替换、变更。凡是基于上 述技术思想所作的修改、替换和变更都属于本发明的范围。
[0018] 本发明的尖晶钢包砖，其特征在于：
[0019] 所述尖晶钢包砖包括由下述重量百分比的组分组成：耐火骨料：30~40%、亚白 刚玉粉：23~30%、氧化侣微粉：10~15%、电烙儀砂粉：8~10%、憐酸盐：3~6%、娃微 粉：2~5%、娃烙胶：1~3%、亚硫酸：1~3%、固体树脂：1~3%;
[0020] 所述尖晶钢包砖的化学成分重量百分比为：MgO:68~73%、Alz化:12~17%、C: 6~10%，余量为Si和不可避免的杂质。
[0021] 选的方案是：所述尖晶钢包砖由下述重量百分比的组分组成：耐火骨料：38%、亚 白刚玉粉：27 %、氧化侣微粉：11 %、电烙儀砂粉：8. 5 %、憐酸盐：5. 5 %、娃微粉：4 %、娃烙 胶：2%、亚硫酸：2%、固体树脂：2%。
[0022] 进一步的，所述耐火骨料为亚白刚玉或栋刚玉系耐火原料中的一种或几种制成临 界颗粒尺寸5mm的骨料。
[0023] 在骨料配比中，刚玉系原料均可，如电烙刚玉、致密刚玉、板状刚玉等，但通过试 验，亚白刚玉和栋刚玉更适合用于饥铁磁铁矿的冶炼，骨料的尺寸不大于5mm，W便使其与 其它材料混合均匀，整体结构上更稳定。娃烙胶与亚硫酸起粘合剂的作用，用于混合粘接金 属粉和骨料，提高该钢包砖的耐冲刷性。
[0024] 本发明尖晶钢包砖的制备方法，按照W下步骤制得，先将配比好的原料进行混合 揽拌，困料10~30分钟后，用压力机压制成型，然后进行热处理，利用耐火制品颗粒和基质 热膨胀系数不一致的特性，使制品内产生细微裂纹。热处理只是对成型的尖晶钢包砖进行 适当烘烤加热，去除水分，或是直接放置在干燥处使其自行干燥即可，目的是为了利用耐火 骨料颗粒与其它粉状的基质热膨胀系数不一致的特性，使其内部产生细微裂纹，该裂纹W 准静态方式扩展，W提高尖晶钢包砖的热震稳定性。尖晶钢包砖由压制而成，没有进行高溫 烤制，因此在搬运、包装、运输和搁筑过程中，需保持一定的强度，为安全考虑，常溫耐压强 度应大于40MPa，所W在用压力机压制时，需采用至少40MP的压力。 阳〇2引实施例：
[00%] W优选的尖晶钢包砖质量组分进行配比，包括W下组分：耐火骨料38%、亚白刚 玉粉27 %、氧化侣微粉11 %、电烙儀砂粉8. 5 %、憐酸盐5. 5 %、娃微粉4 %、娃烙胶2 %、亚 硫酸2 %、固体树脂2 %。将上述组分进入揽拌机揽拌，混合均匀后出料，困料30分钟，然后 通过压力机压制成型，进入干燥害200°C干燥24小时得到产品。从成品中随意抽取6组进 行分析，得出平均数据如下：
[0027] 显气化率 6% 耐火度 17撕^ 体积密度 2. 95g/cm-} 常温耐压强度 ：35MPa 窩温抗折强度（140CTCX0.如） 辩IPa荷重软化温度 16〇{TC
[0028] 然后将其运用与实际生产，得出该尖晶钢包砖的平均使用寿命达到99.5次/ 罐役，最高寿命达108次/罐役，相比于传统钢包砖使用寿命大幅提升，完全能满足钢厂 生产需求。并且该尖晶钢包砖质量稳定，抗氧化、抗剥落能力强，蚀损速度波动在0.8~ 1.Imm/次之间，平均为0. 95mm/次，钢包停大修时残砖厚度波动在55~IOOmm之间，平均为 75. 5mm〇
[0029] 由上述实施例可W看出，使用本发明冷压成型的尖晶钢包砖抗氧化、抗剥落能力 强，使用寿命高，经济效益显著。可根据钢包类型和工艺要求，自行设计钢包砖形状。对尖 晶钢包砖中各组分的质量份数可在本发明公开的范围内进行调整，调整后的配比配合本发 明冷压成型方法所得钢包砖均可达到冶炼要求。
【主权项】
1. 尖晶钢包砖，其特征在于： 所述尖晶钢包砖包括由下述重量百分比的组分组成：耐火骨料：30~40%、亚白刚玉 粉：23~30%、氧化铝微粉：10~15%、电熔镁砂粉：8~10%、磷酸盐：3~6%、硅微粉： 2~5%、硅熔胶：1~3%、亚硫酸：1~3%、固体树脂：1~3% ; 所述尖晶钢包砖的化学成分重量百分比为：MgO:68~73%、Al203:12~17%、C :6~ 10 %，余Μ为Si和不可避免的杂质。2. 如权利要求1所述的尖晶钢包砖，其特征在于：所述尖晶钢包砖由下述重量百分比 的组分组成：耐火骨料：38%、亚白刚玉粉：27%、氧化铝微粉：11%、电熔镁砂粉：8. 5%、磷 酸盐：5. 5 %、硅微粉：4 %、硅熔胶：2 %、亚硫酸：2 %、固体树脂：2 %。3. 如权利要求1所述的尖晶钢包砖，其特征在于：所述耐火骨料为亚白刚玉或棕刚玉 系耐火原料中的一种或几种制成临界颗粒尺寸5mm的骨料。4. 权利要求1所述的尖晶钢包砖的制备方法，其特征在于：按照以下步骤制得，先将配 比好的原料进行混合搅拌，困料10~30分钟后，用压力机压制成型，然后进行热处理，利用 耐火制品颗粒和基质热膨胀系数不一致的特性，使制品内产生细微裂纹。5. 如权利要求4所述的尖晶钢包砖的制备方法，其特征在于：所述压力机压制的强度 不小于40MPa。
【专利摘要】本发明公开的是耐火材料领域的一种尖晶钢包砖及其制备方法，该钢包砖主要用于钒钛磁铁矿的冶炼钢包中，其特征在于包括以下质量百分比的组分：耐火骨料：30～40％、亚白刚玉粉：23～30％、氧化铝微粉：10～15％、电熔镁砂粉：8～10％、磷酸盐：3～6％、硅微粉：2～5％、硅熔胶：1～3％、亚硫酸：1～3％、固体树脂：1～3％；所述尖晶钢包砖的化学成分重量百分比为：MgO：68～73％、Al2O3：12～17％、C：6～10％，余量为Si和不可避免的杂质。本发明生产工艺简单，不含S、P等冶炼有害杂质，化学活性好，可广泛适用于电工钢、特种钢、纯净钢、低碳钢、普通钢等各类型钢钟冶炼需求，能大幅提高钢包砖的使用寿命，经济价值明显。
【IPC分类】C04B35/66
【公开号】CN105272316
【申请号】CN201510788600
【发明人】卢金
【申请人】攀枝花钢城集团协力有限公司
【公开日】2016年1月27日
【申请日】2015年11月17日