一种抗渣侵蚀镁尖晶石砖及其制备方法
【专利说明】-种抗渣侵蚀镶尖晶石砖及其制备方法
[0001] 【技术领域】 本发明设及一种精炼炉用儀尖晶石砖，具体设及一种抗渣侵蚀儀尖晶石砖及其制备方法。
[0002] 【【背景技术】】 公知的，随着冶金工业的进步，钢铁产品结构的不断调整优化，我国对优质钢材的需求 进一步增加。精炼炉炼钢作为一种性价比最高的炉外精炼方法被大力推广和应用，相应地， 也对精炼炉用耐火材料提出更高的要求。
[0003] 目前，精炼炉用耐火材料主要W儀铭砖为主，由于运种产品含有氧化铭，在高溫、 氧化气氛或碱性条件下，其中的Cr3+会转化为Cr6+，而Cr6+易溶于水，另外Cr 6+也可W W气相 存在，在生产过程中会随烟气排入大气中污染空气，从而对水源、大气、±壤体等环境产生 十分严重的污染，成为超强的致癌物质，对人类的身体健康产生较严重的危害。因此人们一 直致力于RH精炼炉用无铭耐火材料新产品的研究与开发工作。
[0004] 耐火材料的抗渣性是耐火材料在高溫下抵抗烙渣侵蚀的能力，在1^1炉外精炼过程 中，是考验耐火材料衬寿命的重要指标之一。烙渣侵蚀破坏耐火材料的机理十分复杂，主要 与耐火材料的化学组成及组织结构有关，另外也与烙渣的性质及与其相互作用的条件有 关。提高耐火材料的抗渣性还需从保证和提高原料的纯度和选择适宜的生产方法，获得具 有致密而均匀的组织结构的制品出发。
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【发明内容】
】 为了克服【背景技术】中的不足，本发明公开了一种抗渣侵蚀儀尖晶石砖及其制备方法， 实现了提高儀尖晶石砖的抗渣侵蚀性、高溫抗氧化性、致密度，从而延长儀尖晶石砖寿命的 目的。
[0006] 为了实现上述发明的目的，本发明采用如下技术方案： 一种抗渣侵蚀儀尖晶石砖，由下述成分按质量百分数组成： 电烙儀砂颗粒和细粉 6^81%; 儀侣尖晶石颗粒 0~8%; 儀侣尖晶石细粉 3~10%; 金属侣粉 2~8%; 铁白粉 0.5~3%; 氧化错细粉 0.5~10%; 氧化锭粉体 0.1~0.5%。
[0007] 所述的抗渣侵蚀儀尖晶石砖，还包括含碳外加剂，所述含碳外加剂的用量为儀尖 晶石砖各组分总量的2.9~4.8%。
[0008] 所述的抗渣侵蚀儀尖晶石砖，所述含碳外加剂为热塑性酪醒树脂、改性渐青树脂、 热固性酪醒树脂中的一种或任意两种或Ξ种的组合。
[0009] 所述的抗渣侵蚀儀尖晶石砖，电烙儀砂颗粒与细粉的重量比为:50~70:10~20，所 述电烙儀砂颗粒由粒径为5~3mm的颗粒、粒径为3~1mm的颗粒和粒径为1~0mm的颗粒组成，粒 径为5~3mm的颗粒、粒径为3~1mm的颗粒和粒径为1~0mm的颗粒的重量比为5~30:20~40:20 ~30。
[0010] 所述的抗渣侵蚀儀尖晶石砖，电烙儀砂细粉的粒度含0.074mm，其化学含量:Mg0> 98〇/〇、CaO < 1.0〇/〇、Si〇2 < 1.2〇/〇、化2〇3 < 1.0〇/〇;灼减 < 0.1〇/〇。
[0011] 所述的抗渣侵蚀儀尖晶石砖，所述儀侣尖晶石颗粒的粒径为^Omm;儀侣尖晶石细 粉为烧结侣儀尖晶石和电烙侣儀尖晶石，或烧结侣儀尖晶石、电烙侣儀尖晶石中的一种。
[0012] 所述的抗渣侵蚀儀尖晶石砖，所述儀侣尖晶石细粉的粒度为0.044mmm，其化学成 份的质量百分比含量为:Al2〇374~76%，Mg022~24%，化2〇3<0.5%诚〇2<0.2%，余量为杂质； 灼减< 0.1%。
[001引所述的抗渣侵蚀儀尖晶石砖，所述铁白粉的粒度^ 0.044mm，其化学成份要求Ti02 > 93%;所述氧化错细粉的粒度为< 0.044mm，化学成分要求化化> 96%;所述氧化锭的粒度 为2.5~7皿，化学成分要求&化含99.9%;所述金属侣粉的粒度为含0.074mm，其化学成分要求 A1 > 99%0
[0014] -种抗渣侵蚀儀尖晶石砖的制备方法，所述方法包括W下步骤： (1) 备料:按所述部分的比例称取氧化错细粉和氧化锭粉体，球磨成细粉，通过干燥、打 粉、制块的工艺步骤后，在1600°C-180(rC的溫度下般烧，般烧后将其破碎并磨成细粉，获取 稳定型或部分稳定性氧化错，备用； (2) 预混料:接上一步骤，将上一步骤中获取的氧化错与电烙儀砂细粉、儀侣尖晶石细 粉、金属侣粉、铁白粉按比例混合均匀，获取预混料； (3) 混料：称取含碳外加剂加入到电烙儀砂颗粒中，在揽拌容器中混合均匀揽拌5~ lOmin，再在该揽拌容器中加入上一步骤中获取的预混料，混合均匀揽拌20~30min，制得混 合料； (4) 成型:接上一步骤，将上一步骤中获取的混合料采用半干法压制成砖巧，压力条件 为630T及630TW上吨位，将合格的砖巧经自然溫度下干燥2地，并将干燥后的砖巧在400~ 500°C下处理48~7化，从而获取儀尖晶石砖。
[0015] 所述的抗渣侵蚀儀尖晶石砖的制备方法，在成型步骤中，半干法压制成型采用的 压制机为摩擦制砖机、等静压机或液压机中的任一种。
[0016] 由于采用上述技术方案，本发明具有如下有益效果： 1、本发明所制备的一种抗渣侵蚀儀尖晶石砖，原料中加入了氧化锭和氧化错，因为氧 化锭的阳离子半径与Zr4+离子半径相差在12%W内，Υ3+可W进入Zr化晶格中，具有一定的钉 扎作用，限制化化的晶型转变，得到稳定的或部分稳定的Zr化。ZrO拥钢液不润湿，且弥散分 布在基质中，可W阻止烙渣的渗透，提高儀尖晶石砖的抗渣侵蚀性能。在儀尖晶石砖的使用 过程中，有下列反应进行： &0+Z;r〇2 一化ZrOs ① 反应①生成化Zr化是高烙点相，可W堵塞在气孔中，阻止炉渣的进一步侵入，并降低烙 渣的碱度而增加渣的黏度，抑制渣的渗入，提高儀尖晶石砖的抗渣侵蚀性能。
[0017] 2、本发明所制备的一种抗渣侵蚀儀尖晶石砖，原料中含有氧化铁，在儀尖晶石砖 的使用过程中，生成复杂的MgFe2〇4和Mg2Ti〇4固溶体氧化物相，特别是在含铁碱性烙体和 化化地4炉渣侵蚀时，有下列反应进行： CaO+Ti〇2一CaTi〇3 ③ Al2〇3+2Ti〇2 一 2AlTi〇3 (3) 4Al+3C+3Ti 化一 2Al2〇3+3TiC ④ 4F'e+6MgO+2T i 02+302一 2M 评 θ2〇4 巧 MgsTi 〇4 ⑤ 反应②和反应③生成的化Ti化和AlTi化是高烙点相，堵塞在气孔中，阻止炉渣的进一 步侵入，并降低烙渣黏度，提高儀尖晶石砖的抗渣侵蚀性能;反应④的进行，显著减少了侣 和碳单质反应生成的A14C3在砖体中的残留，明显提高和充分发挥了金属侣粉所起的抗氧化 和高溫增强作用;并且生成的TiC烙点高，呈网状结构，能提高抗氧化性渣侵蚀;反应⑤生成 的MgFe2〇4固溶体覆盖在砖体表面或MgO颗粒上，增强材料的抗侵蚀性和热震稳定性；反应⑤ 生成的Mg2Ti〇4固溶体氧化物矿物相存在于MgO颗粒间，可有效防止高溫烙体穿过MgO颗粒构 成的耐材骨架的间隙，提高儀尖晶石砖的抗渣侵蚀性能。此外，与现有技术相比，使用相同 含量的侣粉做抗氧化剂时，加入氧化铁能提高儀尖晶石砖的高溫抗氧化性能。
[0018] 3、本发明所制备的一种抗渣侵蚀儀尖晶石砖，原料中加入比例不同的电烙儀砂颗 粒和细粉、儀侣尖晶石颗粒和细粉、铁白粉、