专利名称：Rh浸渍管用复合高级镁铬砖及其生产方法
技术领域：
本发明涉及黑色冶金领域使用的RH浸渍管用复合高级镁铬砖及其生产方法。
背景技术：
镁铬砖的技术开发从上世纪八十年代后逐步形成了几个系列的产品，主要是l)硅酸盐相结合的普通镁铬砖。2)以烧结镁砂为主体原料以镁铬、镁铝高温尖晶石相结合的直接结合镁铬砖。3)以电熔原料(电熔镁铬砂、电熔镁砂)为主体原料形成以镁铬、镁铝尖晶石为主高温相结合的电熔再结合镁铬砖。 目前国内外的RH浸渍管绝大多数采用电熔再结合或半再结合镁铬砖，其中典型的Cr203_20镁铬砖，是以电熔合成镁铬砂为主体骨料，细粉是以电熔镁砂粉与高纯铬精矿为主。其理化指标典型值是 化学成分MgO Si02 A1203 Fe203 CaO Cr203 66.87% 0.86% 4.07% 5.5% 1.47% 21.07% 体积密度3. 30g/cm3 显气孔率13.4%。(浸盐前为15.8% ) 常温耐压强度98. 6MPa抗热震性(IIO(TC水冷)6-8次 需要解决的技术问题电熔再结合(或半再结合)镁铬砖存在的组织结构与性能上的问题。 1)抗热震性能不好，一般在6-8次(110(TC水冷)使产品在反复循环使用中产生剥落。 2)抗渣渗透性能不好，尽管在配料基质中配入较高浓度的Cr203(主要以铬精矿粉形式配入)，由于高浓度Cr203在基质中，改变了硅酸盐相的润湿二面角，制品在烧成过程中使之形成的硅酸盐液相收縮成点滴状充填到结构的间隙中，使颗粒的结合主要以高温原位生长的镁铝镁铬尖晶石结合，但由于配入的铬精矿在基质中带入了较多的杂质，产生很多的硅酸盐相毕竟存在于结构中，在使用中高温熔渣液相很容易渗入基质与结构中的硅酸盐相反应，使制品的工作面产生较大的变质层，在使用中温工作环境的温度波动下产生结构剥落。 另外，电熔再结合(或半再结合)镁铬砖应用在炼钢的RH炉浸渍管等严酷的使用条件。目前面临的现实情况是 1)作为耐火材料基础原材料的铬精矿数量日益减少，杂质含量较高，且价格上涨。
2)用户使用条件日趋苛刻，对性能要求不断提高，老生产工艺的产品已经不能满足用户的要求。
发明内容
为克服现有技术存在的缺陷，本发明提供一种RH浸渍管用复合高级镁铬砖及其生产方法，可高该产品基质的纯度，并改善其结构增韧机制，提高了产品的抗熔渣渗透性与抗热震稳定性，并降低了生产成本。 为实现上述目的，本发明通过以下技术方案实现 本发明RH浸渍管用复合高级镁铬砖及其生产方法，骨料采用电熔镁砂和部分尖晶石，而不采用电熔镁铬砂；细粉采用电熔镁砂与铁合金厂熔炼铬铁合金废弃的泡沫渣，其中泡沫渣A1203和Cr203含量高达60 %和20%，Ca0、Si02和Fe203等杂质又都比铬精矿和电熔镁铬砂中的低，不采用杂质含量较高的铬精矿粉。 RH浸渍管用复合高级镁铬砖的生产方法首先将电熔镁砂、尖晶石和泡沫渣破碎、
筛分、细磨，然后再经过配料、混料、成型、干燥、烧成、拣选等步骤完成。 RH浸渍管用复合高级镁铬砖，它由下述成分按重量份比例制成MgO > 97%的电熔镁砂，共70-100份；粒度分别为3_5mm、 l-3mm、0. 088mm-lmm、
0-0. 088mm，四种粒度的电熔镁砂的重量比例按照紧密堆积的原则确定；MgO > 25%3120365-75%的尖晶石，粒度为l_3mm :1-15份: 铁合金厂熔炼铬铁合金废弃的泡沫渣，1-15份；其中A1203 > 60%， Cr203 > 15% ;粒度为0-0. 088mm ;
纸浆2-4份。 所述的RH浸渍管用复合高级镁铬砖的制造方法，包括如下步骤
1)原料粉碎筛分细磨 将MgO > 97%电熔镁砂在破碎机中破碎；分别制成3-5mm、l-3mm、0. 088mm-lmm、0-0. 088mm的细粉；将MgO > 25% 、 Al20365-75%的尖晶石破碎、筛分取l_3mm的颗粒； 将铁合金厂熔炼铬铁合金废弃的泡沫渣，其中A1203 > 60%，Cr203 > 15%;用雷蒙
机细磨成0-0. 088mm的细粉； 2)配料混练 按重量份数比加入MgO > 97 %的电熔镁砂，粒度分别为3-5mm、 l_3mm、0. 088mm-lmm、0-0. 088mm，各种粒度总重量为70-100份；力Q入MgO > 25% 、 Al20365_75%的尖晶石，粒度要求为l-3mm，重量份l-15份加入铁合金厂熔炼铬铁合金废弃的泡沫渣1_15份，其中A1203 > 60%， Cr203 > 15% ;粒度为0-0. 088mm ;纸桨2-4份;
加料顺序和混练先加3-5mm、l-3mm粒度的电熔镁砂颗粒35_50份和l-3mm粒度的尖晶石颗粒1_15份，再加入0. 088-lmm粒度的电熔镁砂颗粒25-35份，混合2分钟；加入纸浆2_4份，湿混5分钟；再同时加入粒度为0-0. 088mm的电熔镁砂细粉15-24份和粒度为0_0. 088mm泡沫渣细粉1-15份，再混10分钟，出料；
3)成型 将配料混练后的泥料加入摩擦压砖机(630吨或800吨或1000吨)模具中加压成型； 4)干燥 在温度为100 14(TC的隧道窑干燥，干燥时间12-18小时，要求坯体中水份
《0. 5% ;
5)烧成 将干燥后的砖坯送至烧成窑内烧成，烧成温度1750°C 178(TC，烧成时间10小时； 6)拣选 尺寸允许偏差和外观拣选按照中华人民共和国黑色冶金行业标准镁铬砖YB/T5011-1997标准执行。 7) RH浸渍管用复合高级镁铬砖成品性能指标要求如下 Mg0>80% Cr203 1-5% A1203 10-20% 体积密度3. 10g/cm3 显气孔率《14% 常温耐压强度^ 55MPa 抗热震性，在IIO(TC水冷条件下，> 10次。 与现有技术相比，本发明的有益效果是 现有技术中，RH浸渍管用电熔再结合(或半再结合)镁铬砖，典型的是0203-20镁铬砖，骨料是电熔镁铬砂，细粉是电熔镁砂与铬精矿。性能有缺陷，成本高，并且存在用后残砖危害环境问题，主要原因是Cr203高造成。 本发明镁铬砖采用电熔镁砂、尖晶石和工业废料_泡沫渣，其中泡沫渣A1203和Cr203含量高达60%和20%， CaO、 Si02和Fe203等杂质又都比铬精矿和电熔镁铬砂中的低，产品性能优越，如抗热震性(IIO(TC水冷)> IO次，而电熔再结合(或半再结合)镁铬砖一般在6-8次；成本低，原料成本即可节约2000元/吨；由于0203含量大幅度降低，不仅降低了对紧缺资源矿种-铬铁矿的依赖，而且减轻了用后残砖对环境的危害。
具体实施方式
实施例1 RH浸渍管用复合高级镁铬砖的制造方法，包括如下步骤
1)原料粉碎筛分细磨 将MgO > 97%电熔镁砂在破碎机中破碎；分别制成3-5mm、l-3mm、0. 088mm-lmm、0-0. 088mm的细粉；将MgO > 25% 、 Al20365-75%的尖晶石破碎、筛分取1-3mm的颗粒； 将铁合金厂熔炼铬铁合金废弃的泡沫渣，其中A1203 > 60%，Cr203 > 15%;用雷蒙
机细磨成0-0. 088mm的细粉； 2)配料混练 按重量份数比加入MgO > 97 %的电熔镁砂，粒度分别为3-5mm、 l_3mm、0. 088mm-lmm、0-0. 088mm，各种粒度总重量为75份；加入MgO > 25%、 Al20365_75%的尖晶石15份，粒度要求为l-3mm，加入铁合金厂熔炼铬铁合金废弃的泡沫渣15份，纸浆3份。
加料顺序和混练 先加3-5mm、 l_3mm粒度的电熔镁砂颗粒35份，其中3_5mm、 l_3mm粒度的电熔镁砂颗粒的重量比例是1 : 1. 5 ;和l-3mm粒度的尖晶石颗粒15份，再加入0. 088-lmm粒度的电熔镁砂颗粒25份，混合2分钟；加入纸浆3份，湿混5分钟；再同时加入粒度为0-0. 088mm的电熔镁砂细粉15份和粒度为0-0. 088mm泡沫渣细粉15份，再混10分钟，出料；
3)成型 将配料混练后的泥料加入摩擦压砖机(800吨或1000吨)模具中加压(轻4次、重6次或8次)成型。
4)干燥 在温度为100 14(TC的隧道窑干燥器中干燥，时间16小时，要求坯体中水份《0. 5%。
5)烧成 将干燥后的砖坯送至烧成窑内烧成，烧成温度1750°C 178(TC，烧成时间10小时。 6)拣选 尺寸允许偏差和外观拣选按照中华人民共和国黑色冶金行业标准镁铬砖(YB/T501H997)执行。
7)性能指标 RH浸渍管用复合高级镁铬砖的性能指标要求如下Mg0>80% Cr203l 5% Al20310 20% 体积密度3. 10g/cm3 显气孔率《14% 常温耐压强度^ 55MPa 抗热震性(IIO(TC水冷)> 10次。 实施例2 RH浸渍管用复合高级镁铬砖的制造方法，包括如下步骤
1)原料粉碎筛分细磨 将MgO > 97%电熔镁砂在破碎机中破碎；分别制成3-5mm、l-3mm、0. 088mm-lmm、0-0. 088mm的细粉；将MgO > 25% 、 Al20365-75%的尖晶石破碎、筛分取1-3mm的颗粒； 将铁合金厂熔炼铬铁合金废弃的泡沫渣，其中A1203 > 60%，Cr203 > 15%;用雷蒙
机细磨成0-0. 088mm的细粉； 2)配料混练 按重量份数比加入MgO > 97 %的电熔镁砂，粒度分别为3-5mm、 l_3mm、0. 088mm-lmm、0-0. 088mm，各种粒度总重量为80份；加入MgO > 25% 、 Al20365_75%的尖晶石，粒度要求为l-3mm，重量份10份加入铁合金厂熔炼铬铁合金废弃的泡沫渣IO份，纸浆3份； 加料顺序和混练先加3-5mm、 l_3mm粒度的电熔镁砂颗粒35份，其中3_5mm、 l_3mm粒度的电熔镁砂颗粒的重量比例是1 : 1. 8 ;和l-3mm粒度的尖晶石颗粒IO份，再加入O. 088-lmm粒度的电熔镁砂颗粒25份，混合2分钟；加入纸浆2-4份，湿混5分钟；再同时加入粒度为O-O. 088mm的电熔镁砂细粉20份和粒度为0-0. 088mm泡沫渣细粉10份，再混10分钟，出料；
3)成型
将配料混练后的泥料加入摩擦压砖机(630吨或800吨)模具中加压(轻4次、重 6次或8次)成型。
4)干燥 在温度为100 14(TC的隧道窑干燥器中干燥，时间16小时，要求坯体中水份 《0. 5%。
5)烧成 将干燥后的砖坯送至烧成窑内烧成，烧成温度1750°C 178(TC，烧成时间10小时。 6)拣选 尺寸允许偏差和外观拣选按照中华人民共和国黑色冶金行业标准镁铬砖(YB/ T501H997)执行。
7)性能指标 多氧化物复合高级镁铬砖的性能指标要求如下 Mg0>80% Cr203l 5% Al20310 20% 体积密度3. 10g/cm3 显气孔率《14% 常温耐压强度^ 55MPa 抗热震性(IIO(TC水冷)> 10次。 实施例3 RH浸渍管用复合高级镁铬砖的制造方法，包括如下步骤
1)原料粉碎筛分细磨 将MgO > 97%电熔镁砂在破碎机中破碎；分别制成3-5mm、l-3mm、0. 088mm-lmm、 0-0. 088mm的细粉；将MgO > 25%^120365-75%的尖晶石破碎、筛分取l-3mm的颗粒； 将铁合金厂熔炼铬铁合金废弃的泡沫渣，其中A1203 > 60%，Cr203 > 15%;用雷蒙
机细磨成0-0. 088mm的细粉； 2)配料混练 按重量份数比加入MgO > 97 %的电熔镁砂，粒度分别为3-5mm、 l-3mm、 0. 088mm-lmm、0-0. 088mm，各种粒度总重量为84份；加入MgO > 25%、 Al20365_75%的尖晶 石，粒度要求为l-3mm，重量份10份加入铁合金厂熔炼铬铁合金废弃的泡沫渣5份，其中 A1203 > 60%， Cr203 > 15% ;粒度为0-0. 088mm ;纸桨3份；
加料顺序和混练先加3-5mm、l-3mm粒度的电熔镁砂颗粒35份，其中3-5mm、l_3mm粒度的电熔镁砂 颗粒的重量比例是1 : 1. 9 ;和l-3mm粒度的尖晶石颗粒IO份，再加入O. 088-lmm粒度的电 熔镁砂颗粒25份，混合2分钟；加入纸浆3份，湿混5分钟；再同时加入粒度为0-0. 088mm 的电熔镁砂细粉24份和粒度为0-0. 088mm泡沫渣细粉6份，再混10分钟，出料；
3)成型 将配料混练后的泥料加入摩擦压砖机(630吨或800吨或1000吨)模具中加压 (轻4次、重6次或8次)成型。
4)干燥 在温度为100 14(TC的隧道窑干燥器中干燥，时间16小时，要求坯体中水份 《0. 5%。
5)烧成将干燥后的砖坯送至烧成窑内烧成，烧成温度1750°C 178(TC，烧成时间10小时。 6)拣选 尺寸允许偏差和外观拣选按照中华人民共和国黑色冶金行业标准镁铬砖(YB/ T5011-1997)执行。
7)性能指标 多氧化物复合高级镁铬砖的性能指标要求如下Mg0>80% Cr203l 5% Al20310 20% 体积密度> 3. 10g/cm3 显气孔率《14% 常温耐压强度^55MPa 抗热震性(IIO(TC水冷)> 10次。 实施例4 RH浸渍管用复合高级镁铬砖的制造方法，包括如下步骤
1)原料粉碎筛分细磨 将MgO > 97%电熔镁砂在破碎机中破碎；分别制成3-5mm、l-3mm、0. 088mm-lmm、 0-0. 088mm的细粉；将MgO > 25X、A1A65-75X的尖晶石破碎、筛分取1-3mm的颗粒；将铁合金厂熔炼铬铁合金废弃的泡沫渣，其中A1203 > 60%，Cr203 > 15%;用雷蒙
机细磨成0-0. 088mm的细粉； 2)配料混练 按重量份数比加入MgO > 97 %的电熔镁砂，粒度分别为3-5mm、 l_3mm、 0. 088mm-lmm、0-0. 088mm，各种粒度总重量为95份；加入MgO > 25%、 Al20365_75%的尖晶 石，粒度要求为l-3mm，重量份12份加入铁合金厂熔炼铬铁合金废弃的泡沫渣15份，其中 A1203 > 60%， Cr203 > 15% ;粒度为0-0. 088mm ;纸桨4份;
加料顺序和混练先加3-5mm、l-3mm粒度的电熔镁砂颗粒50份，其中3-5mm、l_3mm粒度的电熔镁砂 颗粒的重量比例是1 : 1 ;和l-3mm粒度的尖晶石颗粒12份，再加入0. 088-lmm粒度的电 熔镁砂颗粒25份，混合2分钟；加入纸浆3份，湿混5分钟；再同时加入粒度为0-0. 088mm 的电熔镁砂细粉20份和粒度为0-0. 088mm泡沫渣细粉10份，再混10分钟，出料；
3)成型 将配料混练后的泥料加入摩擦压砖机(630吨或800吨或1000吨)模具中加压 (轻4次、重6次或8次)成型。
4)干燥 在温度为100 14(TC的隧道窑干燥器中干燥，时间16小时，要求坯体中水份《0. 5%。 5)烧成 将干燥后的砖坯送至烧成窑内烧成，烧成温度1750°C 178(TC，烧成时间10小时。 6)拣选 尺寸允许偏差和外观拣选按照中华人民共和国黑色冶金行业标准镁铬砖(YB/ T501H997)执行。 7)性能指标 多氧化物复合高级镁铬砖的性能指标要求如下 Mg0>80% Cr203l 5% Al20310 20% 体积密度3. 10g/cm3 显气孔率《14% 常温耐压强度^ 55MPa 抗热震性(IIO(TC水冷)> 10次。
权利要求
RH浸渍管用复合高级镁铬砖，其特征在于，它由下述成分按重量份比例制成MgO≥97％的电熔镁砂，共70-100份；粒度分别为3-5mm、1-3mm、0.088mm-1mm、0-0.088mm，四种粒度的电熔镁砂的重量比例按照紧密堆积的原则确定；MgO≥25％、Al2O365-75％的尖晶石，粒度为1-3mm1-15份铁合金厂熔炼铬铁合金废弃的泡沫渣，1-15份；其中Al2O3≥60％，Cr2O3≥15％；粒度为0-0.088mm；纸浆2-4份。
2. 权利要求1所述的RH浸渍管用复合高级镁铬砖的制造方法，其特征在于，该方法包括如下步骤1) 原料粉碎筛分细磨将MgO > 97 %电熔镁砂在破碎机中破碎；分别制成3-5mm、 l-3mm、0. 088mm-lmm、0-0. 088mm的细粉；将MgO > 25%^120365-75%的尖晶石破碎、筛分取l_3mm的颗粒；将铁合金厂熔炼铬铁合金废弃的泡沫渣，其中A1203 > 60%，Cr203 > 15%;用雷蒙机细磨成0-0. 088mm的细粉；2) 配料混练按重量份数比加入MgO > 97%的电熔镁砂，粒度分别为3-5mm、l-3mm、0. 088mm-lmm、0-0. 088mm，各种粒度总重量为70-100份;加入MgO > 25 %、 Al20365_75 %的尖晶石，粒度要求为l-3mm，重量份1-5份加入铁合金厂熔炼铬铁合金废弃的泡沫渣1_15份，其中A1203 > 60%， Cr203 > 15% ;粒度为0-0. 088mm ;纸桨2-4份；加料顺序和混练先加3-5mm、 l_3mm粒度的电熔镁砂颗粒35-50份和l_3mm粒度的尖晶石颗粒1_15份，再加入0. 088-lmm粒度的电熔镁砂颗粒25-35份，混合2分钟；加入纸桨2_4份，湿混5分钟；再同时加入粒度为0-0. 088mm的电熔镁砂细粉15-24份和粒度为0_0. 088mm泡沫渣细粉1-15份，再混10分钟，出料；3) 成型将配料混练后的泥料加入摩擦压砖机模具中加压成型；4) 干燥在温度为100 14(TC的隧道窑干燥，干燥时间12-18小时，要求坯体中水份《0. 5%;5) 烧成将干燥后的砖坯送至烧成窑内烧成，烧成温度1750°C 178(TC，烧成时间10小时；6) 拣选尺寸允许偏差和外观拣选按照中华人民共和国黑色冶金行业标准镁铬砖YB/T5011-1997标准执行。
3. 根据权利要求2所述的RH浸渍管用复合高级镁铬砖的制造方法，其特征在于，所述的RH浸渍管用复合高级镁铬砖成品性能指标要求如下Mg0>80% Cr203 1-5% A1203 10-20%体积密度3. 10g/cm3显气孔率《14%常温耐压强度^ 55MPa抗热震性，在110(TC水冷条件下，> 10次。
全文摘要
本发明涉及一种RH浸渍管用复合高级镁铬砖及其生产方法，骨料采用电熔镁砂和部分尖晶石，细粉采用电熔镁砂与铁合金厂熔炼铬铁合金废弃的泡沫渣，其中泡沫渣Al2O3和Cr2O3含量高达60％和20％，生产方法首先将电熔镁砂、尖晶石和泡沫渣破碎、筛分、细磨，然后再经过配料、混料、成型、干燥、烧成、拣选等步骤完成。该方法可高该产品基质的纯度，并改善其结构增韧机制，提高了产品的抗熔渣渗透性与抗热震稳定性，并降低了生产成本。
文档编号C04B35/047GK101708987SQ20091022005
公开日2010年5月19日 申请日期2009年11月23日 优先权日2009年11月23日
发明者侯泽, 王生, 王相丰 申请人:海城市中兴高档镁质砖有限公司