本发明涉及耐火材料技术领域，具体涉及一种无碳耐火砖及其制备方法。
背景技术：
氧化镁的熔点是2800℃，具有很强的耐高温能力，但其抗热震性、抗渣渗透性差；以石墨为代表的碳素材料也具有很强的耐高温能力，并且其热膨胀系数低，抗热震性十分优异，在高温下与钢水、钢渣不易浸润，将二者按一定的比例复合，组成一种综合性能好的耐火材料～～镁碳砖。镁碳砖主要用于炼钢耐火材料，例如转炉、炼钢电炉、钢包。我国现有的镁碳砖一般碳含量>10％，我国冶金行业标准分三档：mt-10a、b、c；mt-14a、b、c；mt-18a、b、c，标准中分别要求碳含量≥10％、≥14％、≥18％。通常符合标准的镁碳砖才能取得良好的使用效果。而在低碳钢如不锈钢等特钢的冶炼上，如果使用镁碳砖，在冶炼过程中碳成份就会很容易溶入钢水中，影响了钢水的纯度，从而影响特钢的质量。如果降低镁碳砖中碳比例会导致镁碳砖的热膨胀率提高，抗热震性变差、易剥落、寿命低。因此急需无碳而又不影响性能的耐火制品。
技术实现要素：
为解决上述技术问题，本发明提供了一种无碳耐火砖及其制备方法，本发明制备的耐火砖不含碳，且强度高、抗冲刷性能好、寿命长。
为了实现上述目的，本发明是通过以下技术方案实现的：
一种无碳耐火砖，包括以下组份，组份比例按重量份数计：
铝质耐火颗粒料45～75份；
铝质耐火粉料10～15份；
镁质耐火原料10～30份；
结合剂5～10份。
优选的，所述铝质耐火颗粒料包括如下组分，组份比例按重量份数计：
5～8mm铝质耐火颗粒料5～15份；
3～5mm铝质耐火颗粒料10～15份；
1～3mm铝质耐火颗粒料15～25份；
0.088～1mm铝质耐火颗粒料15～20份。
优选的，所述铝质耐火颗粒料的氧化铝含量大于90％。
优选的，所述铝质耐火粉料的粒径小于300目，氧化铝含量大于97％。
优选的，所述铝质耐火粉料包括如下组分，组份比例按重量份数计：
白刚玉3～8份；
氧化铝微粉7～12份。
优选的，所述镁质耐火原料包括镁尖晶石和电熔镁砂粉料，镁尖晶石和电熔镁砂的质量比为10:1。
优选的，所述镁尖晶石的粒径小于200目，所述电熔镁砂粉料的粒径小于180目。
优选的，所述结合剂包括如下组分，组份比例按重量份数计：
镁质纳米结合剂1～5份；
三聚磷酸钠0～0.2份；
淀粉0.1～0.5份；
水1～5份。
一种无碳耐火砖的制备方法，包括如下步骤：
s1、按上述重量份将电熔镁砂粉料、镁质纳米结合剂、氧化铝微粉一起装入混合机中混合，得到预混合细粉；
s2、按上述重量份将粒度为3～5mm，1～3mm，0.088～1mm的铝质耐火颗粒料加入轮碾机中搅拌1～2分钟，然后加入步骤s1获得的预混合细粉并搅拌2～3分钟；
s3、按上述重量份向上述轮碾机中加入三聚磷酸钠和水，并搅拌1～2分钟；
s4、按上述重量份向上述轮碾机中加入镁尖晶石、白刚玉和淀粉，搅拌2～3分钟；
s5、最后按上述重量份加入3～5mm的铝质耐火颗粒料搅拌1～2分钟；
s6、出料后困料30分钟，然后通过压力机压制成型，进入干燥窑干燥24小时即可制得本发明的无碳砖。
本发明的有益效果是：本发明提供的无碳耐火砖生产过程易于实现，成本较低，同时还具有强度高、耐冲刷、寿命长等优异性能。
具体实施方式
下面描述本发明的具体实施方式。
实施例1
(1)混料：将1％的电熔镁砂粉料、4％的镁质纳米结合剂、12％的氧化铝微粉一起装入混合机中混合，得到预混合细粉；将15％粒度为3～5mm的铝质耐火颗粒料，15％粒度为1～3mm的铝质耐火颗粒料，15％粒度为0.088～1mm的铝质耐火颗粒料加入轮碾机中搅拌1～2分钟，然后加入预混合细粉并搅拌2～3分钟；向轮碾机中加入0.2％的三聚磷酸钠和4.7％的水，并搅拌1～2分钟；加入10％的镁尖晶石、8％的白刚玉和0.1％的淀粉，搅拌2～3分钟；最后加入15％粒度为3～5mm的铝质耐火颗粒料搅拌1～2分钟，得到混合料；
(2)成型：将步骤(1)所得混合料称量，用1000吨摩擦压力机砖模成型，得到砖坯，把砖坯放入隧道窑烘烤，最高温度200℃，总烘烤时间24小时；
(3)将步骤(2)所得的产品出窑包装，即得本发明的无碳砖。
该产品的体积稳定性好，耐侵蚀性强。
实施例2
(1)混料：将2％的电熔镁砂粉料、5％的镁质纳米结合剂、7％的氧化铝微粉一起装入混合机中混合，得到预混合细粉；将10％粒度为3～5mm的铝质耐火颗粒料，25％粒度为1～3mm的铝质耐火颗粒料，20％粒度为0.088～1mm的铝质耐火颗粒料加入轮碾机中搅拌1～2分钟，然后加入预混合细粉并搅拌2～3分钟；向轮碾机中加入0.1％的三聚磷酸钠和2.8％的水，并搅拌1～2分钟；加入20％的镁尖晶石、3％的白刚玉和0.1％的淀粉，搅拌2～3分钟；最后加入5％粒度为3～5mm的铝质耐火颗粒料搅拌1～2分钟，得到混合料；
(2)成型：将步骤(1)所得混合料称量，用630吨摩擦压力机砖模成型得到砖坯，把砖坯放入隧道窑烘烤，最高温度170℃，总烘烤时间24小时；
(3)将步骤(2)所得的产品出窑包装，即得本发明的无碳砖。
该产品具有优异的抗氧化性和抗冲击性，即使少量脱碳，依然保持良好的高温性能和强度。
实施例3
(1)混料：将1％的电熔镁砂粉料、3.3％的镁质纳米结合剂、10％的氧化铝微粉一起装入混合机中混合，得到预混合细粉；将13％粒度为3～5mm的铝质耐火颗粒料，23％粒度为1～3mm的铝质耐火颗粒料，18％粒度为0.088～1mm的铝质耐火颗粒料加入轮碾机中搅拌1～2分钟，然后加入预混合细粉并搅拌2～3分钟；向轮碾机中加入0.1％的三聚磷酸钠和3.4％的水，并搅拌1～2分钟；加入10％的镁尖晶石、6％的白刚玉和0.2％的淀粉，搅拌2～3分钟；最后加入12％粒度为3～5mm的铝质耐火颗粒料搅拌1～2分钟，得到混合料；
(2)成型：将步骤(1)所得混合料称量，用1600吨摩擦压力机砖模成型得到砖坯，把砖坯放入隧道窑烘烤，最高温度240℃，总烘烤时间24小时；
(3)将步骤(2)所得的产品出窑包装，即得含硼铁粉的镁碳质制品。
该产品具有优异的抗氧化性和抗冲击性。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。