RH合金料槽无铬化座砖及其制备方法与流程

本发明属于冶金rh炉用耐火材料，具体涉及一种rh合金料槽无铬化座砖及其制备方法。

背景技术：

1、rh炉是在钢铁冶金行业中最为常见的炉外精炼设备，由浸渍管、环流管、底部槽、中部槽、上部槽、合金溜槽、热弯管等部分组成。自20世纪90年代开始，工作衬耐材普遍使用高温性能良好，抗渣性能优异的镁铬砖。

2、镁铬砖由于可能在使用及存放过程中产生cr6+，对人体或环境造成危害，已被列入限制使用耐火材料。市场上已出现大量的无铬镁尖晶石砖研究报导及应用，rh无铬化是发展趋势。

3、合金料槽座砖原材质为镁铬砖，通常以至少4块机压砖组装而成，组装砖的块数越多，抗冲击能力越差。合金槽座砖在高温下受到合金的冲刷和高温氧枪化渣冲击的影响下，使用寿命普遍不足1200炉，而更换合金料槽座砖时，连带必须更换合金料槽砖以及合金料槽下方壁砖，造成极大浪费。有必要对rh炉合金料槽座砖进行重新设计。

技术实现思路

1、为适应rh无铬化，提升rh炉合金料槽座砖的抗冲击及抗氧化能力，同时提高其使用寿命，本发明提出一种rh合金料槽无铬化座砖及其制备方法。

2、为解决上述技术问题，本发明通过下述技术方案实现：

3、一种rh合金料槽无铬化座砖，由刚玉质浇注料和内部钢结构组件整体浇筑形成，所述刚玉质浇注料的原料组成及重量百分比如下：板状刚玉55～75％、锆刚玉10～35％、纯铝酸钙水泥6-12％、α氧化铝微粉6～12％、减水剂0.2～1％。

4、优选地，所述板状刚玉中al2o3质量分数不低于98.5％，所述板状刚玉的粒径范围选自12-8mm、8-5mm、5-3mm、3-1mm、1-0.088mm和-325目。

5、优选地，所述锆刚玉中al2o3质量分数不低于55％，zro2质量分数不低于25％，所述锆刚玉的粒径范围选自3-1mm、1-0.088mm。zro2颗粒选用3-1mm及1-0.088mm，只是因为大颗粒起不到本专利所需的效果，而如果使用≤0.088mm粒度，反映太快，达不到长期使用的效果。

6、优选地，所述纯铝酸钙水泥中al2o3质量分数不低于68.5％。

7、优选地，所述α氧化铝微粉中al2o3质量分数不低于98％，粒度≤4μm。

8、优选地，所述减水剂为聚合磷酸钠、木质素类、萘系减水剂、密胺系减水剂或其它有机或无机类减水剂的一种或几种。

9、优选地，所述内部钢结构组件包括横筋、挂钩和锚固件，所述横筋嵌置于所述刚玉质浇注料内部，所述挂钩位于所述横筋上方并与之固定连接；所述锚固件呈“v”型，对称焊接在所述横筋上。

10、一种rh合金料槽无铬化座砖的制备方法，包括如下步骤：

11、1)按照rh合金料槽座砖图纸需求准备好浇注模具；

12、2)按照浇注模具尺寸，焊接内部钢结构组件；

13、3)在座砖下部局部紧贴浇注模具焊接浇注料保护钢板；

14、4)将内部钢结构组件和浇注料隔板装入浇注模具中，按照rh炉合金料槽座砖的原料组成进行浇注施工；

15、5)养生至少24小时后进行脱模，rh合金料槽座砖从浇注料隔板位置分为2块；

16、6)将脱模后的rh炉合金料槽座砖放入电烘烤罩中，低温烘烤12-48小时；

17、7)将低温烘烤后的rh炉合金料槽座砖放入干燥窑中烘烤24-48小时；

18、8)将干燥好的rh炉合金料槽座砖在干燥窑中自然冷却至少24小时后出窑，完全冷却包装后既得成品。

19、优选地，所述电烘烤罩的烘烤温度≤80℃，所述干燥窑的烘烤最高温度为350℃。电烘烤罩为直径2m，高1m的圆柱形罩子，其内置电阻丝，测温热电偶，保温材料。

20、优选地，所述浇注料保护钢板的厚度为5-10mm。

21、与现有技术相比，本发明取得的有益效果有：

22、(1)本发明在rh合金料槽座砖刚玉浇注料中添加部分锆刚玉，其中的zro2能够大幅度提升刚玉浇注料的断裂韧性和强度。

23、(2)本发明在rh合金料槽座砖浇注料中加入6～12％的纯铝酸钙水泥，可以大幅度提升刚玉浇注料的强度，同时，随着纯铝酸钙水泥加入量的提升，碱性渣的渗透更加明显，可以提升刚玉浇注料的挂渣效果，达到保护刚玉浇注料的效果。

24、(3)本发明使用浇注料预制件成型模式，将rh合金料槽座砖组装砖由至少4块减少至2块，提升了座砖的整体性。

25、(4)在浇注预制件中预埋了横筋和锚固件，大幅度提升了rh合金料槽座砖的韧性，能够有效防止rh合金料槽座砖浇注料断裂现象。

26、(5)本发明在rh合金料槽座砖浇注料下口局部焊接5-10mm厚的浇注料保护钢板，能够有效缓解合金下料时对座砖浇注料的冲击损毁。

27、(6)本发明能够大幅度提升rh合金料槽座砖使用寿命，还可以减少rh合金料槽座砖及四周壁砖的挖修量。

28、(7)本发明不含“铬”元素，不会对环境或人体造成伤害。

技术特征：

1.一种rh合金料槽无铬化座砖，其特征在于，由刚玉质浇注料和内部钢结构组件整体浇筑形成，所述刚玉质浇注料的原料组成及重量百分比如下：板状刚玉55～75％、锆刚玉10～35％、纯铝酸钙水泥6-12％、α氧化铝微粉6～12％、减水剂0.2～1％。

2.根据权利要求1所述的rh合金料槽无铬化座砖，其特征在于，所述板状刚玉中al2o3质量分数不低于98.5％，所述板状刚玉的粒径范围选自12-8mm、8-5mm、5-3mm、3-1mm、1-0.088mm和-325目。

3.根据权利要求1所述的rh合金料槽无铬化座砖，其特征在于，所述锆刚玉中al2o3质量分数不低于55％，zro2质量分数不低于25％，所述锆刚玉的粒径范围选自3-1mm、1-0.088mm。

4.根据权利要求3所述的rh合金料槽无铬化座砖，其特征在于，所述纯铝酸钙水泥中al2o3质量分数不低于68.5％。

5.根据权利要求1所述的rh合金料槽无铬化座砖，其特征在于，所述α氧化铝微粉中al2o3质量分数不低于98％，粒度≤4μm。

6.根据权利要求1所述的rh合金料槽无铬化座砖，其特征在于，所述减水剂为聚合磷酸钠、木质素类、萘系减水剂、密胺系减水剂或其它有机或无机类减水剂的一种或几种。

7.根据权利要求1所述的rh合金料槽无铬化座砖，其特征在于，所述内部钢结构组件包括横筋、挂钩和锚固件，所述横筋嵌置于所述刚玉质浇注料内部，所述挂钩位于所述横筋上方并与之固定连接；所述锚固件呈“v”型，对称焊接在所述横筋上。

8.一种如权利要求1～7任一项所述的rh合金料槽无铬化座砖的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

9.根据权利要求8所述的rh合金料槽无铬化座砖的制备方法，其特征在于，所述电烘烤罩的烘烤温度≤80℃，所述干燥窑的烘烤最高温度为350℃。

10.根据权利要求8所述的rh合金料槽无铬化座砖的制备方法，其特征在于，所述浇注料保护钢板的厚度为5-10mm。

技术总结
本发明公开一种RH合金料槽无铬化座砖及其制备方法，其中RH合金料槽无铬化座砖由刚玉质浇注料和内部钢结构组件整体浇筑形成，所述刚玉质浇注料的原料组成及重量百分比如下：板状刚玉55～75％、锆刚玉10～35％、纯铝酸钙水泥6‑12％、α氧化铝微粉6～12％、减水剂0.2～1％。通过本发明方法制备得到的RH合金料槽无铬化座砖能够适应于RH无铬化，大幅度提升RH炉合金料槽座砖的韧性、强度及抗冲毁能力，同时提高其使用寿命，减少了合金料槽座砖及四周壁砖的挖补。

技术研发人员：徐志华,王艳龙,周芬,王志强,蔡长秀,姚亚双,谭喜阳,郑吉红
受保护的技术使用者：武汉钢铁集团耐火材料有限责任公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15