CN108083819A - 转炉镁碳砖及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种转炉镁碳砖,该镁碳砖中各组分所占比例按重量百分比计:基础原料66~76.5%,镁碳再生料20~30%,结合剂3.5~4.0%;其中,基础原料按重量百分比计包括以下组分:电熔镁砂颗粒70~75%,电熔镁砂细粉11~12%,添加剂2~3%,石墨12~16%。本发明还公开了一种转炉镁碳砖的制备方法。采用了含有氧化镁96%的电熔镁砂颗粒以及废弃了的镁碳再生料,保证了镁碳砖较好的耐高温能力和抗折性能的条件下,显著降低了镁碳砖的生产成本,减少环境污染,增加资源利用率。
Description
技术领域
本发明属于耐火材料制备技术领域,具体地指一种转炉镁碳砖及其制备方法。
背景技术
转炉是重要的炼钢设备,转炉工作衬大多采用镁碳砖。镁碳砖是一种复合耐火材料,具有良好的抗渣侵蚀能力、热震稳定性和耐高温性等优点。电熔镁砂或烧结镁砂是镁碳砖的主要原料之一,其中以电熔镁砂使用最为广泛。目前,镁质资源供应紧张,电熔镁砂原料价格升高,制造镁碳砖的成本增加,常用于制造镁碳砖的电熔镁砂含有大于等于97%的氧化镁,氧化镁含量越高电熔镁砂的成本越高,影响镁碳砖的销售利润。转炉镁碳砖到达使用寿命后,将其拆除时,常会有大量的废砖产生,全部丢弃浪费资源,不利于节能环保。
发明内容
本发明的目的就是要提供一种转炉镁碳砖及其制备方法,制造的转炉镁碳砖生产成本低、抗氧化性好、高温抗折性能好,制备方法可推广使用,节能环保。
为实现上述目的,本发明所设计的一种转炉镁碳砖,该镁碳砖中各组分所占比例按重量百分比计:基础原料66~76.5%,镁碳再生料20~30%,结合剂3.5~4.0%;其中,基础原料按重量百分比计包括以下组分:电熔镁砂颗粒70~75%,电熔镁砂细粉11~12%,添加剂2~3%,石墨12~16%。
进一步地,所述电熔镁砂颗粒包括3mm<粒度≤6mm、1mm<粒度≤3mm、粒度≤1mm三种颗粒级配,三种颗粒级配重量配比为28~30:17~25:20~25。
再一步地,所述电熔镁砂颗粒中:MgO≥96%,SiO2≤2.0%,CaO≤2.0%,Al2O3≤0.3%,Fe2O3≤0.8%,nCaO/nSiO2≥2,所述电熔镁砂颗粒的体积密度≥3.45g/cm3。
进一步地,所述电熔镁砂中MgO的含量≥97%,所述电熔镁砂细粉的粒径≤180目。
进一步地,所述添加剂为金属铝粉,所述添加剂的粒径≤100目。
进一步地,所述石墨为鳞片石墨,所述鳞片石墨的粒径≤100目,碳含量≥94%。
进一步地,所述镁碳再生料中:MgO+C≥88%,Al2O3≤6%,水份≤1%,所述镁碳再生料的粒径≤5mm。
进一步地,所述结合剂为酚醛树脂。
一种转炉镁碳砖的制备方法,其特征在于:该制备方法包括以下步骤:
1)备料:按照所述重量百分比,称量好基础原料中的电熔镁砂颗粒,电熔镁砂细粉,添加剂和石墨,同时称量好镁碳再生料和结合剂;
2)混碾:先将电熔镁砂颗粒、镁碳再生料混碾2~3min,加入结合剂继续混碾2~3min,再加入石墨混碾3~5min,最后加入电熔镁砂细粉、添加剂,混碾10~15min,形成泥料;
3)压制成型:将所形成的泥料置入模具进行压制并制成砖坯;
4)烘烤固化:将所制成的砖坯于180~250℃温度下进行热处理12~16h,拣选后得到转炉镁碳砖。
进一步地,所述步骤2)中,采用混碾机进行混碾;所述步骤3)中,采用摩擦压砖机进行压制,压制的压力为10000~16000kN;所述步骤4)中,采用干燥窑进行烘烤。
与现有技术相比,本发明具有如下优点:
其一,本发明采用了含有氧化镁96%的电熔镁砂颗粒,显著降低了电熔镁砂的基础原料成本,进而降低了镁碳砖的生产成本,同时保证了镁碳砖较好的耐高温能力,抗折能力和强度。
其二,本发明采用了废弃的镁碳再生料,可进一步降低生产成本,有效利用废弃资源,节能环保,减少环境污染,增加资源利用率。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步的详细说明,但以下具体实施例仅为本发明优选的实施方式,本发明不局限于下述实施例。
以下实施例中结合剂均为酚醛树脂,石墨均选用L194鳞片石墨,添加剂均选用金属铝粉。
实施例1
一种转炉镁碳砖,该镁碳砖中各组分按照重量百分比计,基础原料76.5%,镁碳再生料20%,结合剂3.5%;其中,上述基础原料中各个组分按重量百分比计如下配置:电熔镁砂颗粒75%,电熔镁砂细粉11%,添加剂2%,石墨12%。上述电熔镁砂颗粒包括3mm<粒度≤6mm、1mm<粒度≤3mm、粒度≤1mm,三种颗粒级配重量百分比为30:25:20。
所述转炉镁碳砖的制备方法,包括以下步骤:
1)备料:按照所述重量百分比,称量好基础原料中的电熔镁砂颗粒,电熔镁砂细粉,添加剂和石墨,同时称量好镁碳再生料和结合剂;
2)混碾:先将电熔镁砂颗粒、镁碳再生料置入混碾机混碾2~3min,加入结合剂继续混碾2~3min,再加入石墨混碾3~5min,最后加入电熔镁砂细粉、添加剂,混碾10~15min,形成泥料;
3)压制成型:将所形成的泥料置入摩擦压砖机进行压制并制成砖坯;
4)烘烤固化:将所制成的砖坯在干燥窑中于180~250℃温度下进行热处理12~16h,拣选后得到转炉镁碳砖。
实施例2
一种转炉镁碳砖,该镁碳砖中各组分按照重量百分比计,基础原料71.3%,镁碳再生料25%,结合剂3.7%;其中,上述基础原料中各个组分按重量百分比计如下配置:电熔镁砂颗粒72%,电熔镁砂细粉12%,添加剂2%,石墨14%。上述电熔镁砂颗粒包括3mm<粒度≤6mm、1mm<粒度≤3mm、粒度≤1mm,三种颗粒级配重量百分比为30:20:22。
参照实施例1的转炉镁碳砖的制备方法,按实施例2中的转炉镁碳砖的各组分重量百分比制备转炉镁碳砖。
实施例3
一种转炉镁碳砖,该镁碳砖中各组分按照重量百分比计,基础原料66.0%,镁碳再生料30%,结合剂4.0%;其中,上述基础原料中各个组分按重量百分比计如下配置:电熔镁砂颗粒70%,电熔镁砂细粉12%,添加剂2%,石墨16%。上述电熔镁砂颗粒包括3mm<粒度≤6mm、1mm<粒度≤3mm、粒度≤1mm,三种颗粒级配重量百分比为28:17:25。
参照实施例1的转炉镁碳砖的制备方法,按实施例3中的转炉镁碳砖的各组分重量百分比制备转炉镁碳砖。
实施例4
一种转炉镁碳砖,该镁碳砖中各组分按照重量百分比计,基础原料66.0%,镁碳再生料30%,结合剂4.0%;其中,上述基础原料中各个组分按重量百分比计如下配置:电熔镁砂颗粒70%,电熔镁砂细粉11%,添加剂3%,石墨16%。上述电熔镁砂颗粒包括3mm<粒度≤6mm、1mm<粒度≤3mm、粒度≤1mm,三种颗粒级配重量百分比为28:17:25。
参照实施例1的转炉镁碳砖的制备方法,按实施例4中的转炉镁碳砖的各组分重量百分比制备转炉镁碳砖。
对比例1
一种转炉镁碳砖,参照实例4的转炉镁碳砖的各组分重量百分比配方,用氧化镁含量为97%的电熔镁砂颗粒代替氧化镁含量96%电熔镁砂颗粒,3mm<粒度≤6mm、1mm<粒度≤3mm、粒度≤1mm三个粒级,其他组分不变。该镁碳砖中各组分按照重量百分比计,基础原料66%,镁碳再生料30%,结合剂4.0%;其中,上述基础原料中各个组分按重量百分比计如下配置:电熔镁砂颗粒70%,电熔镁砂细粉11%,添加剂3%,石墨16%。上述电熔镁砂颗粒包括3mm<粒度≤6mm、1mm<粒度≤3mm、粒度≤1mm,三种颗粒级配重量百分比为28:17:25。其中氧化镁含量为97%的电熔镁砂颗粒所含各组分重量百分比为:MgO≥97%,SiO2≤1.5%,CaO≤1.5%,Al2O3≤0.3%,Fe2O3的含量≤0.8%,nCaO/nSiO2≥2,体积密度≥3.45g/cm3。
参照实施例1的转炉镁碳砖的制备方法,按对比例1中的转炉镁碳砖的各组分重量百分比制备转炉镁碳砖。
对比例2
一种转炉镁碳砖,参照实例4的转炉镁碳砖的各组分重量百分比配方,用氧化镁含量为97%的电熔镁砂代替氧化镁含量96%电熔镁砂颗粒的3mm<粒度≤6mm、1mm<粒度≤3mm、粒度≤1mm三个粒级和镁碳再生料,其他组分不变。该镁碳砖中各组分按照重量百分比计,基础原料66%,镁碳再生料30%,结合剂4.0%;其中,上述基础原料中各个组分按重量百分比计如下配置:电熔镁砂颗粒70%,电熔镁砂细粉11%,添加剂3%,石墨16%。上述电熔镁砂颗粒包括3mm<粒度≤6mm、1mm<粒度≤3mm、粒度≤1mm,三种颗粒级配重量百分比为28:17:25。所述转炉镁碳砖的制备方法,包括以下步骤:
参照实施例1的转炉镁碳砖的制备方法,按对比例2中的转炉镁碳砖的各组分重量百分比制备转炉镁碳砖。
对实施例1~4和对比例1、对比例2进行理化性能检测,各项理化参数对比如下表1所示。
表1实施例1~4和对比例1~2的各项理化参数对比
通过比较实施例1~4和对比例1~2的理化指标,高温抗折、常温耐压、体密更高,气孔率较低,说明实例1~4中的氧化镁含量96%电熔镁砂可以代替氧化镁含量97%电熔镁砂的配方,在制造成本更低的情况下,保留了较高的理化性能。
其它未经详细说明的部分均为现有技术。
以上所述,仅为本发明的具体实施方式,应当指出,任何熟悉本领域的技术人员在本发明所揭露的技术范围内,可轻易想到的变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种转炉镁碳砖,其特征在于:该镁碳砖中各组分所占比例按重量百分比计:基础原料66~76.5%,镁碳再生料20~30%,结合剂3.5~4.0%;其中,基础原料按重量百分比计包括以下组分:电熔镁砂颗粒70~75%,电熔镁砂细粉11~12%,添加剂2~3%,石墨12~16%。
2.根据权利要求1所述转炉镁碳砖,其特征在于:所述电熔镁砂颗粒包括3mm<粒度≤6mm、1mm<粒度≤3mm、粒度≤1mm三种颗粒级配,三种颗粒级配重量配比为28~30:17~25:20~25。
3.根据权利要求1所述转炉镁碳砖,其特征在于:所述电熔镁砂颗粒中:MgO≥96%,SiO2≤2.0%,CaO≤2.0%,Al2O3≤0.3%,Fe2O3≤0.8%,nCaO/nSiO2≥2,所述电熔镁砂颗粒的体积密度≥3.45g/cm3。
4.根据权利要求1所述的转炉镁碳砖,其特征在于:所述电熔镁砂中MgO的含量≥97%,所述电熔镁砂细粉的粒径≤180目。
5.根据权利要求1所述转炉镁碳砖,其特征在于:所述添加剂为金属铝粉,所述添加剂的粒径≤100目。
6.根据权利要求1所述转炉镁碳砖,其特征在于:所述石墨为鳞片石墨,所述鳞片石墨的粒径≤100目,碳含量≥94%。
7.根据权利要求1所述转炉镁碳砖,其特征在于:所述镁碳再生料中:MgO+C≥88%,Al2O3≤6%,水份≤1%,所述镁碳再生料的粒径≤5mm。
8.根据权利要求1所述转炉镁碳砖,其特征在于:所述结合剂为酚醛树脂。
9.一种转炉镁碳砖的制备方法,其特征在于:该制备方法包括以下步骤:
1)备料:按照所述重量百分比,称量好基础原料中的电熔镁砂颗粒,电熔镁砂细粉,添加剂和石墨,同时称量好镁碳再生料和结合剂;
2)混碾:先将电熔镁砂颗粒、镁碳再生料混碾2~3min,加入结合剂继续混碾2~3min,再加入石墨混碾3~5min,最后加入电熔镁砂细粉、添加剂,混碾10~15min,形成泥料;
3)压制成型:将所形成的泥料置入模具进行压制并制成砖坯;
4)烘烤固化:将所制成的砖坯于180~250℃温度下进行热处理12~16h,拣选后得到转炉镁碳砖。
10.根据权利要求9所述转炉镁碳砖的制备方法,其特征在于:所述步骤2)中,采用混碾机进行混碾;所述步骤3)中,采用摩擦压砖机进行压制,压制的压力为10000~16000kN;所述步骤4)中,采用干燥窑进行烘烤。
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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