CN108191406A - 一种添加用后镁铝尖晶石粉的中间包镁质干式料及其制备方法 - Google Patents

一种添加用后镁铝尖晶石粉的中间包镁质干式料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种添加用后镁铝尖晶石粉的中间包镁质干式料及其制备方法，采用的技术方案是：将镁砂78～90wt％、用后尖晶石细粉0～12wt％、结合剂5～8wt％、添加剂2～5wt％混合，搅拌均匀，振动成型，在180℃～350℃条件下烘烤，脱模，即得中间包干式振动料。本发明以镁砂为主要原料，通过添加镁铝尖晶石粉，提高干式料的抗侵蚀能力、热震稳定性、抗剥落能力，从而提高材料的使用寿命。同时，还节约了国家的矿物资源和能源，也减少了环境污染、降低了耐火材料的成本和炼钢成本，为用后镁铝尖晶石的再利用提出了一种新的途径，对于节能降耗、环境保护具有重要的意义。

Description

一种添加用后镁铝尖晶石粉的中间包镁质干式料及其制备 方法
技术领域
本发明属于耐火材料领域，主要涉及不定形耐火材料。适用于高温冶炼容器的内衬材料，尤其适用于连铸中间包工作衬。
背景技术
连铸中间包是炼钢过程中钢液滞留的最后一个容器，中间包工作衬的质量对连铸拉坯时间及钢坯质量均有一定的影响。干式料具有施工方便、烘烤时间短、使用寿命长、抗渣性能好、对钢液污染小、保温效果好、能量消耗低、劳动强度低、施工设备简单、易于翻包等特点在各大钢厂得到广泛应用。镁质材料具有较好的抗高铁和高碱性熔渣的侵蚀性能，具有使用寿命长，不污染钢液的特点，已逐渐在中间包工作衬中应用，具有良好的使用效果和应用前景。但其抗熔渣渗透性较差。
镁铝尖晶石(MA)具有较高的熔点，良好的抗侵蚀能力，热震稳定性好，抗剥落能力强，抗渣性能好，同时它具有较稳定的化学性质，对碱性熔渣具有较强的抵抗能力，是铝镁质耐火材料得以使用的核心点，是提高寿命的关键物质之一。镁铝尖晶石广泛用于耐火材料、钢铁冶炼、水泥回转窑及玻璃工业窑炉上，是生产水泥回转窑高温带用镁铝尖晶石砖、钢包衬砖、钢包浇注料等耐火产品的理想原料。这些用后耐火材料多数被当作垃圾废弃，即使少量被初级利用，附加值也很低，既浪费了资源，又污染了环境。
近年来，随着镁砂价格的不断攀升，如何在提高干式料使用寿命的同时，降低干式料生产成本成了亟待解决的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种添加用后镁铝尖晶石粉的中间包镁质干式料及其制备方法，该干式料抗渣侵蚀性能较好，具有较高的使用寿命，同时添加用后尖晶石粉，降低了耐火材料的成本和炼钢成本。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：1.一种添加用后镁铝尖晶石粉的中间包镁质干式料，其特征在于，包含以下重量百分比的原料：
镁砂78～90wt％、后尖晶石细粉0～12wt％、结合剂5～8wt％、添加剂2～5wt％。
优选的，所述的镁砂的质量技术指标为：MgO≥91％，SiO2＜4％，CaO＜1.5％，酌减＜0.3％，颗粒体积密度＞3.10g/cm3。颗粒级配是：5-3mm为15～20％，3-1mm为25～30％，≤1mm为38～40％。
优选的，所述的用后尖晶石粉的质量技术指标为：MgO为28～32％，Al2O3为58～62％，CaO＜1.0％，SiO2＜4％，酌减＜0.3％。
优选的，所述的用后尖晶石粉的粒度小于0.088mm。
优选的，所述的结合剂为糖类，或为葡萄糖、麦芽糖、蔗糖、糊精中的一种或一种以上的混合物。
优选的，所述的添加剂为软质粘土、膨润土、金属硅粉的一种或一种以上的混合物。
本发明又提出一种添加用后镁铝尖晶石粉的中间包镁质干式料的制备方法，其特征在于：
将镁砂78～90wt％、用后尖晶石细粉0～12wt％、结合剂5～8wt％、添加剂2～5wt％混合，搅拌均匀，振动成型，在180℃～350℃条件下烘烤，脱模，即得中间包干式振动料。
与现有技术相比，本发明具有如下优点：
(1)本发明以镁砂为主要原料，通过添加镁铝尖晶石粉，提高干式料的抗侵蚀能力、热震稳定性、抗剥落能力，从而提高材料的使用寿命。另外，镁砂与尖晶石中残留的铝高温下生产镁铝尖晶石，形成陶瓷结合，同时产生体积膨胀，堵塞基质中气孔，从而达到阻碍熔渣向工作衬内渗透，提高抗渣性能的目的。
(2)本发明使用的是用后尖晶石粉，节约了国家的矿物资源和能源，也减少了环境污染、降低了耐火材料的成本和炼钢成本，是用后耐火材料的无害化、再生处理，成为重要的发展方向。为用后镁铝尖晶石的再利用提出了一种新的途径，对于节能降耗、环境保护具有重要的意义
具体实施方式
以下是对发明的制备方法进一步说明，但本发明并不局限于此。
本发明的创新点就是在镁质干式料中添加0-12％的用后尖晶石粉，粒度小于0.088mm。
实施例1
一种添加用后镁铝尖晶石粉的中间包镁质干式料及其制备方法。本实例所描述的干式料，它由下述原料按重量百分比组成：将镁砂90wt％、用后尖晶石细粉0wt％、结合剂6wt％、添加剂4wt％。按以上重量百分比称量，然后将细粉放进小型混料机中混合10min后，装入小袋备用。然后把颗粒、结合剂和混匀的细粉放入搅拌机中充分混合8min，搅拌均匀，振动成型，在180℃～350℃条件下烘烤，脱模，即得中间包干式振动料。
本实施例中，结合剂为糖类，添加剂为软质粘土。
实施例2
一种添加用后镁铝尖晶石粉的中间包镁质干式料及其制备方法。本实例所描述的干式料，它由下述原料按重量百分比组成：将镁砂84wt％、用后尖晶石细粉6wt％、结合剂5wt％、添加剂5wt％。按以上重量百分比称量，然后将细粉放进小型混料机中混合10min后，装入小袋备用。然后把颗粒、结合剂和混匀的细粉放入搅拌机中充分混合8min，搅拌均匀，振动成型，在180℃～350℃条件下烘烤，脱模，即得中间包干式振动料。
本实施例中，结合剂为糖类，添加剂为膨润土。
实施例3
一种添加用后镁铝尖晶石粉的中间包镁质干式料及其制备方法。本实例所描述的干式料，它由下述原料按重量百分比组成：将镁砂78wt％、用后尖晶石细粉12wt％、结合剂5wt％、添加剂5wt％。按以上重量百分比称量，然后将细粉放进小型混料机中混合10min后，装入小袋备用。然后把颗粒、结合剂和混匀的细粉放入搅拌机中充分混合8min，搅拌均匀，振动成型，在180℃～350℃条件下烘烤，脱模，即得中间包干式振动料。
本实施例中，结合剂为糖类，添加剂为软质粘土和金属硅粉的混合物。
检测实施例1～3及对比例所得中间包干式振动料的性能检测结果见表1。
表1
从表1的检测结果可以看出，随着尖晶石粉加入量的增加，样块的抗折、耐压强度降低，这是因为方镁石与尖晶石热膨胀系数的不匹配，在尖晶石颗粒的周围产生微裂纹以及围绕尖晶石颗粒周围的环向张应力强化了此复合材料，但是，过多的微裂纹的存在会促进低应力水平上裂纹的扩散与生长，从而导致强度下降。因此，需要找到尖晶石粉合适加入量。尖晶石粉加入量为6％时，强度没有明显降低，加入量为12％时，强度降低明显，因此，尖晶石粉加入量6％较为合适。
以上所述的具体描述，对发明的目的与技术方案作了进一步说明，以上所述仅为本发明的具体实施例，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则内所做的任何修改、等同替代与改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种添加用后镁铝尖晶石粉的中间包镁质干式料及其制备方法，其特征在于，包含以下重量百分比的原料：
镁砂78～90wt％、后尖晶石细粉0～12wt％、结合剂5～8wt％、添加剂2～5wt％。
2.如权利要求1所述的一种添加用后镁铝尖晶石粉的中间包镁质干式料，其特征在于：所述的镁砂的质量技术指标为：MgO≥91％，SiO2＜4％，CaO＜1.5％，酌减＜0.3％，颗粒体积密度＞3.10g/cm3。颗粒级配是：5-3mm为15～20％，3-1mm为25～30％，≤1mm为38～40％。
3.如权利要求1所述的一种添加用后镁铝尖晶石粉的中间包镁质干式料，其特征在于：所述的用后尖晶石粉的质量技术指标为：MgO为28-32％，Al2O3为58-62％，CaO＜1.0％，SiO2＜4％，酌减＜0.3％。
4.如权利要求1所述的一种添加用后镁铝尖晶石粉的中间包镁质干式料，其特征在：所述的用后尖晶石粉的粒度小于0.088mm。
5.如权利要求1所述的一种添加用后镁铝尖晶石粉的中间包镁质干式料，其特征在于：所述的结合剂为糖类，或为葡萄糖、麦芽糖、蔗糖、糊精中的一种或一种以上的混合物。
6.如权利要求1所述的一种添加用后镁铝尖晶石粉的中间包镁质干式料，其特征在于：所述的添加剂为软质粘土、膨润土、金属硅粉的一种或一种以上的混合物。
7.如权利要求1至6中任一项所述的一种添加用后镁铝尖晶石粉的中间包镁质干式料的制备方法，其特征在于：
将镁砂78～90wt％、用后尖晶石细粉0～12wt％、结合剂5～8wt％、添加剂2～5wt％混合，搅拌均匀，振动成型，在180℃～350℃条件下烘烤，脱模，即得中间包干式振动料。
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