專利名稱：：無碳免燒磚及其生產(chǎn)方法
技術(shù)領域：
：本發(fā)明涉及無碳免燒磚及其生產(chǎn)方法，屬于無機材料領域。
背景技術(shù)：
：鋼包是煉鋼生產(chǎn)過程中重要的轉(zhuǎn)運和精煉容器。隨著冶煉技術(shù)的進步(主要是精煉)及鋼產(chǎn)量的增加，鋼廠迫切要求提高鋼包內(nèi)襯的使用壽命。最初鋼包采用高鋁磚作為鋼包的內(nèi)襯材料，由于鋼渣是堿性渣，高鋁磚是酸性耐火材料，鋼渣對高鋁磚的侵蝕嚴重，導致鋼包的內(nèi)襯的使用壽命偏低。為了提高鋼包內(nèi)襯的使用壽命，鋼包內(nèi)襯向綜合砌筑方向發(fā)展，渣線部位采用鎂碳磚，渣線以下采用鋁鎂碳磚，鋼包底采用澆注料。由于鎂碳磚和鋁鎂碳磚中含有碳，可以較好地提高鋼包磚的抗渣滲透性，抗侵蝕能力得到提高，對提高鋼包工作層的使用壽命有利，但鎂碳磚和鋁鎂碳磚在使用過程中主要存在以下不足1、碳的導熱系數(shù)大，導致鎂碳磚和鋁鎂碳磚的導熱系數(shù)增大，鋼包的熱損失增大，鋼水溫降增大，對后續(xù)冶煉工藝不利。2、采用鎂碳磚和鋁鎂碳磚作為鋼包的工作層，碳會擴散到鋼水中去，影響鋼水的質(zhì)量。3、采用鎂碳磚和鋁鎂碳磚作鋼包的工作層，到鋼包使用后期，隨著碳的氧化，鎂碳磚和鋁鎂碳磚會由于結(jié)構(gòu)疏松而解體，使用壽命受到限制。申請?zhí)枮?2117370.2的專利申請公開了一種無碳鋼包工作襯預制塊，但該無碳鋼包工作襯預制塊存在下述不足(1)該預制塊體積密度偏小，影響使用整體穩(wěn)定性，抗剝落性能差。(2)該預制塊氣孔率偏大，影響抗渣性能。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種使用壽命更高的無碳免燒磚。本發(fā)明無碳免燒磚由下述重量配比的原料制備而成耐火骨料6080份，耐火粉料1332份，活性α-Al2O3粉715份，適量結(jié)合劑(結(jié)合劑的作用主要是使各原料膠結(jié)，適量結(jié)合劑即指各原料混合后能夠壓制成型即可)；其中，所述的耐火骨料為剛玉；所述耐火粉料為鎂砂粉與剛玉粉的混合物，鎂砂粉為37份，剛玉粉為1025份；所述結(jié)合劑為MgCl2溶液。本發(fā)明中的耐火骨料主要起骨架作用，決定物理力學和高溫使用性能。本發(fā)明中的耐火骨料選擇剛玉是因為剛玉具有優(yōu)良的化學穩(wěn)定性和抵抗還原劑作用的能力。剛玉可分為燒結(jié)剛玉和電熔剛玉兩大品種，又可分為白剛玉、礬土基剛玉、棕剛玉、鋯剛玉和鉻剛玉等，根據(jù)具體需要可以選擇不同種類的剛玉作為耐火骨料。其中，為了使本發(fā)明無碳免燒磚的性能更好，上述耐火骨料的最大粒度優(yōu)選為46mm，耐火骨料的顆粒級配優(yōu)選為34級。耐火骨料的最大粒度選擇46mm，顆粒級配選擇34級可以使生產(chǎn)的無碳免燒磚具有較高的體積密度和較低氣孔率，提高本發(fā)明無碳免燒磚抗鋼水沖刷性能和抗渣侵蝕性能。根據(jù)具體需要，可以選擇相應的耐火骨料最大粒度和顆粒級配等級，如耐火骨料的最大粒度選擇5mm，顆粒級配選擇4級，則配料的顆粒級配可以為53mm、32mm、2Omm、<0.088mm。本發(fā)明中的耐火粉料在高溫作用下起聯(lián)結(jié)或膠結(jié)耐火骨料的作用，使之獲得高溫物理力學和使用性能。本發(fā)明中的耐火粉料為剛玉粉和鎂砂粉的混合物，為了使聯(lián)結(jié)或膠結(jié)耐火骨料的效果更好，本發(fā)明中的耐火粉料的粒度優(yōu)選<0.088mm。根據(jù)具體需要，可以選擇不同品級的剛玉粉，隨著剛玉品級及純度的提高，本發(fā)明無碳免燒磚的性能也相應提高。鎂砂粉分為電熔鎂砂粉的燒結(jié)鎂砂粉，根據(jù)具體需要，可以選擇相應的鎂砂粉。本發(fā)明中的活性α-Al2O3粉，其反應活性較強，可以在較低的溫度下與鎂砂粉反應生成鋁鎂尖晶石，以提高無碳磚的高溫性能。為了提高本發(fā)明無碳免燒磚的性能，所述活性α-Al2O3粉的粒度優(yōu)選彡10μm。本發(fā)明中的結(jié)合劑可以使耐火骨料和粉料膠結(jié)。本發(fā)明的結(jié)合劑優(yōu)選為飽和MgCl2溶液，飽和MgCl2溶液的粘結(jié)性強，可以更好的提高成型磚坯的出模強度，同時還可以更好的提高磚坯的高溫強度。本發(fā)明還提供了生產(chǎn)上述無碳免燒磚的方法，該方法包括如下步驟a、配料按下述重量配比稱取各原料耐火骨料6080份，耐火粉料1332份，活性α-Al2O3粉715份，適量結(jié)合劑；其中，所述的耐火骨料為剛玉；所述耐火粉料為鎂砂粉與剛玉粉的混合物，鎂砂粉為37份，剛玉粉為1025份；所述結(jié)合劑為MgCl2溶液；b、混合將a步驟的原料混勻；C、成型b步驟混勻后的原料成型；d、烘干成型后的無碳磚于常溫下干燥2026h，然后逐步升溫至220230°C干燥812h，冷卻，即得成品。其中，上述a步驟所述耐火骨料的最大粒度優(yōu)選為46mm，耐火骨料的顆粒級配優(yōu)選為34級；所述耐火粉料的粒度優(yōu)選彡0.088mm；所述活性α-Al2O3粉的粒度優(yōu)選彡IOym；所述的結(jié)合劑優(yōu)選為飽和MgCl2溶液(配料時按重量配比加入35份飽和MgCl2溶液即可)。其中，上述b步驟如果各原料同時加入，需要很長時間才能混合均勻，為了節(jié)約混勻時間，以提高生產(chǎn)效率，上述b步驟各原料混合時先將6080份耐火骨料與12份結(jié)合劑混勻，然后加入1332份耐火粉料、活性α-Al2O3粉715份和剩余的結(jié)合劑混勻。其中，上述d步驟中升溫干燥成型后的無碳磚時，如果升溫速度過快，則可能導致磚塊開裂，影響磚塊質(zhì)量；如果升溫速度過慢，則會降低生產(chǎn)效率。上述d步驟中從常溫升溫至220230°C的升溫速度優(yōu)選為1015°C/h，這樣既可確保成品質(zhì)量較高，又能確保生產(chǎn)效率較好。本發(fā)明無碳免燒磚相比現(xiàn)有產(chǎn)品，其耐壓強度更高，體積密度更大，并降低了氣孔率，使產(chǎn)品的整體使用穩(wěn)定性和抗渣侵蝕性能得到提高，從而提高了產(chǎn)品的使用壽命。具體實施例方式下面結(jié)合實施例對本發(fā)明的具體實施方式做進一步的描述，并不因此將本發(fā)明限制在所述的實施例范圍之中。實施例1生產(chǎn)本發(fā)明無碳免燒磚1、稱量按表1的配比稱取各物料。其中，棕剛玉、α-Al2O3微粉、燒結(jié)鎂砂粉的原料來源為市售產(chǎn)品，飽和氯化鎂溶液為自行配制。表1各物料配比<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>2、混勻(采用碾制法混勻)生產(chǎn)前要把泥碾機內(nèi)的殘料清理干凈，不得有雜質(zhì)、結(jié)塊。每碾泥料6001200kg，應保證碾勻，無生料塊。泥料碾料的投料順序為骨料先混碾5分鐘，然后加入1/3的結(jié)合劑并混碾5分鐘，再加入α-Al2O3微粉、燒結(jié)鎂砂粉和剩余的2/3結(jié)合劑并混碾8分鐘，最后出料。3、成型采用630Τ摩擦壓磚機成型，成型時，先輕后重，保證無碳磚的體密附合技術(shù)要求，無層裂。4、干燥成型后的無碳磚于常溫下干燥一天后，入隧道式干燥窯升溫至220230°C干燥9h，其中，隧道式干燥窯從常溫升溫至220230°C的升溫速度為1015°C/h，干燥后的無碳磚出窯后，經(jīng)自然冷卻得到成品。實施例2生產(chǎn)本發(fā)明無碳免燒磚1、稱量按表2的配比稱取各物料。其中，白剛玉、α-Al2O3微粉、燒結(jié)鎂砂粉的原料來源為市售產(chǎn)品，飽和氯化鎂溶液為自行配制。表2各物料配比<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>2、混勻(采用碾制法混勻)生產(chǎn)前要把泥碾機內(nèi)的殘料清理干凈，不得有雜質(zhì)、結(jié)塊。每碾泥料6001200kg，應保證碾勻，無生料塊。泥料碾料的投料順序為骨料先混碾5分鐘，然后加入1/3的結(jié)合劑并混碾5分鐘，再加入α-Al2O3微粉、燒結(jié)鎂砂粉和剩余的2/3結(jié)合劑并混碾8分鐘，最后出料。3、成型采用630Τ摩擦壓磚機成型，成型時，先輕后重，保證無碳磚的體密附合技術(shù)要求，無層裂。4、干燥成型后的無碳磚于常溫下干燥一天后，入隧道式干燥窯升溫至220230°C干燥13h，其中，隧道式干燥窯從常溫升溫至220230°C的升溫速度為1015°C/h，干燥后的無碳磚出窯后，經(jīng)自然冷卻得到成品。試驗例本發(fā)明無碳免燒磚的性能測定1、按申請?zhí)枮?2117370.2的專利申請中的方法生產(chǎn)無碳鋼包工作襯預制塊，并分別測定無碳鋼包工作襯預制塊和實施例1、2生產(chǎn)的本發(fā)明無碳免燒磚的性能，結(jié)果見表3。表3性能測定結(jié)果<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>從表3可以看出，本發(fā)明產(chǎn)品的耐壓強度和體積密度高于02117370.2專利申請的產(chǎn)品，氣孔率低于02117370.2專利申請的產(chǎn)品。本發(fā)明產(chǎn)品的整體使用穩(wěn)定性和抗渣侵蝕性能更好，從而使產(chǎn)品的使用壽命更高。2、使用壽命測定將所實施例1、2生產(chǎn)的無碳免燒磚經(jīng)攀鋼200噸精煉鋼包試用，實施例1的產(chǎn)品使用壽命為135次，實施例2的產(chǎn)品使用壽命為150次。權(quán)利要求無碳免燒磚，其特征在于由下述重量配比的原料制備而成耐火骨料60～80份，耐火粉料13～32份，活性α-Al2O3粉7～15份，適量結(jié)合劑；其中，所述的耐火骨料為剛玉；所述耐火粉料為鎂砂粉與剛玉粉的混合物，鎂砂粉為3～7份，剛玉粉為10～25份；所述結(jié)合劑為MgCl2溶液。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無碳免燒磚，其特征在于所述耐火骨料的最大粒度為46mm,耐火骨料的顆粒級配為34級。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無碳免燒磚，其特征在于所述耐火粉料的粒度<0.088mm。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無碳免燒磚，其特征在于所述活性α-Al2O3粉的粒度(10μm。5.根據(jù)權(quán)利要求14任一項所述的無碳免燒磚，其特征在于所述的結(jié)合劑為飽和MgCl2溶液。6.生產(chǎn)無碳免燒磚的方法，其特征在于包括如下步驟a、配料按下述重量配比稱取各原料耐火骨料6080份，耐火粉料1332份，活性α-Al2O3粉715份，適量結(jié)合劑；其中，所述的耐火骨料為剛玉；所述耐火粉料為鎂砂粉與剛玉粉的混合物，鎂砂粉為37份，剛玉粉為1025份；所述結(jié)合劑為MgCl2溶液；b、混合將a步驟的原料混勻；c、成型b步驟混勻后的原料成型；d、烘干成型后的無碳磚于常溫下干燥2026h，然后逐步升溫至220230°C干燥812h，冷卻，即得成品。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的生產(chǎn)無碳免燒磚的方法，其特征在于a步驟所述耐火骨料的最大粒度為46mm，耐火骨料的顆粒級配為34級；所述耐火粉料的粒度<0.088mm；所述活性α-Al2O3粉的粒度彡10μm；所述的結(jié)合劑為飽和MgCl2溶液。8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的生產(chǎn)無碳免燒磚的方法，其特征在于b步驟各原料混合時先將6080份耐火骨料與12份結(jié)合劑混勻，然后加入1332份耐火粉料、活性α-Al2O3粉715份和剩余的結(jié)合劑混勻。9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的生產(chǎn)無碳免燒磚的方法，其特征在于所述d步驟中從常溫升溫至220230°C的升溫速度為1015°C/h。全文摘要本發(fā)明涉及無碳免燒磚及其生產(chǎn)方法，屬于無機材料領域。本發(fā)明所解決的技術(shù)問題是提供了一種使用壽命更高的無碳免燒磚。本發(fā)明無碳免燒磚由下述重量配比的原料制備而成耐火骨料60～80份，耐火粉料13～32份，活性α-Al2O3粉7～15份，適量結(jié)合劑；其中，所述的耐火骨料為剛玉；所述耐火粉料為鎂砂粉與剛玉粉的混合物，鎂砂粉為3～7份，剛玉粉為10～25份；所述結(jié)合劑為MgCl2溶液。本發(fā)明無碳免燒磚相比現(xiàn)有產(chǎn)品，其耐壓強度更高，體積密度更大，并降低了氣孔率，使產(chǎn)品的整體使用穩(wěn)定性和抗渣侵蝕性能得到提高，從而提高了產(chǎn)品的使用壽命。文檔編號C04B35/622GK101804456SQ20101014177公開日2010年8月18日申請日期2010年4月8日優(yōu)先權(quán)日2010年4月8日發(fā)明者姚牧,李亮申請人:攀枝花學院