專利名稱：直接復(fù)合的鋁鎂尖晶石碳磚及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種含碳耐火材料，特別是一種直接復(fù)合的鋁鎂尖晶石碳磚及其制備方法。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有鋁鎂尖晶石碳磚的生產(chǎn)工藝是制品采用成型加壓，自然干燥24小時，或先經(jīng)過40～60℃干燥8小時后，再進入干燥窯，在隔火焰下，于250～300℃經(jīng)過72～76小時烘烤而成，且由于各部位加熱或冷卻都不均勻，反應(yīng)不充分徹底，影響了成品的結(jié)構(gòu)和性能，同時在原料配比時即需要添加鋁鎂尖晶石，增加產(chǎn)品的尖晶石含量，這種技術(shù)不但生產(chǎn)成本較高，工藝復(fù)雜，而且產(chǎn)品加熱后尖晶石含量波動很大，導致很多時候熱膨脹和殘余膨脹性不夠，砌縫部位損毀加速，導致產(chǎn)品最終使用效果不良。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種直接復(fù)合的鋁鎂尖晶石碳磚及其制備方法，這種鋁鎂尖晶石碳磚有效地解決了傳統(tǒng)鋁鎂尖晶石碳磚抗渣蝕性差的缺點，具有良好的耐剝落、抗渣蝕性能，熱震穩(wěn)定性好，導熱性低的特點，本發(fā)明選用優(yōu)質(zhì)鋁料、鎂砂、天然鱗片狀石墨和復(fù)合有機結(jié)合劑，采用獨特的生產(chǎn)工藝一次成型，利用冶煉溫度燒結(jié)，整體性能好，完全改變了傳統(tǒng)的生產(chǎn)工藝，在壓制成型后，不再需要熱處理等工序，這樣既有利于環(huán)保，又能夠大幅度縮短生產(chǎn)周期，節(jié)約能源、工效，降低生產(chǎn)成本，同時其獨特的生產(chǎn)工藝使其不需添加鋁鎂尖晶石，而采用原材料經(jīng)特殊工藝直接復(fù)合，利用冶煉溫度自然生成鋁鎂尖晶石，尖晶石生成量隨著冶煉溫度的變化而增減，這種技術(shù)能大幅度降低生產(chǎn)成本、提高制品的使用壽命，具有顯著的經(jīng)濟效益和社會效益，可廣泛用于鋼包、精煉爐等熱工設(shè)備，適用廣泛。
本發(fā)明的具體技術(shù)方案如下一種直接復(fù)合的鎂鋁尖晶石碳磚，其特征在于包括以下原材料及其重量配比鋁料 57-70鎂砂 5-8鋁鎂混磨粉17-25石墨 8-10結(jié)合劑4.5-5.5其中所述的鋁料包括粒度在2-5毫米之間的配比為37-45和粒度在0.088-2毫米之間的配比為20-25。
所述的鎂砂包括粒度在2-5毫米之間的配比為3.5-5和粒度在0.088-2毫米之間的配比為1.5-3。
所述的鋁鎂混磨粉粒度小于0.088毫米。
所述的石墨粒度小于100目。
本發(fā)明所述的鋁料的成份包括Al2O3≥83.7％、SiO2≤11.2％、Fe2O3≤1.09％、TiO2≤3.54％、CaO≤0.61％、MgO≤0.21％、K2O≤0.18％、Na2O≤0.06％，吸水率≤5％，體積密度≥2.90g/cm3。
本發(fā)明所述的鎂砂的成份包括MgO≥95.1％、CaO≤1.28％、SiO2≤2.01％、Fe2O3≤0.65％、Al2O3≤0.69％、燒失≤0.17％，體積密度≥3.19g/cm3。
本發(fā)明所述的石墨粒度≤100目，固定碳≥95％、灰份≤5％、水份≤0.5％。
本發(fā)明石墨選用鱗片狀石墨。
本發(fā)明所述的一種直接復(fù)合的鋁鎂尖晶石碳磚的制備方法，包括以下工藝流程原料準備、混合碾磨、碳化碾磨、混碾冷卻、壓制成型，其特征在于原料經(jīng)過混合碾磨、碳化碾磨、混碾冷卻三步工序后直接壓制成型即為成品，不再需要熱處理工序。
本發(fā)明所述的一種直接復(fù)合的鋁鎂尖晶石碳磚的制備方法，其特征在于A、原料準備選取鋁料、鎂砂破碎、篩分、混磨，另按照配比準備石墨、結(jié)合劑。其中石墨和結(jié)合劑的純度、用量是根據(jù)產(chǎn)品的使用條件而定，鋁料選用特級或一級鋁料，粒度為0.088-5mm，鎂砂選用95以上牌號鎂砂，粒度為0.088-5mm，鋁鎂混磨粉的混磨比例是根據(jù)使用條件而定，粒度≤0.088mm。
B、混合碾磨按照配比加入各原料，采用混碾機進行翻滾式混碾。
C、碳化碾磨在保持外加熱溫度為150-200℃情況下，對混合碾磨后的物料進行翻滾式均勻加熱碳化，碳化時間60-80分鐘。
D、混碾冷卻經(jīng)碳化碾磨的物料置于混碾機中自然冷卻至常溫。
E、壓制成型采用雙盤磨擦壓磚機將混碾冷卻后的物料壓制成型(公稱壓力4000KN以上)。
本發(fā)明所述的鋁鎂尖晶石碳磚的理化指標如下制品1制品2 制品3Al2O3％≥ 72 70 68MgO％≥ 810 12C％≥876顯氣孔率％≤ 456體積密度g/cm3≥ 2.88 2.85 2.80常溫耐壓強度MPa≥30 30 30本發(fā)明的特點是由于在混合碾磨、碳化碾磨、混碾冷卻過程中是采用翻滾式加熱碾磨，原料混合、碾磨、加熱、保溫、冷卻都更加均勻，能使各種原料反應(yīng)更充分；本發(fā)明工藝是原料經(jīng)過混合碾磨、碳化碾磨、混碾冷卻三步工序后直接壓制成型，不再需要熱處理的工藝步驟，縮短了生產(chǎn)周期，降低了生產(chǎn)成本；本發(fā)明工藝不再需要添加鋁鎂尖晶石原料，而是原料經(jīng)特殊工藝直接復(fù)合，利用冶煉溫度燒結(jié)，自然生成鋁鎂尖晶石，改進了產(chǎn)品的組織結(jié)構(gòu)性能，有效解決了傳統(tǒng)鋁鎂尖晶石碳磚抗渣蝕性差的缺點，大幅度降低生產(chǎn)成本、提高了使用壽命，具有廣泛的推廣應(yīng)用價值。
具體實施例方式實施例1一種直接復(fù)合的鋁鎂尖晶石碳磚，其特征在于包括以下原材料及其重量配比粒度在2-5毫米之間的鋁料37千克，粒度在0.088-2毫米之間的鋁料20千克，粒度在2-5毫米之間的鎂砂5千克，粒度在0.088-2毫米之間的鎂砂3千克，粒度小于0.088毫米的鋁鎂混磨粉25千克，粒度小于100目的石墨10千克，結(jié)合劑5千克。
本發(fā)明所述的鋁料的成份包括Al2O3≥83.7％、SiO2≤11.2％、Fe2O3≤1.09％、TiO2≤3.54％、CaO≤0.61％、MgO≤0.21％、K2O≤0.18％、Na2O≤0.06％，吸水率≤5％，體積密度≥2.90g/cm3。
本發(fā)明所述得鎂砂得成份包括MgO≥95.1％、CaO≤1.28％、SiO2≤2.01％、Fe2O3≤0.65％、Al2O3≤0.69％、燒失≤0.17％，體積密度≥3.19g/cm3。
本發(fā)明所述的石墨粒度≤100目，固定碳≥95％、灰份≤5％、水份≤0.5％。
本發(fā)明石墨選用鱗片狀石墨。
本發(fā)明所述的一種直接復(fù)合的鋁鎂尖晶石碳磚的制備方法，包括以下工藝流程原料準備、混合碾磨、碳化碾磨、混碾冷卻、壓制成型，其特征在于原料經(jīng)過混合碾磨、碳化碾磨、混碾冷卻三步工序后直接壓制成型即為成品，不再需要熱處理工序。
本發(fā)明所述的一種直接復(fù)合的鋁鎂尖晶石碳磚的制備方法，其特征在于A、原料準備選取鋁料、鎂砂破碎、篩分、混磨，另按照配比準備石墨、結(jié)合劑。其中石墨和結(jié)合劑的純度、用量是根據(jù)產(chǎn)品的使用條件而定，鋁料選用特級或一級鋁料，粒度為0.088-5mm，鎂砂選用95以上牌號鎂砂，粒度為0.088-5mm，鋁鎂混磨粉的混磨比例是根據(jù)使用條件而定，粒度≤0.088mm。
B、混合碾磨按照配比加入各原料，采用混碾機進行翻滾式混碾。
C、碳化碾磨在保持外加熱溫度為150-200℃情況下，對混合碾磨后的物料進行翻滾式均勻加熱碳化，碳化時間60-80分鐘。
D、混碾冷卻經(jīng)碳化碾磨的物料置于混碾機中自然冷卻至常溫。
E、壓制成型采用雙盤磨擦壓磚機將混碾冷卻后的物料壓制成型(公稱壓力4000KN以上)。
本發(fā)明所述的鋁鎂尖晶石碳磚的理化指標如下Al2O3≥72％，MgO≥8％，C≥8％，顯氣孔率≤4％，體積密度≥2.88g/cm3，常溫耐壓強度≥30MPa。
實施例2耐熱震性、剝落性試驗1、試制品的各項指標達到預(yù)計指數(shù)后，按上述工藝生產(chǎn)出小批量產(chǎn)品，在成都三益特鋼股份有限責任公司10噸電爐鋼包包底部位試用；共試用了3個鋼包，效果良好。
2、直接在成都三益特鋼股份有限責任公司40噸LF精煉鋼包包底部位采取局部試用；取得了滿意效果，與其它部位使用的傳統(tǒng)鋁鎂尖晶石碳磚相比，凸出厚度約為15mm。
3、在40tLF精煉鋼包包底部位采取整體試用；其效果顯著，無凹坑、凸出、掉片剝落現(xiàn)象；保證了包底與熔池、渣線同步損耗。
4、在攀鋼集團成都鋼鐵有限責任公司90噸VD橢圓精煉鋼包包底部位采取整體試用，最終壽命比原使用的高鋁磚、傳統(tǒng)鋁鎂尖晶石碳提高50％以上，效果顯著。
權(quán)利要求
1.一種直接復(fù)合的鋁鎂尖晶石碳磚，其特征在于包括以下原材料及其重量配比鋁料 57-70鎂砂 5-8鋁鎂混磨粉17-25石墨 8-10結(jié)合劑4.5-5.5其中所述的鋁料包括粒度在2-5毫米之間的配比為37-45和粒度在0.088-2毫米之間的配比為20-25。所述的鎂砂包括粒度在2-5毫米之間的配比為3.5-5和粒度在0.088-2毫米之間的配比為1.5-3。所述的鋁鎂混磨粉粒度小于0.088毫米。所述的石墨粒度小于100目。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種直接復(fù)合的鋁鎂尖晶石碳磚，其特征在于所述的鋁料的成份包括Al2O3≥83.7％、SiO2≤11.2％、Fe2O3≤1.09％、TiO2≤3.54％、CaO≤0.61％、MgO≤0.21％、K2O≤0.18％、Na2O≤0.06％，吸水率≤5％，體積密度≥2.90g/cm3。
3.根據(jù)權(quán)利1或2所述的一種直接復(fù)合的鋁鎂尖晶石碳磚，其特征在于所述的鋁料的粒度為0-5mm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種直接復(fù)合的鋁鎂尖晶石碳磚，其特征在于所述的鎂砂的成份包括MgO≥95.1％、CaO≤1.28％、SiO2≤2.01％、Fe2O3≤0.65％、Al2O3≤0.69％、燒失≤0.17％，體積密度≥3.19g/cm3。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的一種直接復(fù)合的鋁鎂尖晶石碳磚，其特征在于所述的鎂砂的粒度為0-5mm。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種直接復(fù)合的鋁鎂尖晶石碳磚，其特征在于所述的石墨粒度≤100目，固定碳≥95％、灰份≤5％、水份≤0.5％。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或6所述的一種直接復(fù)合的鋁鎂尖晶石碳磚，其特征在于所述的石墨選用鱗片狀石墨。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種直接復(fù)合的鋁鎂尖晶石碳磚的制備方法，包括以下工藝流程原料準備、混合碾磨、碳化碾磨、混碾冷卻、壓制成型，其特征在于原料經(jīng)過混合碾磨、碳化碾磨、混碾冷卻三步工序后直接壓制成型即為成品，不再需要熱處理工序。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種直接復(fù)合的鋁鎂尖晶石碳磚的制備方法，其特征在于A、原料準備選取鋁料、鎂砂破碎、篩分、混磨，另按照配比準備石墨、結(jié)合劑。其中石墨和結(jié)合劑的純度、用量是根據(jù)產(chǎn)品的使用條件而定，鋁料選用特級或一級鋁料，粒度為0.088-5mm，鎂砂選用95以上牌號鎂砂，粒度為0.088-5mm，鋁鎂混磨粉的混磨比例是根據(jù)使用條件而定，粒度≤0.088mm。B、混合碾磨按照配比加入各原料，采用混碾機進行翻滾式混碾。C、碳化碾磨在保持外加熱溫度為150-200℃情況下，對混合碾磨后的物料進行翻滾式均勻加熱碳化，碳化時間60-80分鐘。D、混碾冷卻經(jīng)碳化碾磨的物料置于混碾機中自然冷卻至常溫。E、壓制成型采用雙盤磨擦壓磚機將混碾冷卻后的物料壓制成型(公稱壓力4000KN以上)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種直接復(fù)合的鋁鎂尖晶石碳磚及其制備方法，包括以下原材料鋁料、鎂砂、鋁鎂混磨粉、石墨、結(jié)合劑。本發(fā)明采用獨特的生產(chǎn)工藝一次成型，改變了傳統(tǒng)的生產(chǎn)工藝，在壓制成型后，不再需要熱處理等工序，這樣既有利于環(huán)保，又能夠大幅度縮短生產(chǎn)周期，節(jié)約能源、工效，降低生產(chǎn)成本，同時采用原材料經(jīng)特殊工藝直接復(fù)合，利用冶煉溫度自然生成鋁鎂尖晶石，尖晶石生成量隨著冶煉溫度的變化而增減，具有顯著的經(jīng)濟效益和社會效益，可廣泛用于鋼包、精煉爐等熱工設(shè)備，適用廣泛。
文檔編號C04B35/44GK1546422SQ200310111059
公開日2004年11月17日 申請日期2003年12月1日 優(yōu)先權(quán)日2003年12月1日
發(fā)明者陳忠貴 申請人:陳忠貴