一種耐火磚及耐火磚的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及鋼鐵冶煉技術(shù)領(lǐng)域，尤其設(shè)及一種耐火磚及耐火磚的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 真空冶煉爐擁有精煉功能強(qiáng)、處理能力大、處理周期短、處理后鋼水的潔凈度水平 高等特點(diǎn)，已在全世界鋼廠廣泛使用，但因其長時(shí)間經(jīng)受氣流和鋼液的高速?zèng)_刷，工作條件 十分惡劣。特別是其中的浸潰管和下部槽，不但內(nèi)壁受到高速氣流和鋼液的沖刷，而且外壁 受烙渣的侵蝕和急冷急熱的作用，因此要求其材料具有優(yōu)良的抗鋼水和渣侵蝕性能、良好 的高溫強(qiáng)度，同時(shí)，還要求材料具有足夠的熱震穩(wěn)定性。超高溫?zé)蓛x銘制品，因較好地同 時(shí)兼有上述諸方面的優(yōu)良性能，過去幾十年中在世界各地均被選為真空冶煉設(shè)備的最合適 的爐襯耐火材料，目前仍是真空冶煉設(shè)備應(yīng)用最普遍的爐襯耐火材料。
[0003] 然而，從上世紀(jì)屯八十年代W來，銘公害問題越來越受到重視，因?yàn)樵诟邷貕A性使 用環(huán)境下，=價(jià)銘化3+能轉(zhuǎn)變?yōu)榱鶅r(jià)銘化6+，化6+是一種致癌物，廢儀銘磚利用過程中變 質(zhì)層分離后廢棄、破粉碎揚(yáng)塵均可能造成運(yùn)種有害物質(zhì)擴(kuò)散并損害環(huán)境，對人體十分有害。 另外，儀銘殘磚中的Kz化〇4、化化〇4易溶于水，因此化6+會(huì)順雨水溶解、滲入地下造成水污 染。
[0004] 因此，近年來無銘耐材開發(fā)工作受到普遍的重視，而無銘耐火材料開發(fā)的一個(gè)主 要方向是儀侶尖晶石質(zhì)材料。儀侶尖晶石由于與儀銘尖晶石具有類似的耐火性能，二者的 基本特性有可能形成相互替代的材料。但是，儀侶尖晶石質(zhì)材料通常采用電烙法或燒結(jié)法 合成。但是，電烙法或燒結(jié)法會(huì)導(dǎo)致體積膨脹，同時(shí)尖晶石的聚集再結(jié)晶能力很弱，使磚巧 的燒結(jié)相當(dāng)困難，難W得到致密的尖晶石制品，造成高溫強(qiáng)度和常溫強(qiáng)度較差。 陽〇化]也就是說，現(xiàn)有技術(shù)中的耐火磚存在環(huán)保和強(qiáng)度不能兼得的技術(shù)問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明通過提供一種耐火磚及耐火磚的制備方法，解決了現(xiàn)有技術(shù)中的耐火磚存 在的環(huán)保和強(qiáng)度不能兼得的技術(shù)問題。
[0007] 一方面，為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了如下技術(shù)方案：
[0008] 一種耐火磚，所述耐火磚包括的組分及所述組分的重量百分比為：
[0009] 電烙儀砂粒50-60%、電烙儀砂粉0-15%、電烙尖晶石顆粒0-20%、電烙尖晶石粉 0-20%、電烙尖晶石微粉0-9%和復(fù)合外加劑1-6% ;
[0010] 其中，所述耐火磚為將所述組分壓制成型后高溫干燥制備；通過所述電烙尖晶石 微粉的結(jié)合作用和所述組分在高溫使用過程中的燒結(jié)活性，發(fā)生磚巧內(nèi)部自燒結(jié)，產(chǎn)生二 次尖晶石，從而避免了采用電烙法或燒結(jié)法導(dǎo)致的體積膨脹，提高了所述耐火磚的中溫強(qiáng) 度和常溫強(qiáng)度；
[0011] 其中，所述電烙儀砂粒和所述電烙尖晶石顆粒均為粒度料，增加了所述組分的臨 界粒度，為所述耐火磚提供了牢固的骨架結(jié)構(gòu)，從而提高了所述耐火磚的高溫強(qiáng)度。
[0012] 可選的，所述耐火磚，還包括：2-6%的酪醒樹脂，W作為結(jié)合劑提高所述組分的結(jié) 合度。 陽01引可選的，所述電烙儀砂粒中的MgO含量的重量百分比> 98%，顆粒度《8mm;所 述電烙儀砂粉中的MgO含量的重量百分比>98%，顆粒度《180目；所述電烙尖晶石顆粒 中的AI2O3含量的重量百分比> 76%，顆粒度《Imm;所述電烙尖晶石粉中的Al2〇3含量的 重量百分比>76%，中位徑《 320目；所述電烙尖晶石微粉中的Al2〇3含量的重量百分比 > 76%，中位徑《5Jim。
[0014] 可選的，所述復(fù)合外加劑為氮化娃粉、碳氮化鐵粉、碳化鐵粉、棚酸鋼粉中的一種 或多種的組合。 陽015] 另一方面，提供一種耐火磚的制備方法，包括：
[0016] 按重量百分比稱?。?br>[0017] 電烙儀砂粒50-60%、電烙儀砂粉0-15%、電烙尖晶石顆粒0-20%、電烙尖晶石粉 0-20%、電烙尖晶石微粉0-9%、復(fù)合外加劑1-6%和酪醒樹脂2-6% ;
[0018] 將所述烙儀砂粒、所述電烙儀砂粉、所述電烙尖晶石顆粒、所述電烙尖晶石粉和所 述電烙尖晶石微粉中粒度大于第一粒度的骨料干混第一時(shí)長，再加入所述酪醒樹脂，濕混 第二時(shí)長形成第一混合物；
[0019] 將所述烙儀砂粒、所述電烙儀砂粉、所述電烙尖晶石顆粒、所述電烙尖晶石粉和所 述電烙尖晶石微粉中粒度小于等于所述第一粒度的粉料和所述復(fù)合外加劑加入所述第一 混合物，混和第=時(shí)長后再困料第四時(shí)長；
[0020] 將困料后的混合物，W第一壓力在壓機(jī)上加壓成型，制得半成品；
[0021] 將所述半成品在干燥害內(nèi)第一溫度下干燥第五時(shí)長，制得所述耐火磚；
[0022] 其中，通過所述電烙尖晶石微粉的結(jié)合作用和所述組分在高溫使用過程中的燒結(jié) 活性，發(fā)生磚巧內(nèi)部自燒結(jié)，產(chǎn)生二次尖晶石，從而避免了采用電烙法或燒結(jié)法導(dǎo)致的體積 膨脹，提高了所述耐火磚的中溫強(qiáng)度和常溫強(qiáng)度；
[0023] 其中，所述電烙儀砂粒和所述電烙尖晶石顆粒均為粒度料，增大了所述組分的臨 界粒度，為所述耐火磚提供了牢固的骨架結(jié)構(gòu)，從而提高了所述耐火磚的高溫強(qiáng)度。
[0024] 可選的，所述電烙儀砂粒中的MgO含量的重量百分比> 98%，顆粒度《8mm;所 述電烙儀砂粉中的MgO含量的重量百分比>98%，顆粒度《180目；所述電烙尖晶石顆粒 中的AI2O3含量的重量百分比> 76%，顆粒度《Imm;所述電烙尖晶石粉中的Al2〇3含量的 重量百分比>76%，中位徑《 320目；所述電烙尖晶石微粉中的Al2〇3含量的重量百分比 > 76%，中位徑《5Jim。
[0025] 可選的，所述復(fù)合外加劑為氮化娃粉、碳氮化鐵粉、碳化鐵粉、棚酸鋼粉中的一種 或多種的組合。
[00%] 可選的，所述第一時(shí)長為2-5分鐘；所述第二時(shí)長為5-8分鐘；所述第=時(shí)長為 5-8分鐘；所述第四時(shí)長為1-2小時(shí)；所述第五時(shí)長為15-25小時(shí)。
[0027] 可選的，所述第一粒度為0.088mm。
[0028] 可選的，所述第一壓力為100-300MPa;所述第一溫度為200-400°C。
[0029] 本申請實(shí)施例中提供的一個(gè)或多個(gè)技術(shù)方案，至少具有如下技術(shù)效果或優(yōu)點(diǎn)：
[0030] 1、本申請實(shí)施例提供的耐火磚及耐火磚的制備方法，通過設(shè)置電烙儀砂粒、電烙 儀砂粉、電烙尖晶石顆粒、電烙尖晶石粉、電烙尖晶石微粉和復(fù)合外加劑的合理配比，不需 要經(jīng)過電烙法或燒結(jié)法高溫?zé)?。而是利用電烙尖晶石微粉在巧體中的結(jié)合作用和高溫使 用過程中的燒結(jié)活性，發(fā)生磚巧內(nèi)部自燒結(jié)，產(chǎn)生二次尖晶石，使尖晶石無銘耐材組織良好 燒結(jié)發(fā)育，從而避免了采用電烙法或燒結(jié)法帶來的體積膨脹難W得到致密的尖晶石制品的 問題，提高了磚體基質(zhì)部分的性能，即提高了中溫強(qiáng)度和常溫強(qiáng)度。
[0031] 2、本申請實(shí)施例提供的耐火磚及耐火磚的制備方法，通過設(shè)置電烙儀砂粒、電烙 儀砂粉、電烙尖晶石顆粒、電烙尖晶石粉、電烙尖晶石微粉和復(fù)合外加劑的合理配比，增加 了棱角突出的粒度料的含量，增大了臨界粒度，適當(dāng)加大了大顆粒比例，提供了牢固的骨架 結(jié)構(gòu)，從而提高儀尖晶石耐火磚的高溫強(qiáng)度。
[0032] 3、本申請實(shí)施例提供的耐火磚及耐火磚的制備方法，引入了氮化娃粉、碳氮化鐵 粉、碳化鐵粉等材料經(jīng)合理配比后作為復(fù)合外加劑，利用氮化物和碳氮化物高強(qiáng)度、高耐磨 W及超強(qiáng)的抗熱震性來平衡單純加入氧化鐵帶來的負(fù)面影響，使得尖晶石耐火磚在具備高 溫抗侵蝕性的前提下，也具有良好的抗熱震性，大大提高了儀侶尖晶石磚的壽命。
【具體實(shí)施方式】
[0033] 本申請實(shí)施例通過提供一種耐火磚及耐火磚的制備方法，解決了現(xiàn)有技術(shù)中的耐 火磚存在的環(huán)保和強(qiáng)度不能兼得的技術(shù)問題。提供了一種環(huán)保且強(qiáng)度高的耐火磚。
[0034] 為解決上述技術(shù)問題，本申請實(shí)施例提供技術(shù)方案的總體思路如下：
[0035] 本申請?zhí)峁┮环N耐火磚，所述耐火磚包括的組分及所述組分的重量百分比為：
[0036] 電烙儀砂粒50-60%、電烙儀砂粉0-15%、電烙尖晶石顆粒0-20%、電烙尖晶石粉 0-20%、電烙尖晶石微