一種納米級基質結合高性能電熔鎂鈣磚及其制造方法技術

本發明專利技術提供一種納米級基質結合高性能電熔鎂鈣磚及其制造方法，所述電熔鎂鈣磚由以下原料而成：8~5mm高鈣電熔鎂鈣砂、5~2mm高鈣電熔鎂鈣砂、2~0mm高鈣電熔鎂鈣砂、≤0.074mm高鈣電熔鎂鈣砂細粉、8~5mm電熔鎂砂、5~2mm電熔鎂砂、2~0mm電熔鎂砂、≤0.074mm電熔鎂砂細粉、納米級海水鎂砂細粉、結合劑石蠟。其制造方法包括細粉預混、整體混煉、成型、干燥、燒成等工序。本發明專利技術制品微觀結構致密，低熔點礦物極少，具有較高抗侵蝕性能、抗沖刷性能、抗剝落性能及抗水化性能，平均提高爐齡30%以上，達到不銹鋼及特殊鋼冶煉高效、長壽、潔凈化的目的要求，為鋼企降低了成本。

【技術實現步驟摘要】
一種納米級基質結合高性能電熔鎂鈣磚及其制造方法
本專利技術涉及一種納米級基質結合高性能電熔鎂鈣磚及其制造方法，屬于不銹鋼等特種鋼冶爐用耐火材料

技術介紹
眾所周知，鎂鈣磚已成為不銹鋼等特種鋼冶煉裝置不可缺少且很難替代的耐火材料。目前，國內的鎂鈣磚是以燒成白云石砂（燒結鎂鈣砂）和電熔鎂砂為主要原料，生產出鎂鈣磚制品的理化指標及使用性能存在如下問題，如：SiO2、Al2O3、Fe2O3三項雜質之和在2~3%，雜質含量偏高，與鋼液、爐渣反應生成低熔物較多，不利于產品的抗化學侵蝕能力；不浸蠟體積密度3.00g/cm3左右、顯氣孔率在8~12%，組織結構不夠致密，降低了產品抵抗鋼液、爐渣的滲透能力；以上兩點同時也降低了鎂鈣磚的抗熱震穩定性能和抗剝落性能；產品自身抗水化能力不強，需要浸蠟處理，增加制造成本；CaO含量相對較低，在20~30%之間，潔凈鋼能力不理想。隨著不銹鋼冶煉技術、工藝的進一步發展，致使鎂鈣磚的使用條件更加苛刻，如：爐容變大、爐內壓力增大、冶煉溫度升高、冶煉時間更長等。目前鎂鈣磚的使用性能已不能滿足鋼廠高爐齡，低成本的目標要求，如：國內某鋼廠180噸AOD爐，因風眼區和渣線部位用鎂鈣磚抗侵蝕性能不佳，而造成提前下線；另外，由于鎂鈣磚的易水化性，凈化鋼水能力更強的高鈣鎂鈣磚（CaO≥35%）仍沒有較成熟的生產技術方案。因此，開發不易水化且具有更高使用性能的鎂鈣磚，對不銹鋼、特殊鋼冶煉的高效、長壽、潔凈化發展具有重要的實際意義和應用前景。
技術實現思路
為了解決上述問題，本專利技術提供了一種納米級基質結合高性能電熔鎂鈣磚及其制造方法，旨在進一步提高鎂鈣磚的純度和致密性，提高鎂鈣磚的抗侵蝕性能、抗滲透性能、抗沖刷性能、抗剝落性能、抗水化性能，最終滿足不銹鋼冶煉需求的目的。為了實現上述目的，本專利技術采用的技術方案是：一種納米級基質結合高性能電熔鎂鈣磚，由以下原料按重量份配比而成：8~5mm高鈣電熔鎂鈣砂5~10份、5~2mm高鈣電熔鎂鈣砂20~35份、2~0mm高鈣電熔鎂鈣砂20~30份、≤0.074mm高鈣電熔鎂鈣砂細粉10~15份、8~5mm電熔鎂砂5~10份、5~2mm電熔鎂砂0~15份、2~0mm電熔鎂砂0~10份、≤0.074mm電熔鎂砂細粉5~10份、納米級海水鎂砂細粉5~10份、結合劑2~5份。所述納米級海水鎂砂細粉、高鈣電熔鎂鈣砂、電熔鎂砂理化指標如下：項目納米級海水鎂砂細粉高鈣電熔鎂鈣砂電熔鎂砂MgO,%≥98.00≥50.00≥97.00CaO,%≤1.00≥48.00≤1.50∑SiO2+Al2O3+Fe2O3,%≤1.00≤1.20≤1.50CaO/SiO2≥2—≥2體積密度,g/cm3≥3.45≥3.30≥3.48所述的結合劑為石蠟。制造上述納米級基質結合高性能電熔鎂鈣磚的工藝方法，包括如下步驟：1）原料破碎：將所述高鈣電熔鎂鈣砂和電熔鎂砂原料分別依次經過顎式破碎機、對輥式破碎機及雷蒙粉磨機進行破碎、篩分、磨粉，制成粒度分別為8~5mm、5~2mm、2~0mm的顆粒料與粒度為≤0.074mm細粉料；2）細粉預混：將納米級海水鎂砂細粉與粒度為≤0.074mm的高鈣電熔鎂鈣砂細粉及電熔鎂砂細粉按要求所需的重量份配比混合均勻；3）混料：將所有原料按要求所述重量份送入高速混煉機內進行混練，其加料順序依次為：先將粒度為8~5mm、5~2mm、2-0mm的高鈣電熔鎂鈣砂及電熔鎂砂混合5~7分鐘，然后加入結合劑石蠟混合5~7分鐘，再加入步驟2）預混好的細粉混合8~12分鐘，混合均勻后出料；4）涼料：將混合均勻的泥料送至晾料平臺進行翻料、散熱、降溫，溫度降至室溫；5）成型：稱取規定重量泥料，均勻置入壓磚機模腔內，千噸壓力機高壓成型，成型時加壓制度采用先輕后重的原則進行，即：先輕力壓制2~3次，重力壓制5~8次；6）燒成：將上述成型磚坯碼放到隧道窯窯車上，直接經隧道窯進行高溫燒成，燒成溫度1560~1600℃；7）揀選、加工及包裝：出窯的鎂鈣磚無需浸蠟，冷卻后經揀選、磨磚加工、抽真空包裝后入成品庫。本專利技術的有益效果在于：1、采用高鈣電熔鎂鈣砂，其晶相中氧化鈣與氧化鎂晶粒粗大、分布均勻、結合致密，因此照比其它燒結鎂鈣砂具有更高的體積密度高、雜質含量更低，生產出的制品具有較好的高溫體積穩定性和較強的抗沖刷、抗侵蝕性能，抗水化性相對較高；另外，可以通過加入比例調整，生產出潔凈鋼能力更好的高鈣鎂鈣磚制品；2、通過納米級海水鎂砂細粉作為基質，對組分中相對易水化的高鈣電熔鎂鈣砂充分、嚴密包裹，經高溫燒成后形成防水化保護膜，可進一步提高制品的抗水化性能；另外，因其比表面積極大，降低燒結溫度、促進燒結，解決了電熔材料不易燒結的問題，經高溫燒成后的制品基質部分結合更加致密，提高耐壓強度；3、所述高鈣電熔鎂鈣砂、納米級海水鎂砂、電熔鎂砂均為高體積密度、低氣孔率、高純度、低雜質，且CaO/SiO2≥2的原料，生產出的制品組織結構更加致密，在高溫條件下生產的低熔物極少，是制品具有極強的抵抗爐渣化學侵蝕、抗爐渣滲透能力、和抗剝落性能。綜上所述，通過本專利技術生產出的高性能電熔鎂鈣磚微觀結構致密，低熔點礦物極少，具有較高的體積密度、高溫強度、抗侵蝕性能、抗滲透性能、抗沖刷性能、抗剝落性能、潔凈鋼能力，該系列制品可以用在不銹鋼及特殊鋼的冶煉的AOD爐、GOR爐、VOD爐等設備爐上，特別是在冶煉條件最為苛刻的風眼區、渣線及耳軸部位，使用效果明顯優于現行產品，平均爐齡壽命提高了30%以上，達到不銹鋼及特殊鋼冶煉高效、長壽、潔凈化的目的要求，為鋼企降低了成本。另外，本系列制品抗水化能力極強，制品不需浸蠟，抽真空包裝后保存期達到一年以上。實施例1一種納米級基質結合高性能電熔鎂鈣磚，是由以下原料按重量份配比制成的：8~5mm高鈣電熔鎂鈣砂5份、5~2mm高鈣電熔鎂鈣砂25份、2~0mm高鈣電熔鎂鈣砂25份、≤0.074mm高鈣電熔鎂鈣砂細粉10份、8~5mm電熔鎂砂5份、5~2mm電熔鎂砂10份、2~0mm電熔鎂砂5份、≤0.074mm電熔鎂砂細粉10份、納米級海水鎂砂細粉5份、結合劑2~5份。所述納米級海水鎂砂細粉、高鈣電熔鎂鈣砂、電熔鎂砂理化指標如下：項目納米級海水鎂砂細粉高鈣電熔鎂鈣砂電熔鎂砂MgO,%≥98.00≥50.00≥97.00CaO,%≤1.00≥48.00≤1.50∑SiO2+Al2O3+Fe2O3,%≤1.00≤1.20≤1.50CaO/SiO2≥2—≥2體積密度,g/cm3≥3.45≥3.30≥3.48所述的結合劑為石蠟。上述納米級基質結合高性能電熔鎂鈣磚的制造方法，包括如下工藝步驟：1）原料破碎：將所述高鈣電熔鎂鈣砂和電熔鎂砂原料分別依次經過顎式破碎機、對輥式破碎機及雷蒙粉磨機進行破碎、篩分、磨粉，制成粒度分別為8~5mm、5~2mm、2~0mm的顆粒料與粒度為≤0.074mm細粉料；2）細粉預混：將納米級海水鎂砂細粉與粒度為≤0.074mm的高鈣電熔鎂鈣砂細粉及電熔鎂砂細粉按要求所需的重量份配比混合均勻；3）混料：將所有原料按要求所述重量份送入高速混煉機內進行混練，其加料順序依次為：先將粒度為8~5mm、5~2mm、2-0mm的高鈣電熔鎂鈣砂及電熔鎂砂混合5~7分鐘，然后加入結合劑石蠟混合5~7分鐘，本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種納米級基質結合高性能電熔鎂鈣磚，其特征是由以下原料按重量份配比而成：8~5mm??????????????高鈣電熔鎂鈣砂???????????????5~10份、5~2mm??????????????高鈣電熔鎂鈣砂???????????????20~35份、2~0mm??????????????高鈣電熔鎂鈣砂???????????????20~30份、≤?0.074mm???????高鈣電熔鎂鈣砂細粉???????10~15份、8~5mm??????????????電熔鎂砂???????????????????????????5~10份、5~2mm??????????????電熔鎂砂???????????????????????????0~15份、2~0mm??????????????電熔鎂砂???????????????????????????0~10份、≤?0.074mm???????電熔鎂砂細粉???????????????????5~10份、納米級???????????????海水鎂砂細粉????????????????????5~10份、結合劑???????????????????????2~5份。...

【技術特征摘要】
1.一種納米級基質結合高性能電熔鎂鈣磚，其特征是由以下原料按重量份配比而成：所述高鈣電熔鎂鈣砂中，CaO的質量百分含量≥48％。2.如權利要求1所述的一種納米級基質結合高性能電熔鎂鈣磚，其特征在于：所述納米級海水鎂砂細粉、高鈣電熔鎂鈣砂、電熔鎂砂理化指標如下：3.如權利要求1所述的一種納米級基質結合高性能電熔鎂鈣磚，其特征在于：所述的結合劑為石蠟。4.一種制造權利要求1所述的一種納米級基質結合高性能電熔鎂鈣磚的工藝方法，其特征在于包括如下步驟：1)原料破碎：將所述高鈣電熔鎂鈣砂和電熔鎂砂原料分別依次經過顎式破碎機、對輥式破碎機及雷蒙粉磨機進行破碎、篩分、磨粉，制成粒度分別為8～5mm、5～2mm、2～0mm的顆粒料與粒度為≤0.074mm細粉料；2)細粉預混：將納米級海水鎂砂細粉與粒度為≤0.0...

【專利技術屬性】
技術研發人員：蘇廣深，楊永剛，
申請(專利權)人：遼寧中鎂高溫材料有限公司，
類型：發明
國別省市：遼寧;21