技术领域
[0001] 本发明属于耐火材料技术领域,具体涉及一种RH精炼炉浸渍管用不烧镁铝尖晶石砖及其制备方法。
相关背景技术
[0002] 目前,在炉外精炼工艺中以 RH 真空精炼炉为主,并且该技术得到了迅猛发展。RH精炼炉浸渍管是RH真空精炼装置中用于钢液循环的关键部件,主要由上升管和下降管组成。它们分别连接真空槽和钢包,通过吹入氩气形成压力差,使钢液在真空槽和钢包之间循环流动,从而实现钢液的脱气、脱碳、脱硫等精炼过程。浸渍管内外均覆盖有耐火材料,以承受高温和钢液冲刷。RH精炼炉浸渍管常用的耐火材料包括镁铬砖、铬刚玉浇注料等,这些材料具有高温稳定性、抗侵蚀性和良好的热震稳定性。但含 Cr2O3 的材料在高温使用过程中6+ 6+
会产生 Cr ,Cr 具有严重致癌性,并且易溶于水,造成了严重的环境问题。随着炉外精炼技术的发展和环保要求的不断提高,RH需要用高性能环保的材料来替代镁铬砖。
[0003] 镁铝尖晶石砖具有优异的耐磨性和抗冲刷能力,并且环保性更高,可用于RH精炼炉浸渍管。公开号为CN112047746A的中国专利文献公开了一种RH浸渍管用免烧镁铝尖晶石砖及其制备方法,通过添加复合添加剂经混碾压坯烘烤制得免烧镁铝尖晶石砖,具有热震稳定性高、寿命长,生产成本低廉、产品性价比高的特点,可代替镁铬砖生产RH浸渍管。由于RH精炼炉浸渍管在工作状态下,要经受钢水循环流动的冲刷,并且其工作环境为真空,在真空状态下渣侵蚀会更严重,因此,相比于精炼炉的炉衬,浸渍管所用的耐火材料需要具有更好的耐侵蚀、耐高温和耐磨性能。对于镁铝尖晶石砖来说,镁铝尖晶石中所含氧化镁、氧化铝的比例在一定范围内可调。氧化镁耐火度高,因此其耐高温性能好,但是莫氏硬度低,耐磨性差;氧化铝莫氏硬度比氧化镁高,耐磨性好,但是不扛渣,因为铝可跟渣中的氧化钙和氧化硅反应。因此,如何调控镁铝尖晶石砖,使其兼具优异的耐侵蚀、耐高温和耐磨性能,是目前需要解决的问题。
具体实施方式
[0016] 下面将结合本发明的实施例,对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
[0017] 本发明实施例的一个方面提供一种RH精炼炉浸渍管用不烧镁铝尖晶石砖,其制备原料包括以下质量百分比的组分:电熔镁砂3% 37%、大结晶电熔镁砂34.5 79%、镁铝尖晶石8% 12%、碳化硅3% 12%、~ ~ ~ ~
金属铝粉1.5% 5%、二氧化钛粉0.2 3%和氧化硼粉0.2% 2.5%,外加结合剂1% 5%。
~ ~ ~ ~
[0018] 镁铝尖晶石砖中,氧化镁含量越高,耐高温性能更好,但耐磨性降低;氧化铝耐磨性好,但抗渣性差,氧化镁、氧化铝的比例影响其耐侵蚀、耐高温和耐磨性能。但上述性能并不是由其制备原料中的氧化镁、氧化铝含量直接决定的,因为原料中并不是全部镁砂都可与镁铝尖晶石有效的结合、烧结在一起,形成一个整体,只有形成整体的氧化镁、氧化铝才可直接决定砖的性能。镁铝尖晶石中,氧化镁与氧化铝的比例不是定值,是一个可调的范围值,因此,镁铝尖晶石与镁砂在高温下,镁砂中的氧化镁可进入镁铝尖晶石的晶格中,进一步与其中的氧化铝形成尖晶石,相比于单独的镁砂,形成尖晶石可保证氧化镁与镁铝尖晶石之间更强的结合。
[0019] 本发明实施例的RH精炼炉浸渍管用不烧镁铝尖晶石砖,首先,调控了镁砂与镁铝尖晶石的配比,使得在高温下,砖中有效结合为整体的氧化镁、氧化铝的比例被调控至使镁铝尖晶石砖同时具有较好的耐高温性能、耐磨性能和抗渣性。其次,加入了二氧化钛粉,二氧化钛可作为氧化镁与镁铝尖晶石中的氧化铝反应的促进剂,因为二氧化钛可与氧化镁形成钛酸镁,钛酸镁与氧化铝可生成镁铝尖晶石,同样,二氧化钛也能与氧化铝形成钛酸铝,钛酸铝与氧化镁生成镁铝尖晶石,而二氧化钛与氧化镁或氧化铝反应的速率大于氧化镁、氧化铝直接反应,因此,二氧化钛的加入可促进镁砂中氧化镁进入镁铝尖晶石晶格中的反应。再次,本发明为不烧砖,其在使用之前是不进行煅烧的,因此,在使用过程中比较难烧结,本发明进一步引入了氧化硼,氧化硼在使用环境的高温下可形成液相,液相存在下可以促进钛酸镁、钛酸铝的形成。此外,液相条件又可促进金属铝、氧化镁、氧化铝形成少量MgAlON,提高材料的结合性;更重要的是,氧化硼还可与二氧化钛、金属铝反应生成硼化钛和氧化铝,游离的氧化铝可为镁铝尖晶石形成过程中传递或者输送氧化铝,促进镁铝尖晶石形成,而硼化钛则包裹在体系表面,对体系进行保护,一定程度上阻挡体系中的氧化铝与渣中氧化钙反应。
[0020] 优选地,其制备原料包括以下质量百分比的组分:电熔镁砂8% 35%、大结晶电熔镁砂39% 71%、镁铝尖晶石8% 12%、碳化硅5% 10%、金~ ~ ~ ~
属铝粉1.5% 4.5%、二氧化钛粉0.5 2.5%和氧化硼粉0.3% 1.8%,外加结合剂1% 5%。经实验~ ~ ~ ~
尝试发现,上述质量比范围可使不烧镁铝尖晶石砖中各反应更适当,砖的耐高温性能、耐磨性能和抗渣性更好。
[0021] 优选地,其制备原料包括以下质量百分比的组分:电熔镁砂19% 27%、大结晶电熔镁砂48.3 60.7%、镁铝尖晶石8% 11%、碳化硅7%~ ~ ~ ~
8%、金属铝粉2% 4.5%、二氧化钛粉0.5 2.2%和氧化硼粉0.5% 1.5%,外加结合剂1% 5%。经实~ ~ ~ ~
验尝试发现,上述质量比范围可使不烧镁铝尖晶石砖中各反应更适当,砖的耐高温性能、耐磨性能和抗渣性进一步提高。
[0022] 镁铝尖晶石中,不同的氧化镁、氧化铝含量,使最终制得的砖中有效结合为整体的氧化镁、氧化铝含量不同,从而影响砖的耐高温性能、耐磨性能和抗渣性的综合性能,优选地,所述镁铝尖晶石中,MgO含量为25wt%~45wt%,Al2O3含量为55wt%~75wt%。进一步优选地,所述镁铝尖晶石中,MgO含量为30wt%~35wt%,Al2O3含量为65wt%~70wt%。
[0023] 电熔镁砂、大结晶电熔镁砂为氧化镁的来源,二者与镁铝尖晶石的比例影响镁铝尖晶石砖的耐高温性能、耐磨性能和抗渣性的综合性能。优选地,电熔镁砂、大结晶电熔镁砂的总质量与镁铝尖晶石的质量比为7.4 10:1。~
[0024] 优选地,金属铝粉、二氧化钛粉和氧化硼粉在一定比例下可生成硼化钛和氧化铝,此外,二氧化钛还作为氧化镁、氧化铝反应的媒介,氧化硼需用来促进其反应和促使MgAlON的生成,因此,三者的比例需要进一步调控。经实验尝试发现,优选地,金属铝粉、二氧化钛粉和氧化硼粉的质量比为1.5 8.5:0.8 1.7:1。在该比例范围内,可使镁铝尖晶石砖的耐高~ ~温性能、耐磨性能和抗渣性的综合性能更好。
[0025] 大结晶电熔镁砂相比于电熔镁砂,纯度更高,体积密度大。两者混合使用,一方面可以降低成本,另一方面可产生一定密度梯度,来缓解温度变化产生的应力,一定程度上提高了热震稳定性。
[0026] 优选地,电熔镁砂中,MgO>97.2wt%,SiO2<0.8wt%,Fe2O3<0.6wt%,Al2O3<0.15wt%,CaO<1.5wt%,灼减<0.1wt%;
大结晶电熔镁砂中,MgO>97.5wt%,SiO2<0.8wt%,Fe2O3<0.6wt%,Al2O3<
0.15wt%,CaO<1.5wt%,灼减<0.1wt%;
镁铝尖晶石中,MgO>32.5wt%,Al2O3>65wt%,Fe2O3<1wt%,SiO2<0.15wt%,CaO<
3
0.5wt%,灼减<3.5wt%,镁铝尖晶石的体积密度>3.4g/cm;
碳化硅中,SiC>9wt7%,Fe2O3<1wt%。
[0027] 优选地,电熔镁砂包括粒度>3mm且≤5mm的电熔镁砂颗粒、粒度>1mm且≤3mm的电熔镁砂颗粒和粒度>0mm且≤1mm的电熔镁砂颗粒;粒度>3mm且≤5mm的电熔镁砂颗粒、粒度>1mm且≤3mm的电熔镁砂颗粒和粒度>0mm且≤1mm的电熔镁砂颗粒的质量比为1:1~5:1 4;
~
大结晶电熔镁砂包括粒度>3mm且≤5mm的大结晶电熔镁砂颗粒、粒度>1mm且≤
3mm的大结晶电熔镁砂颗粒、粒度>0mm且≤1mm的大结晶电熔镁砂颗粒和粒度为200目的大结晶电熔镁砂细粉;粒度>3mm且≤5mm的大结晶电熔镁砂颗粒、粒度>1mm且≤3mm的大结晶电熔镁砂颗粒、粒度>0mm且≤1mm的大结晶电熔镁砂颗粒和粒度为200目的大结晶电熔镁砂细粉的质量比为1:1 2.5:1 3。
~ ~
[0028] 优选地,镁铝尖晶石的粒度为200目;碳化硅的粒度为200目;
金属铝粉的粒度为200目;
二氧化钛粉的粒度为200目;
氧化硼粉的粒度为200目。
[0029] 本发明的另一方面提供一种上述的RH精炼炉浸渍管用不烧镁铝尖晶石砖的制备方法,包括以下步骤:将电熔镁砂、大结晶电熔镁砂、镁铝尖晶石、碳化硅、金属铝粉、二氧化钛粉和氧化硼粉混合,再加入结合剂进行混合,将混合得到的物料成型,得到所述RH精炼炉浸渍管用不烧镁铝尖晶石砖。
[0030] 实施例1本实施例所述的一种RH精炼炉浸渍管用不烧镁铝尖晶石砖,其制备原料包括以下质量百分比的组分:
电熔镁砂包括粒度>3mm且≤5mm的电熔镁砂颗粒3%、粒度>3mm且≤5mm的大结晶电熔镁砂颗粒14%、粒度>1mm且≤3mm的大结晶电熔镁砂颗粒25%、粒度>0mm且≤1mm的大结晶电熔镁砂颗粒28%、粒度为200目的大结晶电熔镁砂细粉12%、粒度为200目的镁铝尖晶石10%、粒度为200目的碳化硅3%、粒度为200目的金属铝粉4.5%、粒度为200目的二氧化钛粉
0.2%和粒度为200目的氧化硼粉0.3%,外加酚醛树脂结合剂3%。镁铝尖晶石中,MgO含量为
30wt%,Al2O3含量为70wt%。
[0031] 实施例2本实施例所述的一种RH精炼炉浸渍管用不烧镁铝尖晶石砖,其制备原料包括以下质量百分比的组分:
电熔镁砂包括粒度>3mm且≤5mm的电熔镁砂颗粒4%、粒度>3mm且≤5mm的大结晶电熔镁砂颗粒10%、粒度>1mm且≤3mm的大结晶电熔镁砂颗粒28%、粒度>0mm且≤1mm的大结晶电熔镁砂颗粒28%、粒度为200目的大结晶电熔镁砂细粉11.5%、粒度为200目的镁铝尖晶石10%、粒度为200目的碳化硅3%、粒度为200目的金属铝粉5%、粒度为200目的二氧化钛粉
0.3%和粒度为200目的氧化硼粉0.2%,外加酚醛树脂结合剂3%。镁铝尖晶石中,MgO含量为
35wt%,Al2O3含量为65wt%。
[0032] 实施例3本实施例所述的一种RH精炼炉浸渍管用不烧镁铝尖晶石砖,其制备原料包括以下质量百分比的组分:
电熔镁砂包括粒度>3mm且≤5mm的电熔镁砂颗粒2%、粒度>1mm且≤3mm的电熔镁砂颗粒2%、粒度>0mm且≤1mm的电熔镁砂颗粒4%、粒度>3mm且≤5mm的大结晶电熔镁砂颗粒10%、粒度>1mm且≤3mm的大结晶电熔镁砂颗粒22%、粒度>0mm且≤1mm的大结晶电熔镁砂颗粒28%、粒度为200目的大结晶电熔镁砂细粉11%、粒度为200目的镁铝尖晶石10%、粒度为200目的碳化硅5%、粒度为200目的金属铝粉2.7%、粒度为200目的二氧化钛粉1.5%和粒度为200目的氧化硼粉1.8%,外加酚醛树脂结合剂3%。镁铝尖晶石中,MgO含量为32wt%,Al2O3含量为68wt%。
[0033] 实施例4
[0034] 本实施例所述的一种RH精炼炉浸渍管用不烧镁铝尖晶石砖,其制备原料包括以下质量百分比的组分:电熔镁砂包括粒度>3mm且≤5mm的电熔镁砂颗粒4%、粒度>1mm且≤3mm的电熔镁砂颗粒4%、粒度>0mm且≤1mm的电熔镁砂颗粒5%、粒度>3mm且≤5mm的大结晶电熔镁砂颗粒10%、粒度>1mm且≤3mm的大结晶电熔镁砂颗粒22%、粒度>0mm且≤1mm的大结晶电熔镁砂颗粒22%、粒度为200目的大结晶电熔镁砂细粉13.7%、粒度为200目的镁铝尖晶石10%、粒度为200目的碳化硅6%、粒度为200目的金属铝粉2.5%、粒度为200目的二氧化钛粉0.5%和粒度为200目的氧化硼粉0.3%,外加酚醛树脂结合剂3%。镁铝尖晶石中,MgO含量为32wt%,Al2O3含量为68wt%。
[0035] 实施例5
[0036] 本实施例所述的一种RH精炼炉浸渍管用不烧镁铝尖晶石砖,其制备原料包括以下质量百分比的组分:电熔镁砂包括粒度>3mm且≤5mm的电熔镁砂颗粒5%、粒度>1mm且≤3mm的电熔镁砂颗粒9%、粒度>0mm且≤1mm的电熔镁砂颗粒5%、粒度>3mm且≤5mm的大结晶电熔镁砂颗粒10%、粒度>1mm且≤3mm的大结晶电熔镁砂颗粒17%、粒度>0mm且≤1mm的大结晶电熔镁砂颗粒22%、粒度为200目的大结晶电熔镁砂细粉11.7%、粒度为200目的镁铝尖晶石8%、粒度为200目的碳化硅8%、粒度为200目的金属铝粉3%、粒度为200目的二氧化钛粉0.8%和粒度为
200目的氧化硼粉0.5%,外加酚醛树脂结合剂3%。镁铝尖晶石中,MgO含量为32wt%,Al2O3含量为68wt%。
[0037] 实施例6
[0038] 本实施例所述的一种RH精炼炉浸渍管用不烧镁铝尖晶石砖,其制备原料包括以下质量百分比的组分:电熔镁砂包括粒度>3mm且≤5mm的电熔镁砂颗粒5%、粒度>1mm且≤3mm的电熔镁砂颗粒9%、粒度>0mm且≤1mm的电熔镁砂颗粒9%、粒度>3mm且≤5mm的大结晶电熔镁砂颗粒10%、粒度>1mm且≤3mm的大结晶电熔镁砂颗粒17%、粒度>0mm且≤1mm的大结晶电熔镁砂颗粒17%、粒度为200目的大结晶电熔镁砂细粉11.5%、粒度为200目的镁铝尖晶石9%、粒度为200目的碳化硅7%、粒度为200目的金属铝粉3.5%、粒度为200目的二氧化钛粉1%和粒度为
200目的氧化硼粉1%,外加酚醛树脂结合剂3%。镁铝尖晶石中,MgO含量为32wt%,Al2O3含量为
68wt%。
[0039] 实施例7
[0040] 本实施例所述的一种RH精炼炉浸渍管用不烧镁铝尖晶石砖,其制备原料包括以下质量百分比的组分:电熔镁砂包括粒度>3mm且≤5mm的电熔镁砂颗粒4%、粒度>1mm且≤3mm的电熔镁砂颗粒14%、粒度>0mm且≤1mm的电熔镁砂颗粒9%、粒度>3mm且≤5mm的大结晶电熔镁砂颗粒10%、粒度>1mm且≤3mm的大结晶电熔镁砂颗粒12%、粒度>0mm且≤1mm的大结晶电熔镁砂颗粒16%、粒度为200目的大结晶电熔镁砂细粉10.3%、粒度为200目的镁铝尖晶石10%、粒度为200目的碳化硅8%、粒度为200目的金属铝粉4%、粒度为200目的二氧化钛粉1.2%和粒度为200目的氧化硼粉1.5%,外加酚醛树脂结合剂3%。镁铝尖晶石中,MgO含量为32wt%,Al2O3含量为68wt%。
[0041] 实施例8
[0042] 本实施例所述的一种RH精炼炉浸渍管用不烧镁铝尖晶石砖,其制备原料包括以下质量百分比的组分:电熔镁砂包括粒度>3mm且≤5mm的电熔镁砂颗粒4%、粒度>1mm且≤3mm的电熔镁砂颗粒13%、粒度>0mm且≤1mm的电熔镁砂颗粒13%、粒度>3mm且≤5mm的大结晶电熔镁砂颗粒10%、粒度>1mm且≤3mm的大结晶电熔镁砂颗粒12%、粒度>0mm且≤1mm的大结晶电熔镁砂颗粒13%、粒度为200目的大结晶电熔镁砂细粉10%、粒度为200目的镁铝尖晶石10%、粒度为200目的碳化硅8%、粒度为200目的金属铝粉4.5%、粒度为200目的二氧化钛粉1.5%和粒度为200目的氧化硼粉1%,外加酚醛树脂结合剂3%。镁铝尖晶石中,MgO含量为32wt%,Al2O3含量为68wt%。
[0043] 实施例9
[0044] 本实施例所述的一种RH精炼炉浸渍管用不烧镁铝尖晶石砖,其制备原料包括以下质量百分比的组分:电熔镁砂包括粒度>3mm且≤5mm的电熔镁砂颗粒4%、粒度>1mm且≤3mm的电熔镁砂颗粒18%、粒度>0mm且≤1mm的电熔镁砂颗粒13%、粒度>3mm且≤5mm的大结晶电熔镁砂颗粒8%、粒度>1mm且≤3mm的大结晶电熔镁砂颗粒9%、粒度>0mm且≤1mm的大结晶电熔镁砂颗粒12%、粒度为200目的大结晶电熔镁砂细粉10%、粒度为200目的镁铝尖晶石10%、粒度为200目的碳化硅10%、粒度为200目的金属铝粉4%、粒度为200目的二氧化钛粉1%和粒度为
200目的氧化硼粉1%,外加酚醛树脂结合剂3%。镁铝尖晶石中,MgO含量为35wt%,Al2O3含量为
65wt%。
[0045] 实施例10
[0046] 本实施例所述的一种RH精炼炉浸渍管用不烧镁铝尖晶石砖,其制备原料包括以下质量百分比的组分:电熔镁砂包括粒度>3mm且≤5mm的电熔镁砂颗粒4%、粒度>1mm且≤3mm的电熔镁砂颗粒18%、粒度>0mm且≤1mm的电熔镁砂颗粒15%、粒度>3mm且≤5mm的大结晶电熔镁砂颗粒8%、粒度>1mm且≤3mm的大结晶电熔镁砂颗粒8%、粒度>0mm且≤1mm的大结晶电熔镁砂颗粒8%、粒度为200目的大结晶电熔镁砂细粉10.5%、粒度为200目的镁铝尖晶石10%、粒度为200目的碳化硅12%、粒度为200目的金属铝粉2%、粒度为200目的二氧化钛粉2%和粒度为
200目的氧化硼粉2.5%,外加酚醛树脂结合剂3%。镁铝尖晶石中,MgO含量为30wt%,Al2O3含量为70wt%。
[0047] 实施例11
[0048] 本实施例的RH精炼炉浸渍管用不烧镁铝尖晶石砖,其制备原料中其余组分与实施例6中相同,区别为镁铝尖晶石中,MgO含量为30wt%,Al2O3含量为70wt%。
[0049] 实施例12
[0050] 本实施例的RH精炼炉浸渍管用不烧镁铝尖晶石砖,其制备原料中其余组分与实施例6中相同,区别为镁铝尖晶石中,MgO含量为35wt%,Al2O3含量为65wt%。
[0051] 实施例13
[0052] 本实施例的RH精炼炉浸渍管用不烧镁铝尖晶石砖,其制备原料中其余组分与实施例6中相同,区别为镁铝尖晶石中,MgO含量为25wt%,Al2O3含量为75wt%。
[0053] 实施例14
[0054] 本实施例的RH精炼炉浸渍管用不烧镁铝尖晶石砖,其制备原料中其余组分与实施例6中相同,区别为镁铝尖晶石中,MgO含量为45wt%,Al2O3含量为55wt%。
[0055] 实施例15
[0056] 本实施例的RH精炼炉浸渍管用不烧镁铝尖晶石砖,其制备原料中其余组分与实施例6中相同,区别为镁铝尖晶石中,MgO含量为20wt%,Al2O3含量为80wt%。
[0057] 实施例16
[0058] 本实施例的RH精炼炉浸渍管用不烧镁铝尖晶石砖,其制备原料中其余组分与实施例6中相同,区别为镁铝尖晶石中,MgO含量为50wt%,Al2O3含量为50wt%。
[0059] 实施例17
[0060] 本实施例的RH精炼炉浸渍管用不烧镁铝尖晶石砖,其制备原料中其余组分与实施例6中相同,区别为电熔镁砂、大结晶电熔镁砂的总质量与镁铝尖晶石的质量比为7.4:1。
[0061] 本实施例的RH精炼炉浸渍管用不烧镁铝尖晶石砖,其制备原料包括以下质量百分比的组分:电熔镁砂包括粒度>3mm且≤5mm的电熔镁砂颗粒5%、粒度>1mm且≤3mm的电熔镁砂颗粒9%、粒度>0mm且≤1mm的电熔镁砂颗粒9%、粒度>3mm且≤5mm的大结晶电熔镁砂颗粒10%、粒度>1mm且≤3mm的大结晶电熔镁砂颗粒17%、粒度>0mm且≤1mm的大结晶电熔镁砂颗粒17%、粒度为200目的大结晶电熔镁砂细粉11%、粒度为200目的镁铝尖晶石10.5%、粒度为200目的碳化硅6%、粒度为200目的金属铝粉3.5%、粒度为200目的二氧化钛粉1%和粒度为200目的氧化硼粉1%,外加酚醛树脂结合剂3%。镁铝尖晶石中,MgO含量为32wt%,Al2O3含量为68wt%。
[0062] 实施例18
[0063] 本实施例的RH精炼炉浸渍管用不烧镁铝尖晶石砖,其制备原料中其余组分与实施例6中相同,区别为电熔镁砂、大结晶电熔镁砂的总质量与镁铝尖晶石的质量比为10:1。
[0064] 本实施例的RH精炼炉浸渍管用不烧镁铝尖晶石砖,其制备原料包括以下质量百分比的组分:电熔镁砂包括粒度>3mm且≤5mm的电熔镁砂颗粒5%、粒度>1mm且≤3mm的电熔镁砂颗粒9%、粒度>0mm且≤1mm的电熔镁砂颗粒9%、粒度>3mm且≤5mm的大结晶电熔镁砂颗粒10%、粒度>1mm且≤3mm的大结晶电熔镁砂颗粒17%、粒度>0mm且≤1mm的大结晶电熔镁砂颗粒17%、粒度为200目的大结晶电熔镁砂细粉13%、粒度为200目的镁铝尖晶石8%、粒度为
200目的碳化硅6.5%、粒度为200目的金属铝粉3.5%、粒度为200目的二氧化钛粉1%和粒度为
200目的氧化硼粉1%,外加酚醛树脂结合剂3%。镁铝尖晶石中,MgO含量为32wt%,Al2O3含量为
68wt%。
[0065] 实施例19
[0066] 本实施例的RH精炼炉浸渍管用不烧镁铝尖晶石砖,其制备原料中其余组分与实施例6中相同,区别为电熔镁砂、大结晶电熔镁砂的总质量与镁铝尖晶石的质量比为6:1。
[0067] 本实施例的RH精炼炉浸渍管用不烧镁铝尖晶石砖,其制备原料包括以下质量百分比的组分:电熔镁砂包括粒度>3mm且≤5mm的电熔镁砂颗粒5%、粒度>1mm且≤3mm的电熔镁砂颗粒9%、粒度>0mm且≤1mm的电熔镁砂颗粒9%、粒度>3mm且≤5mm的大结晶电熔镁砂颗粒10%、粒度>1mm且≤3mm的大结晶电熔镁砂颗粒17%、粒度>0mm且≤1mm的大结晶电熔镁砂颗粒15%、粒度为200目的大结晶电熔镁砂细粉11%、粒度为200目的镁铝尖晶石12.5%、粒度为200目的碳化硅6%、粒度为200目的金属铝粉3.5%、粒度为200目的二氧化钛粉1%和粒度为200目的氧化硼粉1%,外加酚醛树脂结合剂3%。镁铝尖晶石中,MgO含量为32wt%,Al2O3含量为68wt%。
[0068] 实施例20
[0069] 本实施例的RH精炼炉浸渍管用不烧镁铝尖晶石砖,其制备原料中其余组分与实施例6中相同,区别为电熔镁砂、大结晶电熔镁砂的总质量与镁铝尖晶石的质量比为12.6:1。
[0070] 本实施例的RH精炼炉浸渍管用不烧镁铝尖晶石砖,其制备原料包括以下质量百分比的组分:电熔镁砂包括粒度>3mm且≤5mm的电熔镁砂颗粒5%、粒度>1mm且≤3mm的电熔镁砂颗粒9%、粒度>0mm且≤1mm的电熔镁砂颗粒9%、粒度>3mm且≤5mm的大结晶电熔镁砂颗粒10%、粒度>1mm且≤3mm的大结晶电熔镁砂颗粒17%、粒度>0mm且≤1mm的大结晶电熔镁砂颗粒17%、粒度为200目的大结晶电熔镁砂细粉15%、粒度为200目的镁铝尖晶石6.5%、粒度为200目的碳化硅6%、粒度为200目的金属铝粉3.5%、粒度为200目的二氧化钛粉1%和粒度为
200目的氧化硼粉1%,外加酚醛树脂结合剂3%。镁铝尖晶石中,MgO含量为32wt%,Al2O3含量为
68wt%。
[0071] 实施例21
[0072] 本实施例的RH精炼炉浸渍管用不烧镁铝尖晶石砖,其制备原料中其余组分与实施例6中相同,区别为:金属铝粉为2%、二氧化钛粉为2.2%、氧化硼粉为1.3%,即金属铝粉、二氧化钛粉和氧化硼粉的质量比为1.5:1.7:1。
[0073] 实施例22
[0074] 本实施例的RH精炼炉浸渍管用不烧镁铝尖晶石砖,其制备原料中其余组分与实施例6中相同,区别为:金属铝粉为4.4%、二氧化钛粉为0.5%、氧化硼粉为0.6%,即金属铝粉、二氧化钛粉和氧化硼粉的质量比为7.3:0.8:1。
[0075] 实施例23
[0076] 本实施例的RH精炼炉浸渍管用不烧镁铝尖晶石砖,其制备原料中其余组分与实施例6中相同,区别为:金属铝粉为1.8%、二氧化钛粉为2.4%、氧化硼粉为1.3%,即金属铝粉、二氧化钛粉和氧化硼粉的质量比为1.4:1.8:1。
[0077] 实施例24
[0078] 本实施例的RH精炼炉浸渍管用不烧镁铝尖晶石砖,其制备原料中其余组分与实施例6中相同,区别为:金属铝粉为4.6%、二氧化钛粉为0.3%、氧化硼粉为0.5%,即金属铝粉、二氧化钛粉和氧化硼粉的质量比为9.2:0.6:1。
[0079] 对比例1本实施例的RH精炼炉浸渍管用不烧镁铝尖晶石砖,其制备原料中其余组分与实施例6中相同,区别为不加入二氧化钛和氧化硼。
[0080] 对比例2本实施例的RH精炼炉浸渍管用不烧镁铝尖晶石砖,其制备原料中其余组分与实施例6中相同,区别为不加入氧化硼。
[0081] 按照上述各实施例及对比例的比例将除结合剂外的原料配置成混合物,先搅拌5分钟,再加入结合剂后再搅拌25分钟,采用1600吨电动螺旋压力机成型,成型尺寸为230mm×114mm×75mm,干燥窑内干燥24小时。砖的检验制样按GB/T7321进行。实验室烧1600*3小时后进行试验。测试结果如下表1所示。其中,镁铝尖晶石砖的抗渣性通过气孔率与高温抗折强度体现,气孔率越低,抗渣性能越好,高温抗折强度越高,抗渣性越好。耐高温性能通过高温抗折强度体现。耐磨性通过高温抗折强度和耐压强度体现。
[0082] 表1烧后体积密度/g/cm3 烧后气孔率/ % 烧后耐压强度/ MPa 1400*0.5h高温抗折强度/ MPa实施例1 3.01 12.3 92 7.3
实施例2 3.01 12.1 95 7.6
实施例3 3.02 11.8 106 8.9
实施例4 3.02 11.5 108 9.0
实施例5 3.02 11.2 114 9.9
实施例6 3.02 11.3 116 10.2
实施例7 3.02 11.3 115 9.7
实施例8 3.02 11.9 103 8.6
实施例9 3.02 11.7 101 8.3
实施例10 3.01 12.0 92 7.2
实施例11 3.02 11.3 115 10
实施例12 3.02 11.3 112 9.8
实施例13 3.02 11.5 108 9.3
实施例14 3.02 11.4 104 9.2
实施例15 3 12.3 91 7.6
实施例16 3 12.0 87 7.5
实施例17 3.02 11.4 112 10
实施例18 3.02 11.4 113 9.8
实施例19 3.01 11.7 98 8.2
实施例20 3.01 11.4 95 8.5
实施例21 3.02 11.3 113 10.1
实施例22 3.02 11.3 110 9.7
实施例23 3.01 11.3 91 7.8
实施例24 3.01 11.3 82 8.2
对比例1 3 11.4 72 6.2
对比例2 3 11.5 76 6.9
由表1数据可以看出,对比例1的RH精炼炉浸渍管用不烧镁铝尖晶石砖未加入二氧化钛和氧化硼,其中氧化镁与镁铝尖晶石中氧化铝反应慢,无法进一步有效结合,形成镁铝尖晶石,因此,砖的耐高温性能、耐磨性能和抗渣性综合性能不佳。对比例2的RH精炼炉浸渍管用不烧镁铝尖晶石砖未加入氧化硼,综合性能比对比例1稍强,但仍较差。本发明各实施例的RH精炼炉浸渍管用不烧镁铝尖晶石砖,相较于对比例1、2,均获得了更好的综合性能。
[0083] 本发明各实施例中,实施例1‑10中,原料的各组分质量百分比不同,其中,实施例3‑9相比于实施例1、2、10,各组分质量百分比为优选的范围,综合性能更好,进一步地,实施例5‑7相比于实施例3、4、8、9的不烧镁铝尖晶石砖的综合性能更好,各组分质量百分比为进一步优选的范围。
[0084] 实施例11‑16相比于实施例6,区别为镁铝尖晶石中氧化镁、氧化铝的质量含量不同。其中,实施例6、11‑14中氧化镁、氧化铝的质量含量在优选范围内,不烧镁铝尖晶石砖的综合性能更好。实施例6、11、12中氧化镁、氧化铝的质量含量为进一步优选的范围。
[0085] 实施例17‑20相比于实施例6,区别为电熔镁砂、大结晶电熔镁砂的总质量与镁铝尖晶石的质量比不同。其中,实施例6、17、18中质量比均在优选范围内,不烧镁铝尖晶石砖的综合性能更好。
[0086] 实施例21‑24相比于实施例6,区别为金属铝粉、二氧化钛粉和氧化硼粉的质量比不同。其中,实施例6、21、22中质量比均在优选范围内,不烧镁铝尖晶石砖的综合性能更好。
[0087] 显然,上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例,而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说,在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。