一種用於長水口渣線部位表面的高鎂質材料及其製備方法
2023-05-30 07:34:36 4
一種用於長水口渣線部位表面的高鎂質材料及其製備方法
【專利摘要】本發明提供了一種用於長水口渣線部位表面的高鎂質材料及其製備方法，該材料包括以下質量百分比的成分：40°r60%Mg0,10°/T30%Ca0，100/r30%Si02』3°/(T8%Al203或Fe203，l°/TlO%CaF2。將上述材料通過機械混合，壓製成坯體，在100CTC~1350°C下預熔燒制，並機械破碎至15微米~120微米。本發明採取預熔和加入添加劑的方式，減少長水口渣線部位的損毀，提高了使用壽命o
【專利說明】一種用於長水口渣線部位表面的高鎂質材料及其製備方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及耐火材料領域，具體是一種用於長水口渣線部位表面的高鎂質材料及 其製備方法。
【背景技術】
[0002] 長水口是煉鋼連鑄環節保障鋼液質量的重要功能耐火材料之一，起著導流、防止 鋼水二次氧化和飛濺的作用，其使用情況將直接影響到整個連鑄工藝能否正常進行。
[0003] 長水口從早期的石英質發展到鋁碳質以及鋁鋯碳質；從初期的使用前需要預熱發 展到目前的免預熱；從最初的不吹氬氣發展到吹氬密封；從早期的使用壽命平均2小時左 右發展到平均8小時左右；長水口的發展經歷了漫長的過程。
[0004] 對用後長水口內壁及渣線材料殘樣的顯微結構研究發現，長水口材料在使用過程 中的脫碳是材料的主要損毀機制。長水口渣線部位長期受到侵蝕作用，大大減少了使用壽 命。
【發明內容】
[0005] 本發明為了解決現有技術中長水口渣線部位易損毀，壽命短的問題，提供了一種 用於長水口渣線部位表面的高鎂質材料及其製備方法，可以適應中間包覆蓋劑層，可以吸 收上浮的夾雜物，且不易水化，提高了長水口的使用壽命。
[0006] 本發明提供的用於長水口渣線部位表面的高鎂質材料包括以下質量百分比的成 分：40%?60%Mg0,10%?30%Ca0,10%?30%Si0 2,3%?8%A1203 或 Fe2O3,1%?10%CaF2。
[0007] 其中，MgOXaO和SiO2為主料，粒度為20微米?120微米。Al 203、Fe203也為主料， 粒度為13微米~70微米。CaF 2為添加劑，粒度為13微米~45微米。
[0008] 原料中Ca/Si摩爾比為0· 6?I. 1。
[0009] 原料中（Ca+MgV(Si+Al)摩爾比為1?4。
[0010] 本發明還提供了一種用於長水口渣線部位表面的高鎂質材料的製備方法，包括以 下步驟： 1) 將原料通過機械混合後，放入模具液壓成型，壓製成坯體； 2) 在高溫爐中氧化氣氛預熔燒結，燒結曲線為25°C?1000°C之間以5°C /分鐘的速度 燒結180-210分鐘，1000°C?1300°C之間以2°C /分鐘的速度燒結140-160分鐘，1300°C保 溫2-3小時，自由降溫至室溫； 3) 利用機械破碎方法使預熔燒結的材料破碎至15微米~120微米。
[0011] 進一步改進，步驟1)中所述的機械混合為球磨混合，球磨時間為3小時。
[0012] 本發明有益效果在於：以Mg0、Ca0、Si02、Al20 3、Fe203為主料，CaF2為添加劑，採取 預熔和加入添加劑的方式，減少長水口渣線部位的損毀，提高了使用壽命。
【具體實施方式】
[0013] 下面結合具體實施例對本發明作進一步說明。
[0014] 實施例1 以高鈣鎂砂、葉臘石、鐵鱗、硅藻土為原料的高鎂質材料的製備步驟如下： 第一步將質量比為35. 5%高鈣鎂砂、29. 7%輕燒白雲石、18%葉臘石、4. 2%鐵鱗、12. 7% 硅藻土及5%的CaF2按照所需比例混合(成份見表一)，球磨共2小時，正反各1小時。 第二步將球磨好的原料放入模具液壓成型，壓力5MP。200攝氏度乾燥2小時，在高 溫爐中氧化氣氛燒結，燒結曲線為25°C?KKKTC之間以5°C /分鐘的速度燒結180分鐘， 1000°C?1300°C之間以2°C /分鐘的速度燒結140分鐘，1300°C保溫2小時，自由降溫至室 溫。
[0015] 第三步利用機械破碎方法使高鎂質材料破碎至15微米?120微米。即得所需高鎂 質材料。其使用壽命提到了 10%，其性能見表二。
[0016] 實施例2 以高鈣鎂砂、葉臘石、鐵鱗、硅藻土為原料的預熔型中間包高鎂質覆蓋劑的製備步驟如 下： 第一步將質量比為56. 4%高鈣鎂砂、14. 4%輕燒白雲石，15%葉臘石、4. 0%鐵鱗、10. 6% 硅藻土及5%的CaF2按照所需比例混合(成份見表一)，球磨共3小時，正反各1. 5小時。 第二步將球磨好的原料放入模具液壓成型，壓力5MP。200攝氏度乾燥2小時，在高 溫爐中氧化氣氛燒結，燒結曲線為25°C?KKKTC之間以5°C /分鐘的速度燒結195分鐘， 1000°C?1300°C之間以2°C /分鐘的速度燒結150分鐘，1300°C保溫2. 5小時，自由降溫至 室溫。
[0017] 第三步利用機械破碎方法使高鎂質材料破碎至15微米?120微米。即得所需高鎂 質材料。其使用壽命提到了 10%，其性能見表二。
[0018] 實施例3 以高鈣鎂砂、葉臘石、鐵鱗、硅藻土為原料的高鎂質材料的製備步驟如下： 第一步將質量比為74. 6%高鈣鎂砂、22%葉臘石、3. 3%鐵鱗及5%的CaF2按照所需比例 混合(成份見表一)，球磨共4小時，正反各2小時。 第二步將球磨好的原料放入模具液壓成型，壓力5MP。200攝氏度乾燥2小時，在高溫 爐中氧化氣氛預熔燒結，燒結曲線為25°C ~1000°C之間以5°C /分鐘的速度燒結210分鐘， 1000°C?1300°C之間以2°C /分鐘的速度燒結160分鐘，1300°C保溫3小時，自由降溫至室 溫。
[0019] 第三步利用機械破碎方法使高鎂質材料破碎至15微米?120微米。即得所需高鎂 質材料。其使用壽命提到了 10%，其性能見表二。
[0020] 表一、原料成份表
【權利要求】
1. 一種用於長水口渣線部位表面的高鎂質材料，其特徵在於包括以下質量百分比的成 分：40%?60%Mg0,10%?30%Ca0,10%?30%Si0 2,3%?8%A1203 或 Fe2O3,1%?10%CaF2。
2. 根據權利要求1所述的長水口渣線部位表面的高鎂質材料,其特徵在於：所述MgO、 CaO和SiO2的粒度為20微米?120微米。
3. 根據權利要求1所述的長水口渣線部位表面的高鎂質材料,其特徵在於：所述A1203、 Fe2O3的粒度為13微米?70微米。
4. 根據權利要求1所述的長水口渣線部位表面的高鎂質材料,其特徵在於：所述CaF2 粒度為13微米~45微米。
5. 根據權利要求1所述的長水口渣線部位表面的高鎂質材料,其特徵在於：原料中Ca/ Si摩爾比為0. 6?1. 1。
6. 根據權利要求1所述的長水口渣線部位表面的高鎂質材料,其特徵在於：原料中 (Ca+MgV(Si+Al)摩爾比為 1 ?4。
7. -種以上任意一項權利要求所述的用於長水口渣線部位表面的高鎂質材料的製備 方法，其特徵在於包括以下步驟： 1) 將原料通過機械混合後，放入模具液壓成型，壓製成坯體； 2) 在高溫爐中氧化氣氛預熔燒結，燒結曲線為25°C?1000°C之間以5°C /分鐘的速度 燒結180-210分鐘，KKKTC?1300°C之間以2°C /分鐘的速度燒結140-160分鐘，1300°C保 溫2-3小時，自由降溫至室溫； 3) 利用機械破碎方法使預熔燒結的材料破碎至15微米~120微米。
8. 根據權利要求7所述的用於長水口渣線部位表面的高鎂質材料的製備方法，其特徵 在於：步驟1)中所述的機械混合為球磨混合，球磨時間為2-4小時。
【文檔編號】C04B35/66GK104211410SQ201410274814
【公開日】2014年12月17日 申請日期:2014年6月19日 優先權日:2014年6月19日
【發明者】吳建湘, 黃亞平, 王勝利, 蔣永明 申請人:江蘇泰瑞耐火有限公司