一種轉爐、鎂砂豎窯永久襯用合成橄欖石磚及其製備方法
2023-05-24 03:59:16 2
專利名稱：一種轉爐、鎂砂豎窯永久襯用合成橄欖石磚及其製備方法
技術領域：
本發明涉及耐火材料工業領域，特別是一種轉爐、鎂砂豎窯永久襯用合成橄欖石磚及其製備方法
背景技術：
隨著煉鋼工藝的不斷發展和濺渣護爐技術的應用，轉爐的壽命得到了很大程度的提高，最高使用壽命已經達到了上萬次。轉爐永久襯用磚自從氧氣頂吹轉爐煉鋼發展以來一直是燒鎂磚，幾乎沒有改變。迄今為止，轉爐爐襯工作層已經歷了幾個階段不同材質的演變與更新換代，使轉爐永久層的工作條件日趨苛刻，特別是在轉爐工作層採用導熱性高的鎂碳磚以後，原永久層用磚因不具有隔熱保溫性能，而完全不能適應轉爐煉鋼生產的需要，以致使爐殼在冶煉過程中因熱負荷過大而被燒紅，繼而使之變形、開裂，以致造成爐殼及其附屬結構的過早報廢。近年來，隨著爐襯工作層鎂碳磚使用比例的提高，這種現象日益突出，從而極大地制約了轉爐爐齡的提高，並導致爐殼更換周期愈益縮短。同時每更換一次爐殼除耗費數百萬元資金外，還需耗費一個月的工期影響了轉爐的鋼產量。鎂砂豎窯燒成帶的永久層溫度高、應力大，目前均使用燒成鎂磚，由於鎂磚導熱係數大，隔熱效果不明顯，浪費大量能源。因此，在保障轉爐、鎂砂豎窯永久襯強度的基礎上降低永久襯的導熱率，增加保溫性能，為進一步延長轉爐和鎂砂豎窯使用壽命，提高產量創造條件，已成為耐火材料科技工作者亟待解決的問題。目前市場上出售的橄欖石磚和已有報導關於橄欖石耐火材料方面的技術，都是在天然鎂鐵橄欖石基礎上生產和研究的。天然鎂鐵橄欖石主要化學組成為:Mg0(43 46%)、SiO2 (38 42%) ,Fe2O3 (8 10%)，化學式為(Mg，Fe) 2 (SiO4)，是鎂橄欖石 Mg2(SiO4)和鐵橄欖石Fe2(SiO4)固溶體系列的總稱，晶體屬斜方(正交)晶系的島狀矽酸鹽礦物。主要礦相為鎂橄欖石和鐵橄欖石，由於鐵橄欖石的熔點為1205°C，所以天然橄欖石的高溫性能較差，另外由於氧化鐵屬於變價化 合物，在使用過程中會引起製品開裂。
發明內容
本發明提供了一種轉爐和鎂砂豎窯永久襯用合成橄欖石磚及其製備方法，生產導熱係數低、強度大、高溫性能優異並且成本低的合成橄欖石磚。一種轉爐、鎂砂豎窯永久襯用合成橄欖石磚，其特徵在於其化學組分按重量百分比組成如下:
權利要求
1.一種轉爐、鎂砂豎窯永久襯用合成橄欖石磚，其特徵在於其化學組分按重量百分比組成如下:卜3ram介成徽fH!'35 45 %0.088 Imm合戚橄權石20 25% I 088a*合成檄機石細粉25 31%砘微粉1~δ%輕燒.1C化儀粉3-10外加 介結介劑4 6%0
2.根據權利要求1所述的一種轉爐、鎂砂豎窯永久襯用合成橄欖石磚，其特徵在於其中的合成橄欖石Mg0/Si02質量比在橄欖石理論組成範圍內，經配料、混料、成型、烘乾後，在高溫隧道窯或高溫豎窯中經1600 1650°C煅燒5 10小時而成，合成橄欖石的重量百分比組成為:Mg058 63%，Si0230 35%，Fe2O3 ≤ 1.5% ;顆粒體積密度≤3.00g/cm3 ;所述的輕燒氧化鎂粉重量百分比MgO ≤ 90% ;粒度≤0.044mm ;所述的矽微粉是金屬矽生產中的副產品，重量百分比SiO2S 95%;所述的複合結合劑由重量百分比30%的矽溶膠和重量百分比70%的滷水配製而成。·
3.一種轉爐、鎂砂豎窯永久襯用合成橄欖石磚的製備方法，其特徵在於該方法包括以下步驟: a.合成橄欖石檢驗合格後，進破碎機進行機械破碎，破碎後經3_和1_篩篩分後，製成粒度為I 3mm和0.088 Imm的顆粒，其中粒度≤0.088mm的≤10%，剩餘粒度的橄欖石由球磨機或其他磨粉設備，研磨成< 0.088mm的細粉； b.按上述化學組分的配比進行稱量配料，配製好的物料加入到溼碾機中，先幹混I 3min,然後加入複合結合劑,混碾3 5min ； c.混碾結束以後，用630 1200t摩擦壓磚機或液壓機將泥料壓製成坯體； d.將壓制好的坯體送入隧道式乾燥窯內乾燥，乾燥溫度為90 130°C； e.乾燥後的坯體放入高溫隧道窯內燒成，燒成溫度為1580 1620°C，在燒成溫度下保溫5 10小時。
全文摘要
本發明公開了一種轉爐、鎂砂豎窯永久襯用合成橄欖石磚及其製備方法，生產性能優異並且成本低的橄欖石磚。合成橄欖石磚的組分為合成橄欖石、矽微粉、輕燒氧化鎂粉以及複合結合劑。合成橄欖石磚的製備方法包括將合成橄欖石進行機械破碎、篩分，製成顆粒和細粉；按化學組分的配比進行稱量配料；配製好的物料加入到溼碾機中，先幹混然後加入複合結合劑混碾；用摩擦壓磚機或液壓機將泥料壓製成坯體；將壓制好的坯體送入隧道式乾燥窯內乾燥後放入高溫隧道窯內燒成。本發明提供的合成橄欖石磚能夠在較高溫度下安全使用，有效提高轉爐、豎窯永久襯的壽命，降低了散熱量。合成橄欖石採用工業廢料生產，價格低廉，提高了資源的綜合利用率，保護了環境。
文檔編號C04B35/66GK103183515SQ20131011355
公開日2013年7月3日 申請日期2013年4月2日 優先權日2013年4月2日
發明者李志堅, 吳鋒, 王林, 欒旭 申請人:遼寧科技大學