CN101381239A - 一种氧化镁质预制耐火材料及其施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种氧化镁质预制耐火材料，它是由以下组分物料混合、搅拌均匀制备而成(重量按100％计)：镁砂颗粒59％～72％、镁砂粉18％～31％、硅微粉0.5％～6％、铝微粉0.5％～4％、六偏磷酸钠0.05％～0.3％、三聚磷酸钠0.05％～0.3％、有机纤维0.04％～0.1％。本发明还公开了一种氧化镁质预制耐火材料的施工方法，是按照以下工艺步骤进行：配料、搅拌、振动、振实、终凝后脱模、烘干。本发明是一种高镁低铝、抗渣侵蚀能力强、对钢水污染小的氧化镁质预制耐火材料，其在结合强度和抗热冲击性能上达到或超过高铝－镁砂质浇注料。
Description
技术领域
本发明涉及一种耐火材料及其施工方法，尤其是涉及炼钢流程钢包中使用的一种氧化镁质预制耐火材料及其施工方法。
背景技术
钢包是炼钢工业中不可缺少的重要设备，作为钢包内衬的耐火材料，发生了几次大的变化。
在连铸比很低的早些年，钢包内衬采用腊石砖、粘土砖、高铝砖等砌筑，也有采用投射料和捣打料的。这种耐火材料在使用过程中显示出较差的耐剥落性和耐侵蚀性，使用寿命低，平均只有10次，经处理也只能达到20次左右。此后，又出现了镁白云石烧成砖，由于其容易产生热震剥落和结构性剥落，加快耐火砖的损毁速度，因而无法充分提高钢包的使用寿命。
随着炼钢技术的发展，钢水护外精炼对钢包内衬耐火材料要求的提高，在20世纪80年代中、后期我国盛行过使用水玻璃结合的高铝矾土-镁砂浇注料。这种内衬整体性好，显著提高了使用寿命，但存在烘烤钢包时间长，有较严重的掉渣现象，对于中小型钢厂多数没有专用设备的情况下，拆包困难。为了弥补这方面的不足，研制出了铝镁不烧砖，该衬砖筑砌容易，烘烤时间短和易拆包，但仍存在易戮渣和耐剥落性差的问题。
随着连铸比提高，钢包工作条件的苛刻化，内衬损毁严重，尤其是渣线部分，使用寿命短。随着连铸技术的推广应用，上世纪80年代中后期盛行的水玻璃结合铝镁钢包浇注料已不能满足我国连铸钢包的寿命要求。针对我国的国情和钢厂的承受能力，90年代初以来，采用特级高铝矾土、尖晶石(矾土基尖晶石、高纯富铝尖晶石)、镁砂、电熔或烧结刚玉等为主要原料，我国研制出了不同档次的钢包浇注料。主要品种有矾土基高铝-尖晶石浇注料、中档镁铝浇注料、高纯刚玉-尖晶石及刚玉-镁砂浇注料。近几年来，又出现了Al2O3-MgO和Al2O3-MgO-Cr2O3材质的钢包浇注料预制块和不烧砖，并呈扩展之势。
随着用户对钢材质量要求的日益严格，纯洁度高、各向异性小、合金成分范围窄的洁净钢和超洁净钢对耐火材料的钢水友好性也提出了更高的要求。
发明内容
本发明的目的就是针对现有技术中存在的上述缺点，而提供一种高镁低铝、抗渣侵蚀能力强、对钢水污染小的氧化镁质预制耐火材料，其在结合强度和抗热冲击性能上达到或超过高铝-镁砂质浇注料。
本发明的另一目的是提供该氧化镁质预制耐火材料的施工方法。
为实现本发明之目的，本发明一种氧化镁质预制耐火材料通过以下技术方案来实现。
本发明一种氧化镁质预制耐火材料是由以下组分物料经混合、搅拌均匀制备而成(重量按100％计)：
镁砂颗粒： 59％～72％
镁砂粉： 18％～31％
硅微粉： 0.5％～6％
铝微粉： 0.5％～4％
六偏磷酸钠： 0.05％～0.3％
三聚磷酸钠： 0.05％～0.3％
有机纤维： 0.04％～0.1％
所述物料的粒度分别为：镁砂颗粒0～8mm，镁砂粉≤0.088mm，硅微粉≤0.076mm，铝微粉≤0.076mm，六偏磷酸钠0～0.5mm，三聚磷酸钠0～0.5mm，有机纤维≤5mm。
所述有机纤维的最佳含量为0.05％。
本发明一种氧化镁质预制耐火材料的施工方法是按照以下工艺步骤进行：
(1)配料：将配置好的上述干物料和水按照100：5～6的重量配比进行配料；
(2)搅拌：采用立式搅拌机对配料进行搅拌，搅拌时间以3～5分钟为宜，不得超过10分钟；
(3)振动、振实：停止搅拌后的半小时内将搅拌好的物料注入固定在振动台上的模具内振实，对于大型模具，可采用振动棒在模具内振实；
(4)终凝后脱模：终凝时间为4～5小时，应在此时间后脱模；
(5)烘干：烘干温度为105℃～115℃，烘干时间为23～25小时，对于大型构件，采用先低温60℃烘干24小时后再110℃烘干24小时的方法。
采用不同模具可制成不同形状的构件，也可在顾客指定的位置直接施工。
本发明加水后具有良好的流动性，制得的预制件有良好的致密度，且镁含量可达93％以上，提高了耐钢渣侵蚀性能、避免了钢包罐沿等部位的超前损毁。同时由于其具有很高的纯度，用于钢铁行业时不造成对钢水的污染。本发明配制工艺简单，能常温固化且具有很高的强度，不易损坏，十分适合制造预制构件。和目前普遍使用的高铝-镁砂质浇注料相比，用于钢包罐沿时，本发明的使用寿命显著提高，材料使用量明显降低，采用本发明每年可节省大量费用，同时减轻了钢包周转压力。
具体实施方式
为进一步描述本发明，下面结合实施例对本发明一种氧化镁质预制耐火材料及其施工方法作进一步的描述。
本发明本发明一种氧化镁质预制耐火材料的实施例配方见下表：
表1 一种氧化镁质预制耐火材料的实施例配方(重量％)
| 组分 | 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 实施例4 | 实施例5 | 实施例6 |
| 镁砂颗粒 | 66.85 | 59 | 66 | 72 | 66 | 67.6 |
| 镁砂粉 | 30 | 30.30 | 27.55 | 18 | 31 | 28 |
| 硅微粉 | 2 | 6 | 4 | 5.7 | 2.11 | 0.5 |
| 铝微粉 | 1 | 4 | 2 | 3.95 | 0.5 | 3.5 |
| 六偏磷酸钠 | 0.05 | 0.3 | 0.2 | 0.25 | 0.05 | 0.15 |
| 三聚磷酸钠 | 0.05 | 0.3 | 0.2 | 0.05 | 0.3 | 0.2 |
| 有机纤维 | 0.05 | 0.1 | 0.05 | 0.05 | 0.04 | 0.05 |
本发明一种氧化镁质预制耐火材料按照上述实施例1-6配料后，在制备预制耐火材料时，将配置好的上述干物料和水按照100：5～6的重量配比进行配料。
其施工方法是按照以下工艺步骤进行：
(1)配料：将配置好的上述干物料和水按照100：5～6的重量配比进行配料。
(2)搅拌：采用立式搅拌机，即采用叶片旋转平面与水平面平行的搅拌机，对配料进行搅拌，搅拌时间以3～5分钟为宜，不得超过10分钟。
由于产品的初凝时间为1小时左右，停止搅拌后，半小时内必须施工完毕。
(3)振动、振实：将搅拌好的物料注入模具时，模具需固定在振动台上，注入物料后，开启振动开关，振动频率为50Hz、振幅为0.85mm、振动时间为1分钟。对于大型模具，可采用振动棒在模具内振实。
(4)终凝后脱模：终凝时间为4～5小时，应在此时间后脱模；
(5)烘干：烘干温度为110℃，一般烘干24小时即可，对于大型构件，采用先低温60℃烘干24小时后再110℃烘干24小时的方法。
采用不同模具可制成不同形状的构件，也可在顾客指定的位置直接施工。
表2为实施例1产品的技术指标。
表2产品的技术指标(干物料和水的比例为100：5)
Claims (6)
1.一种氧化镁质预制耐火材料，其特征在于：它是由以下组分物料混合、搅拌均匀制备而成(重量按100％计)：
镁砂颗粒： 59％～72％
镁砂粉： 18％～31％
硅微粉： 0.5％～6％
铝微粉： 0.5％～4％
六偏磷酸钠： 0.05％～0.3％
三聚磷酸钠： 0.05％～0.3％
有机纤维： 0.04％～0.1％。
2.如权利要求1所述的一种氧化镁质预制耐火材料，其特征在于：所述物料的粒度分别为：镁砂颗粒0～8mm，镁砂粉≤0.088mm，硅微粉≤0.076mm，铝微粉≤0.076mm，六偏磷酸钠0～0.5mm，三聚磷酸钠0～0.5mm，有机纤维≤5mm。
3.如权利要求1或2所述的一种氧化镁质预制耐火材料，其特征在于：所述有机纤维的含量为0.05％。
4.如权利要求1或2所述的一种氧化镁质预制耐火材料的施工方法，其特征在于是按照以下工艺步骤进行：
(1)配料：将配置好的上述干物料和水按照100：5～6的重量配比进行配料；
(2)搅拌：采用立式搅拌机对配料进行搅拌，搅拌时间为3～5分钟；
(3)振动、振实：停止搅拌后的半小时内将搅拌好的物料注入固定在振动台上的模具内振实；
(4)终凝后脱模：终凝时间为4～5小时，在终凝时间后脱模；
(5)烘干：烘干温度为105℃～115℃，烘干时间为23～25小时。
5.如权利要求1或2所述的一种氧化镁质预制耐火材料的施工方法，其特征在于是按照以下工艺步骤进行：
(1)配料：将配置好的上述干物料和水按照100：5～6的重量配比进行配料；
(2)搅拌：采用立式搅拌机对配料进行搅拌，搅拌时间为3～10分钟；
(3)振动、振实：停止搅拌后的半小时内将搅拌好的物料注入固定在振动台上的模具内振实；
(4)终凝后脱模：终凝时间为4～5小时，在终凝时间后脱模；
(5)烘干：采用先低温60℃烘干24小时后再110℃烘干24小时的方法。
6.如如权利要求1或2所述的一种氧化镁质预制耐火材料的施工方法，其特征在于是按照以下工艺步骤进行：
(1)配料：将配置好的上述干物料和水按照100：5～6的重量配比进行配料；
(2)搅拌：采用立式搅拌机对配料进行搅拌，搅拌时间为3～5分钟；
(3)振动、振实：停止搅拌后的半小时内，采用振动棒将物料在模具内振实；
(4)终凝后脱模：终凝时间为4～5小时，在终凝时间后脱模；
(5)烘干：烘干温度为105℃～115℃，烘干时间为23～25小时。
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