【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于耐火材料，具體涉及一種長壽命的鋼包鎂鋁碳包壁磚及其制備方法。
技術介紹
1、隨著鋼鐵企業結構調整，優質品種鋼成為大型企業的主導產品，如：優質合金鋼、超低碳鋼、潔凈鋼、高強度鋼等鋼種的比例逐年增加，這對冶煉用鋼包包壁耐火材料提出了更高的要求，不僅要求使用壽命較高，而且要求少污染、不污染鋼水，最好起到一定的凈化作用。
2、目前國內鋼包包壁磚以鎂鋁碳質、鋁鎂碳質和鎂碳質為主，為了提高鋼包的熱震穩定性，原料常以電熔鎂砂、剛玉、石墨等為主原料，以酚醛樹脂作為結合劑，用大噸位壓力機壓制成型。例如，公開號為cn111205098a的中國專利文獻公開了一種鋼包用高鋁質包壁磚及其制備方法，按質量百分比，包括如下原料：鈦鋁酸鈣78％、鋁鎂尖晶石10％、石墨7％、酚醛樹脂3％、鋁粉2％，其中，鈦鋁酸鈣中al2o3的含量大于等于80％，鋁鎂尖晶石中al2o3的含量大于等于60％，石墨中c含量大于等于95％。該專利技術利用合金生產所剩的廢渣-鈦鋁酸鈣為骨料，替代原傳統的剛玉系列耐火原料，用此原料生產的高鋁質鋼包包壁磚即降低了成本又為工業廢渣的再利用打開了市場。
3、鋼包包壁磚的制備原料中，通常以電熔鎂砂、剛玉等原料為主要原料，這些原料的獲得需要高溫燒成，而高溫燒成過程不僅會對環境造成極大污染，還使原料的成本顯著提高。采用鎂鋁碳質、鋁鎂碳質和鎂碳質廢磚為原料可避免原料獲得時的燒成過程，且可顯著降低原料成本，但是，以廢磚為原料會不可避免的帶來鋼包包壁磚的抗氧化性、抗鋼水沖刷性能、熱震穩定性等性能的下降。
4、
技術實現思路
1、本專利技術解決的技術問題是提供一種長壽命的鋼包鎂鋁碳包壁磚及其制備方法，目的在于解決鋼包包壁磚原料的生產成本高、使用壽命不長、生產過程對環境污染較大，且不具有高的熱震穩定性和抗沖刷的性能等問題。
2、為了解決上述問題，本專利技術的第一個方面提供一種長壽命的鋼包鎂鋁碳包壁磚，包括以下質量百分比的原料：
3、鎂鋁碳磚廢磚29％-63％、鎂碳磚廢磚10％-20％、電熔鎂砂10％-25％、白剛玉2％-5％、α-氧化鋁微粉3％-5％、液態酚醛樹脂3％、電熔鎂砂除塵粉1-3％、cesi2-sic復相材料0.1％-3％、高溫瀝青1％-3％、石墨1％-5％。
4、優選地，包括以下質量百分比的原料：鎂鋁碳磚廢磚42％-60％、鎂碳磚廢磚12％-17％、電熔鎂砂15％-20％、白剛玉2％-3％、α-氧化鋁微粉4％-5％、液態酚醛樹脂3％、電熔鎂砂除塵粉1-3％、cesi2-sic復相材料0.1％-1％、高溫瀝青1％-3％、石墨1％-3％。
5、優選地，包括以下質量百分比的原料：鎂鋁碳磚廢磚52％、鎂碳磚廢磚15％、電熔鎂砂19％、白剛玉2％、α-氧化鋁微粉5％、液態酚醛樹脂3％、電熔鎂砂除塵粉2％、高溫瀝青1％、cesi2-sic復相材料1％。
6、優選地，所述cesi2-sic復相材料中cesi2的體積分數為65％-85％，sic的體積分數為15％-35％；所述高溫瀝青的碳含量≥45％；所述石墨的碳含量≥95％。
7、優選地，所述鎂鋁碳磚廢磚粒度包括粒級為5-3mm的鎂鋁碳磚廢磚、粒級為3-1mm的鎂鋁碳磚廢磚，粒級為5-3mm的鎂鋁碳磚廢磚、粒級為3-1mm的鎂鋁碳磚廢磚的質量比為1:1.2-1.8；所述鎂鋁碳磚廢磚中mgo+al2o3+c含量≥90wt％。
8、優選地，所述鎂碳磚廢磚粒度包括粒級為1-0.5mm的鎂碳磚廢磚、粒級為0.5-0mm的鎂碳磚廢磚，粒級為1-0.5mm的鎂碳磚廢磚、粒級為0.5-0mm的鎂碳磚廢磚的質量比為1:1-1.4；所述鎂碳磚廢磚中mgo+c含量≥84wt％。
9、優選地，所述電熔鎂砂粒度包括粒級為1-0mm的鎂碳磚廢磚、粒級為0-0.074mm的鎂碳磚廢磚，粒級為1-0mm的鎂碳磚廢磚、粒級為0-0.074mm的鎂碳磚廢磚的質量比為1:1-1.4；所述電熔鎂砂中氧化鎂含量≥95wt％。
10、本專利技術的第二個方面提供一種上述的長壽命的鋼包鎂鋁碳包壁磚的制備方法，包括如下步驟：
11、將制備原料混合，得到混合料，然后將所述混合料放入模具中成型，再進行熱處理，得到所述的長壽命的鋼包鎂鋁碳包壁磚。
12、優選地，s1：先將鎂鋁碳磚廢磚、鎂碳磚廢磚、電熔鎂砂混合，然后加入液態酚醛樹脂，進行混料，再加入石墨，進行混料，得到混合料；s2：將電熔鎂砂、白剛玉、α-氧化鋁微粉、電熔鎂砂除塵粉、cesi2-sic復相材料、高溫瀝青混合共磨制得細粉；s3：將所述細粉加入所述混合料中，然后放入模具中成型，再經過熱處理后，得到所述長壽命的鋼包鎂鋁碳包壁磚。
13、優選地，所述步驟s3中，采用壓磚機對所述混合料進行成型，所述壓磚機為630t或1000t的電動螺旋壓磚機；采用熱處理窯對所述成型后的產品進行熱處理，熱處理時所述熱處理窯內部的溫度為160-240℃，熱處理時間為12-32h。
14、本專利技術與現有技術相比，具有以下有益效果：
15、本專利技術的長壽命的鋼包鎂鋁碳包壁磚，以鎂鋁碳磚廢磚、鎂碳磚廢磚為主要原料，減少了電熔鎂砂、白剛玉等原料的使用，從而減少了原料需高溫燒成獲得而造成的環境污染和成本提高；由于廢磚原料的加入，會使鋼包鎂鋁碳包壁磚的綜合性能下降，本專利技術進一步在原料中加入了cesi2-sic復相材料，cesi2-sic復相材料是由cesi2相與sic相復合構成的多相組織，該復相材料中，cesi2在高溫下與o2反應生成ceo2，一方面，cesi2可作為抗氧化劑，先于碳被氧化，從而提高磚的抗氧化性，另一方面，生成的ceo2與mgo性質相近，可固溶于方鎂石晶體內，使mgo晶格發生畸變，促進方鎂石晶體的正常發育、長大，有利于材料的燒結，從而提高了鎂鋁碳磚的抗侵蝕性能，并且，稀土氧化物熔點高，化學活性大，有較好的抗侵蝕能力。。復相材料中sic相可以明顯提高cesi2材料的抗氧化性，在高溫下，sic可在cesi2材料表面形成一層粘附的硅酸鹽玻璃相，可有效的抑制氧氣在cesi2材料或磚內部的進一步擴散。此外，ceo2還可與渣中的cao、sio2反應生成高熔點化合物，形成一層薄的滲渣層，該層薄的滲渣層可控制渣的進一步滲透。
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1.一種長壽命的鋼包鎂鋁碳包壁磚，其特征在于，包括以下質量百分比的原料：
2.根據權利要求1所述的長壽命的鋼包鎂鋁碳包壁磚，其特征在于，包括以下質量百分比的原料：
3.根據權利要求1所述的長壽命的鋼包鎂鋁碳包壁磚，其特征在于，包括以下質量百分比的原料：
4.根據權利要求1所述的長壽命的鋼包鎂鋁碳包壁磚，其特征在于：
5.根據權利要求1所述的長壽命的鋼包鎂鋁碳包壁磚，其特征在于：
6.根據權利要求1所述的長壽命的鋼包鎂鋁碳包壁磚，其特征在于：
7.根據權利要求1所述的長壽命的鋼包鎂鋁碳包壁磚，其特征在于：
8.一種如權利要求1-7中任一項所述的長壽命的鋼包鎂鋁碳包壁磚的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：
9.根據權利要求8所述的長壽命的鋼包鎂鋁碳包壁磚的制備方法，其特征在于，具體包括以下步驟：
10.根據權利要求9所述的長壽命的鋼包鎂鋁碳包壁磚的制備方法，其特征在于：
【技術特征摘要】
1.一種長壽命的鋼包鎂鋁碳包壁磚，其特征在于，包括以下質量百分比的原料：
2.根據權利要求1所述的長壽命的鋼包鎂鋁碳包壁磚，其特征在于，包括以下質量百分比的原料：
3.根據權利要求1所述的長壽命的鋼包鎂鋁碳包壁磚，其特征在于，包括以下質量百分比的原料：
4.根據權利要求1所述的長壽命的鋼包鎂鋁碳包壁磚，其特征在于：
5.根據權利要求1所述的長壽命的鋼包鎂鋁碳包壁磚，其特征在于：
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【專利技術屬性】
技術研發人員：宮磊，王團收，劉靖軒，趙現堂，佟曉松，孫春暉，劉東，曹小超，劉美榮，
申請(專利權)人：北京利爾高溫材料股份有限公司，
類型：發明
國別省市：
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