阅读说明：本技术 高性能镁质滑板砖及其制备方法 (High-performance magnesium sliding brick and preparation method thereof ) 是由 杭文明 王远林 于 2019-06-25 设计创作，主要内容包括：本发明公开了高性能镁质滑板砖,按重量百分含量计,包含以下组分：97电熔镁砂47％～54％、镁橄榄石7％～9％、电熔尖晶石12％～18％、高温促烧粉4％～6％、陶瓷塑粘剂5％～8％、含碳粉1％～3％、石墨1％～3％、碳化硼1％～3％、铝镁合金粉4％～6％、硅粉2％～4％、上述配方中所有组分重量之和为100％,外加树脂4％～5％,树脂增强剂0.4％～0.5％。本发明的目的在于提供了一种具有浇铸钙处理钢和高氧钢、低碳优质钢开辟了行业新领域,解决了多家钢厂滑板寿命低、耐材吨钢消耗量大的问题,同时为钢厂节约成本、减少资源浪费,降本增效显著的高性能镁质滑板砖及其制备方法。(The invention discloses a high-performance magnesium sliding brick, which comprises the following components in percentage by weight: 97 percent to 54 percent of fused magnesia, 7 percent to 9 percent of forsterite, 12 percent to 18 percent of fused spinel, 4 percent to 6 percent of high-temperature sintering promoting powder, 5 percent to 8 percent of ceramic plastic adhesive, 1 percent to 3 percent of carbon-containing powder, 1 percent to 3 percent of graphite, 1 percent to 3 percent of boron carbide, 4 percent to 6 percent of aluminum-magnesium alloy powder, 2 percent to 4 percent of silicon powder, 100 percent of the total weight of all the components in the formula, 4 percent to 5 percent of additional resin and 0.4 percent to 0.5 percent of resin reinforcing agent. The invention aims to provide a high-performance magnesium sliding plate brick which is cast with calcium-treated steel, high-oxygen steel and low-carbon high-quality steel, opens up a new industrial field, solves the problems of short service life of sliding plates and high consumption of refractory steel per ton in a plurality of steel mills, saves cost for the steel mills, reduces resource waste, and has obvious cost reduction and efficiency improvement, and a preparation method thereof.)

高性能镁质滑板砖及其制备方法

技术领域

本发明涉及以氧化铝、氧化镁、碳为基料的无机非金属耐火材料领域， 更具体涉及高性能镁质滑板砖及其制备方法。

背景技术

目前国内用的滑板主要有铝锆碳、铝碳滑板和镶嵌锆环滑板。其中铝锆 碳滑板在浇注普钢时表现出很好的抗热震性、抗侵蚀和耐磨性能，其综合性 能较好，是非常成熟的产品。但是在浇注钙处理钢时，因为滑板中的Al₂O₃和SiO2在较低的温度下就能与钢水中的CaO发生反应，生成低熔物，在钢水 冲刷、控流的过程中，极易造成滑板板面拉毛、夹钢。虽然氧化锆滑板在浇 注钙处理钢时，有很好的抗热震、抗侵蚀、抗氧化等性能，但是在浇注铝镇 静钢时亦有熔损，

并且氧化锆价格比较昂贵，在这种情况下我们研发了高性能镁质滑板。

由于氧化镁有较好的抗钢水的和熔渣的侵蚀性，因此用高纯镁砂开发了 镁质滑动水口，主要有方镁石质和方镁石-尖晶石质，由于方镁石的热膨胀系 数较大，造成方镁石质的滑动水口的抗热震性较差。为改善抗热震性，一般 以烧结镁砂、海水镁砂为颗粒，电熔镁砂为细粉。由于镁铝尖晶石的热膨胀 系数比方镁石的低，所以将合成尖晶石的颗粒形式加入方镁石质的滑动水口 中，我们开发了抗热震性相对较好的方镁石-尖晶质滑动水口。加入尖晶石的 化学组成以接近理论组成的为好。因方镁石的熔点较高，难以烧结，导致镁质滑动水口的高温强度不高。为了促进其烧结，同时，原位尖晶石将方镁石 晶体结合起来，可提高材料的高温强度。有的镁质滑动水口还进行沥青浸渍， 以进一步提高抗热震性和抗侵蚀性，降低气气孔直径和滑板板面缺陷尺寸， 提高使用寿命。

镁质原料价格相对锆刚玉便宜，所以镁质滑动水口有成本优势。但由于 其抗热震性差，高温强度低限制了其使用寿命，目前镁质滑动水口国内使用 较少，在欧洲还有一定的市场。

发明内容

为了解决上述问题，本发明的目的在于提供了一种具有浇铸钙处理钢和 高氧钢、低碳优质钢开辟了行业新领域，解决了多家钢厂滑板寿命低、耐材 吨钢消耗量大的问题，同时为钢厂节约成本、减少资源浪费，降本增效显著 高性能镁质滑板砖及其制备方法及其制备方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

高性能镁质滑板砖及其制备方法，按重量百分含量计，包含以下组分： 包含以下组分：97电熔镁砂47％～54％、镁橄榄石7％～9％、电熔尖晶石 12％～18％、高温促烧粉4％～6％、陶瓷塑粘剂5％～8％、含碳粉1％～ 3％、石墨1％～3％、碳化硼1％～3％、铝镁合金粉4％～6％、硅粉 2％～4％、上述配方中所有组分重量之和为100％，外加树脂4％～5％， 树脂增强剂0.4％～0.5％。

其各组分的颗粒级配为：97电熔镁砂的颗粒直径(3～1、2～1、1～0.5 mm)和≥200目、镁橄榄石的颗粒直径(1～0mm)、电熔尖晶石的颗粒直径 (0.5～0mm)、高温促烧粉≥200目、陶瓷塑粘剂≥180目、含碳粉为325 目、石墨为325目、碳化硼≥180目、铝镁合金粉≥180目、硅粉≥180 目，所述的树脂和树脂增强剂为液体。

97电熔镁砂的颗粒级配按重量百分含量为：

按重量百分含量计，97电熔镁砂的颗粒级配重量百分含量之和为35％～ 38％。

97电熔镁砂：MgO含量≥97％，所述的镁橄榄石：SiO2含量≤40％、 MgO含量≥45％、所述的电熔尖晶石：Al₂O₃含量≥72％、MgO含量≥21％、 所述的高温促烧粉：SiO2含量≤30％、Al₂O₃含量≥72％，所述的陶瓷塑粘剂： 堆积密度约450g/L，所述的含碳粉：残碳量含量为85％、所述的石墨：C 含量≥97％、所述的碳化硼：B4C含量≥90％、所述的铝镁合金粉：Al含量 为50±3％，活性金属(Al+Mg)不小于97.0％，所述的硅粉：Si含量≥97％， 所述的树脂：残碳量45±4％、固含量75～80％、粘度15000～18000mpa。

高性能镁质滑板砖的制备方法，按比例将97电熔镁砂、镁橄榄石、电 熔尖晶石、高温促烧粉、陶瓷塑粘剂、含碳粉、石墨、碳化硼、铝镁合金粉、 硅粉和树脂、树脂增强剂搅拌混合，然后成型并自然干燥，再放入干燥窑中 缓慢升温干燥40～60小时，干燥窑温度不超过180～190℃为宜，然后推 入中高温隧道窑均匀升温到580℃±20℃，保温15～20小时，最后匀速降 温16～25小时即可。

高性能镁质滑板砖及其制备方法，1小时内将干燥窑温度均匀升温到 80℃，且在80℃保温12小时，然后24小时内将温度从80℃均匀上升到190℃，并在190℃下保温20时。

高性能镁质滑板砖及其制备方法，在15～20小时内将温度均匀升温到 580℃±20℃，最后匀速降温20小时。

富镁碱性滑板是一种在高温下非常稳定，且有较高的熔点化合物，它的 热膨胀系数比刚玉材料的要小，其弹性模量介于锆板和刚玉之间，因此它有 较好的抗化学侵蚀性和抗热震性能。

1高性质能镁质材料作为一种碱性的耐材，在浇注钙处理钢时与CaO反 应的速度较慢，相比铝碳、铝锆碳滑板它有优秀的抗侵蚀性能。其次富镁尖 晶石的耐磨性较高，能很好的改善滑板在使用过程中产生拉毛的问题。

2高性质能镁质材料在升降温的过程中也有类似于锆板的相变过程，产 生微裂纹达到提高抗热震的效果。

3但是富镁尖晶石材料相比刚玉和锆质材料其体密较小，气孔率较大，因 此其抗热震稳定性优良。

提高了高温下反应活性很低的碳黑加入量。对泥料的粒度分布及制品的 烧成温度加以改进和控制，提高材料的致密性。同时在基质中添加铝镁合金 粉，使得材料热处理过程中，能在材料表面原位生产惰性化合物，减缓钢水 对滑板的渗透和氧化而提高使用。

该产品主要应用在定型耐火材料基质中，其耐火度大于1800℃，砖坯 在180～250℃干燥后，易促进制品内部结构形成碳结合，在保持制品原有 的常温耐压强度、体密和气孔的条件下：砖坯具有优良的抗热震性、抗剥落 性和抗氧化性，制品韧性增强，能有效提高砖坯在使用过程中受极冷极热的 影响，导致砖坯开裂、剥落而影响使用，从而达到提高使用寿命的目的。

陶瓷塑料剂是一种无机添加剂，用于压制成型、捣打料和挤压成型坯体， 即使添加量较少，都会有增塑的作用，韧性增强，使用混合水作用产生溶涨， 从而产生增塑效果外，还能增加坯体的机械强度。

具体实施方式

高性能镁质滑板砖，按重量百分含量计，包含以下组分：包含以下组分： 97电熔镁砂47％～54％、镁橄榄石7％～9％、电熔尖晶石12％～18％、 高温促烧粉4％～6％、陶瓷塑粘剂5％～8％、含碳粉1％～3％、石墨1％～ 3％、碳化硼1％～3％、铝镁合金粉4％～6％、硅粉2％～4％、上述配 方中所有组分重量之和为100％，外加树脂4％～5％，树脂增强剂0.4％～ 0.5％。

其各组分的颗粒级配为：97电熔镁砂的颗粒直径(3～1、2～1、1～0.5 mm)和≥200目、镁橄榄石的颗粒直径(1～0mm)、电熔尖晶石的颗粒直径 (0.5～0mm)、高温促烧粉≥200目、陶瓷塑粘剂≥180目、含碳粉为325 目、石墨为325目、碳化硼≥180目、铝镁合金粉≥180目、硅粉≥180 目，所述的树脂和树脂增强剂为液体。

97电熔镁砂的颗粒级配按重量百分含量为：

按重量百分含量计，97电熔镁砂的颗粒级配重量百分含量之和为35％～ 38％。

97电熔镁砂：MgO含量≥97％，所述的镁橄榄石：SiO2含量≤40％、 MgO含量≥45％、所述的电熔尖晶石：Al₂O₃含量≥72％、MgO含量≥21％、 所述的高温促烧粉：SiO2含量≤30％、Al₂O₃含量≥72％，所述的陶瓷塑粘剂： 堆积密度约450g/L，所述的含碳粉：残碳量含量为85％、所述的石墨：C 含量≥97％、所述的碳化硼：B4C含量≥90％、所述的铝镁合金粉：Al含量 为50±3％，活性金属(Al+Mg)不小于97.0％，所述的硅粉：Si含量≥97％， 所述的树脂：残碳量45±4％、固含量75～80％、粘度15000～18000mpa。 高性能镁质滑板砖的制备方法，按比例将97电熔镁砂、镁橄榄石、电熔尖 晶石、高温促烧粉、陶瓷塑粘剂、含碳粉、石墨、碳化硼、铝镁合金粉、硅 粉和树脂、树脂增强剂搅拌混合，然后成型并自然干燥，再放入干燥窑中缓 慢升温干燥40～60小时，干燥窑温度不超过180～190℃为宜，然后推入 中高温隧道窑均匀升温到580℃±20℃，保温15～20小时，最后匀速降温 16～25小时即可。

高性能镁质滑板砖及其制备方法，1小时内将干燥窑温度均匀升温到 80℃，且在80℃保温12小时，然后24小时内将温度从80℃均匀上升到 190℃，并在190℃下保温20时。

高性能镁质滑板砖及其制备方法，在15～20小时内将温度均匀升温到 580℃±20℃，最后匀速降温20小时。

富镁碱性滑板是一种在高温下非常稳定，且有较高的熔点化合物，它的 热膨胀系数比刚玉材料的要小，其弹性模量介于锆板和刚玉之间，因此它有 较好的抗化学侵蚀性和抗热震性能

实施例1

原料规格如下：

97电熔镁砂：MgO含量≥97％，

镁橄榄石：SiO2含量≤40％、MgO含量≥45％、

电熔尖晶石：Al₂O₃含量≥72％、MgO含量≥21％、

高温促烧粉：SiO2含量≤30％、Al₂O₃含量≥72％，

陶瓷塑粘剂：堆积密度约450g/L，

含碳粉：残碳量含量为85％、

石墨：C含量≥97％、

碳化硼：B4C含量≥90％、

铝镁合金粉：Al含量为50±3％，活性金属(Al+Mg)不小于97.0％，

硅粉：Si含量≥97％，

树脂：残碳量45±4％、固含量75～80％、粘度15000～18000mpa。

发明产品基本生产工艺是：按表1中的配方，97电熔镁砂经破碎筛分后 按表1中的配方进行配料，加入湿碾机或高速混练机中混合3～6分钟，加 入树脂结合剂，混匀后再加入如下细粉：97电熔镁砂、镁橄榄石、电熔尖晶 石、高温促烧粉、陶瓷塑粘剂、含碳粉、石墨、碳化硼、铝镁合金粉、硅粉 混合10～30分钟出料。成型采用1000吨以上螺旋压砖机，按照砖的形状、 尺寸，精确称量物料，称量好的料加入到模具内，成型到规定尺寸，每块砖 要测量外形尺寸、平整度、对角线尺寸，每班要抽查10％的单重，每一车砖 要检测气孔率、体积密度，凡发现不合格现象必须报废并查找原因。成型后 的砖坯一般需经自然干燥后才能入干燥窑，砖坯在干燥窑中，1小时内将干 燥窑温度均匀升温到80℃，且在80℃保温12小时，然后24小时内将温度 从80℃均匀上升到190℃，然后在190℃下保温15～20小时，然后推入中高温隧道窑烧成均匀升温580℃，均速升温18小时接着保温15小时即可， 最后匀速降温20小时。为了提高滑板的使用性，防止裂纹的产生和扩大， 要用钢带对滑板周边打箍。为了提高滑板在开拉过程中的灵活性，防止从滑 动面之间漏钢，滑动面要在磨床上进行加工，要求平整度小于0.05mm。磨 制后的滑板经检验合格后，要在背面粘贴石棉垫和马口铁或套铁壳，其作用 主要是减少通过滑板砖传递到滑动机构上热量，防止机构在高温下变形而影响使用寿命。

表2按照表1中3个配方所制得的产品的理化测试指标对照表

根据表2中的检验结果可知：以上3个配方都能正常使用，配方1效果 最佳。

以上所述的仅是发明的一些实施方式，应当指出，对于本领域的普通技 术人员来说，在不脱离本发明的创造构思的前提下，还可以做出其它变形和 改进，这些都属于本发明的保护范围。