一种无碳不烧镁铝砖及其制备方法
阅读说明：本技术 一种无碳不烧镁铝砖及其制备方法 (Carbon-free unburned magnesia-alumina brick and preparation method thereof ) 是由 吕仁祥 纪怀杰 刘在春 于 2020-06-04 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种无碳不烧镁铝砖及其制备方法,主要涉及耐火新材料技术领域,包括,电熔镁砂83-95份；氧化铝粉3-10份；金属铝粉1-4份；酚醛树脂1-3份,镁铝砖的骨料为大粒度的电熔镁砂,细粉为MgO细粉、Al-(2)O-(3)粉、金属Al粉等材料组合,在高温使用过程中细粉中的MgO、Al-(2)O-(3)原位固相合成尖晶石,尖晶石的永久膨胀率和尖晶石的稳定性弥补了镁砂颗粒由于膨胀导致的剥落现象,在工作层表面形成了尖晶石层,使产品在高温使用过程中具有较好的耐剥落和抗渣蚀性能,添加的金属铝粉或铝镁合金粉起到抗氧化作用。(The invention discloses a carbon-free unburned magnesia-alumina brick and a preparation method thereof, which mainly relate to the technical field of new refractory materials and comprise 83-95 parts of fused magnesia; 3-10 parts of alumina powder; 1-4 parts of metal aluminum powder; 1-3 parts of phenolic resin, wherein the aggregate of the magnesia-alumina brick is fused magnesia with large granularity, and the fine powder is MgO fine powder and Al fine powder 2 O 3 Powder, metal Al powder and other material composition, and MgO and Al in the fine powder during high temperature use 2 O 3 The spinel is synthesized in situ in a solid phase manner, the permanent expansion rate of the spinel and the stability of the spinel compensate the peeling phenomenon of magnesia particles caused by expansion, a spinel layer is formed on the surface of a working layer, so that the product has better peeling resistance and slag corrosion resistance in the high-temperature use process, and the added metal aluminum powder or aluminum magnesium alloy powder has an antioxidation effect.)
技术领域
本发明主要涉及耐火新材料技术领域，具体是一种无碳不烧镁铝砖及其制备方法。
背景技术
目前在生产低碳和超低碳不锈钢或精钢等钢种时，其内衬用耐火材料目前基本都是烧成镁铬砖，但镁铬砖中的六价铬在生产过程、使用过程中都会造成环境污染，对人身有害，含碳耐火材料和镁铬砖将受到一定限制，镁铬质耐火材料在全世界的应用受到限制，并镁铬砖在精炼包渣线使用中易产生剥落现象；含碳耐火材料中的碳又对钢液的碳含量起到影响作用，因此，精炼炉耐火材料无铬化已经成为一种趋势，越来越受到重视。
发明内容
鉴于现有技术中存在的不足和缺陷，本发明的目的在于提供一种无碳不烧镁铝砖及其制备方法。
为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种无碳不烧镁铝砖，包括，
电熔镁砂83-95份；
氧化铝粉3-10份；
金属铝粉1-4份；
酚醛树脂1-3份。
作为本发明的进一步改进，所述电熔镁砂为含镁量96％、97％、98％中的一种或多种。
作为本发明的进一步改进，所述电熔镁砂的粒度为小于0.088mm、0.088-1mm、1-3mm、3-5mm的一种或多种粒度混合。
作为本发明的进一步改进，所述氧化铝粉为高温α氧化铝微粉、刚玉细粉、优质矾土细粉的一种或多种。
作为本发明的进一步改进，所述高温α氧化铝微粉的粒度为1μm、3μm、5μm的一种或多种粒度混合，所述刚玉细粉的粒度小于0.074mm，优质矾土细粉的粒度小于0.074mm。
作为本发明的进一步改进，所述金属铝粉为粒度小于0.074mm、金属活性大于98％的铝粉或铝镁合金粉的一种或两种组合。
作为本发明的进一步改进，所述酚醛树脂为耐火材料用热塑性酚醛树脂。
一种无碳不烧镁铝砖的其制备方法，包括如下步骤，
(一)将原料各比例准确计量，将电熔镁砂中的细粉、氧化铝粉、金属铝粉进行预混料，使量少粒度细的原料能分布均匀。
(二)将电熔镁砂的颗粒与预混料加入泥料混炼机中，混炼2-3分钟后，加入酚醛树脂，继续混炼8-10分钟；
(三)将混炼后的泥料在适宜的模具和适宜压力的压砖机上进行打击成型，生产出需要的砖型，放置于砖车上；
(四)将成型后的砖坯车推入隧道干燥窑进行24小时干燥，干燥温度先从进窑口的低温区开始逐步向中间的高温区推进、再到出窑口的低温区最终经过24小时后出窑，最高控制温度为220±10℃。
与现有技术相比，本发明具有的有益效果为：镁铝砖的骨料为大粒度的电熔镁砂，细粉为MgO细粉、Al2O3微粉、金属Al粉等材料组合，在高温使用过程中MgO与Al2O3发生反应原位合成镁铝尖晶石，尖晶石的永久膨胀率和尖晶石的稳定性弥补了镁砂颗粒由于膨胀导致的剥落现象，在工作层表面形成了尖晶石层，体积膨胀，堵塞气孔，阻止熔渣渗透侵蚀，使产品在高温使用过程中具有较好的耐剥落和抗渣蚀性能，添加的金属铝粉或铝镁合金粉起到抗氧化作用，采用镁碳砖以酚醛树脂为结合剂、混炼、成型、干燥的生产方式，干燥处理后形成碳链结合方式，使产品常温理化指标稳定，生产工艺简单，替代了含铬耐火材料，消除了六价铬对人体和环境的危害，生产高致密性铝镁砖时，采用不同粒度的镁砂复合加入的方式以降低孔隙度，抗冲击性强，高温不易被氧化。
具体实施方式
为了本发明的技术方案和有益效果更加清楚明白，下面结合具体实施例对本发明进行进一步的详细说明。
一种无碳不烧镁铝砖，包括，
电熔镁砂83-95份；
氧化铝粉3-10份；
金属铝粉1-4份；
酚醛树脂1-3份。
作为本发明的进一步改进，所述电熔镁砂为含镁量96％、97％、98％中的一种或多种。
作为本发明的进一步改进，所述电熔镁砂的粒度为小于0.088mm、0.088-1mm、1-3mm、3-5mm的一种或多种粒度混合。
作为本发明的进一步改进，所述氧化铝粉为高温α氧化铝微粉、刚玉细粉、优质矾土细粉的一种或多种。
作为本发明的进一步改进，所述高温α氧化铝微粉的粒度为小于1μm、1-3μm、3-5μm的一种或多种粒度混合，所述刚玉细粉的粒度小于0.074mm，优质矾土细粉的粒度小于0.074mm。
作为本发明的进一步改进，所述金属铝粉为粒度小于0.074mm、金属活性大于98％的铝粉或铝镁合金粉的一种或两种组合。
作为本发明的进一步改进，所述酚醛树脂为耐火材料用热塑性酚醛树脂。
一种无碳不烧镁铝砖的其制备方法，包括如下步骤，
(一)将原料各比例准确计量，将电熔镁砂、氧化铝粉、金属铝粉进行预混料；
(二)将电熔镁砂、氧化铝粉、金属铝粉的预混料加入泥料混炼机中，混炼2-3分钟后，加入酚醛树脂，继续混炼8-10分钟；
(三)将混炼后的泥料在适宜的模具和适宜压力的压砖机上进行打击成型，生产出需要的砖型，放置于砖车上；
(四)将成型后的砖坯车推入隧道干燥窑进行24小时干燥，干燥温度先从进窑口的低温区开始逐步向中间的高温区推进、再到出窑口的低温区最终经过24小时后出窑，最高控制温度为220±10℃。
实施例1
原料加入比例为：选取含镁量96％电熔镁砂、等份筛选粒度小于0.088mm和3-5mm电熔镁砂83份；选取粒度小于1μm的高温α氧化铝微粉10份；选取粒度小于0.074mm、金属活性大于98％的铝粉4份；选取耐火材料用热塑性酚醛树脂3份。
实施例2
原料加入比例为：选取含镁量98％电熔镁砂、等份筛选粒度小于0.088mm、0.088-1mm、和3-5mm电熔镁砂90份；等份选取粒度小于0.074mm的刚玉细粉和粒度小于0.074mm的优质矾土细粉6份；选取粒度小于0.074mm、金属活性大于98％的铝镁合金粉2份；选取耐火材料用热塑性酚醛树脂2份。
实施例3
原料加入比例为：选取含镁量97％、电熔镁砂、等份筛选粒度小于0.088mm、0.088-1mm、1-3mm、3-5mm四种粒度混合电熔镁砂92份；选取粒度1-3μm、的高温α氧化铝微粉、粒度小于0.074mm的刚玉细粉和粒度小于0.074mm的优质矾土细粉等份混料3份；选取粒度小于0.074mm、金属活性大于98％的铝粉或铝镁合金粉等份混料3份；选取耐火材料用热塑性酚醛树脂2份。
镁铝砖的骨料为大粒度的电熔镁砂，细粉为MgO细粉、Al2O3粉、金属Al粉等材料组合，该产品不添加镁铝尖晶石，在高温使用过程中MgO与Al2O3发生反应原位合成镁铝尖晶石,节省了镁铝尖晶石生产过程中的能量消耗。
采用镁碳砖以酚醛树脂为结合剂、混炼、成型、干燥的生产方式，干燥处理后形成碳链结合方式，使产品常温理化指标稳定，该产品中无添加任何单独的碳素材料，约有1％～1.5％左右的残碳来自于酚醛树脂经干燥碳化后所产生，产品无碳素材料、极低的残碳成分、可归属于无碳砖之列。
MgO与Al2O3在高温使用过程中原位合成镁铝尖晶石，节省了镁铝尖晶石生产过程中的能量消耗，该产品不添加镁铝尖晶石，而通过高温使用过程产品中的氧化镁与氧化铝原位合成少量镁铝尖晶石，起到了改变产品性能的作用。
镁碳砖的优良性能在于石墨碳，在无石墨碳产品中由于镁砂的膨胀系数大，使用过程严重的剥落问题将导致产品寿命严重降低，但是，在本发明中，在高温使用过程中细粉中的MgO、Al2O3原位固相合成尖晶石，尖晶石的永久膨胀率和尖晶石的稳定性弥补了镁砂颗粒由于膨胀导致的剥落现象，在工作层表面形成了尖晶石层，使产品在高温使用过程中具有较好的耐剥落和抗渣蚀性能，添加的金属铝粉或铝镁合金粉起到抗氧化作用。