1.本发明属于耐火材料技术领域，尤其涉及一种采用矾土颗粒为原料制作无碳砖的制备方法。
背景技术：
2.氧化镁的熔点是2800℃，具有很强的耐高温能力，但其抗热震性、抗渣渗透性差；以石墨为代表的碳素材料也具有很强的耐高温能力，并且其热膨胀系数低，抗热震性十分优异，在高温下与钢水、钢渣不易浸润，将二者按一定的比例复合，组成一种综合性能好的耐火材料——镁碳砖。镁碳砖主要用于炼钢耐火材料，例如转炉、炼钢电炉、钢包，相关技术中，公开了一种镁碳砖及其制备方法，属于耐火材料制备技术领域。其包括电熔镁砂颗粒60～75份，电熔镁砂细粉10～30份，碳素5～10份，共晶硅铝合金粉1～5份，玄武岩纤维1～3份，结合剂1～3份；将上述原料按比例称量后充分混炼，然后对其进行压制成型，最后烘烤得到镁碳砖。本发明制备方法简单，步骤易于操作，将共晶硅铝合金粉、玄武岩纤维应用到镁碳砖中，提高了基质部分的强度、抗侵蚀性和抗氧化性，同时大量减少金属抗氧化剂的使用，提高了镁碳砖的使用寿命。
3.但是，上述结构中还存在不足之处，在镁碳砖中，碳的存在作用是防止炉渣向砖内浸蚀，而碳本身具有易氧化的特性，当镁碳砖中碳被氧化时，表面更容易氧化脱碳，使耐火材料组分之间产生烧结，热震稳定性显著降低，且上述方法中所采用的的结合剂为酚醛树脂，但是酚醛树脂里含有大量的苯,而苯对人体健康有很大的伤害。
4.因此，有必要提供一种新的采用矾土颗粒为原料制作无碳砖的制备方法解决上述技术问题
技术实现要素：
5.本发明解决的技术问题是提供一种具有良好的抗氧化、酸碱和热震稳定的性能，致使可以满足冶炼需求，并且以镁凝胶作为结合剂，可以避免对人体造成危害的采用矾土颗粒为原料制作无碳砖的制备方法。
6.为解决上述技术问题，本发明提供的采用矾土颗粒为原料制作无碳砖的制备方法包括以下步骤：
7.(1).准备原料：矾土、板状刚玉、白刚玉、电熔镁砂、白刚玉微粉、铝镁尖晶石细粉、结合剂和水；
8.(2).所述矾土的颗粒为3-5mm，所述板状刚玉的颗粒为1-5mm，所述白刚玉的颗粒为0.1-1mm，所述电熔镁砂的颗粒为0.1-1mm，所述铝镁尖晶石细粉的颗粒为≤0.088mm，所述结合剂的颗粒为≤0.044mm；
9.(3).所述矾土中氧化铝(al2o3)的占比量为88.4％，所述矾土中氧化铁(fe2o3)的占比量为1.5％，所述矾土的密度为3.15g
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10.(4).所述板状刚玉中氧化铝(al2o3)的占比量为98.9％，所述板状刚玉的密度为
3.54g
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11.(5).所述白刚玉中氧化铝(al2o3)的占比量为98.5％，所述白刚玉的密度为3.90g
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12.(6).所述电熔镁砂中氧化镁(mgo)的占比量为97.1％，所述电熔镁砂的密度为3.48g
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13.(7).所述铝镁尖晶石中氧化铝(al2o3)的占比量为77.3％，所述铝镁尖晶石中氧化镁(mgo)的占比量为21.8％；
14.(8).所述结合剂中氧化镁(mgo)的占比量为65.9％，所述结合剂中氧化铁(fe2o3)的占比量为0.50％。
15.作为本发明的进一步方案，所述结合剂为镁凝胶，所述白刚玉包括有白刚玉微粉，所述白刚玉微粉的颗粒为≤0.088mm。
16.作为本发明的进一步方案，配方占比，所述配方占比包括如下：
17.(1).所述矾土和板状刚玉的占比量一共为25％；
18.(2).所述白刚玉和铝镁尖晶石细粉的占比量一共为41％；
19.(3).所述电熔镁砂的占比量一共为9％；
20.(4).所述镁凝胶的比量为22.7％
21.(5).所述水的占比量为2.3％。
22.作为本发明的进一步方案，成型，所述成型包括以下步骤：
23.(1).按照配比来对原料进行称量；
24.(2).将上述(1)中称量好的原料放置到搅拌机内进行混炼，时间为30min，之后在困料2h，最后再通过液压机，以150mpa的压强压制成型，致使得到砖坯；
25.(3).将上述(2)中得到的砖坯在温度为180-240℃的环境下进行烘干，时间为24h，之后保温3h进行热处理，最后经自然冷却晾干后取出，致使得到无碳砖。
26.与相关技术相比较，本发明提供的采用矾土颗粒为原料制作无碳砖的制备方法具有如下有益效果：
27.本发明提供一种采用矾土颗粒为原料制作无碳砖的制备方法：
28.1、具有良好的抗氧化、酸碱和热震稳定的性能，致使可以满足冶炼需求，并且以镁凝胶作为结合剂，可以避免对人体造成危害。
具体实施方式
29.实施例1
30.一种采用矾土颗粒为原料制作无碳砖的制备方法包括以下步骤：
31.(1).准备原料：矾土、板状刚玉、白刚玉、电熔镁砂、白刚玉微粉、铝镁尖晶石细粉、结合剂和水；
32.(2).所述矾土的颗粒为3-5mm，所述板状刚玉的颗粒为1-5mm，所述白刚玉的颗粒为0.1-1mm，所述电熔镁砂的颗粒为0.1-1mm，所述铝镁尖晶石细粉的颗粒为≤0.088mm，所述结合剂的颗粒为≤0.044mm；
33.(3).所述矾土中氧化铝(al2o3)的占比量为88.4％，所述矾土中氧化铁(fe2o3)的占比量为1.5％，所述矾土的密度为3.15g
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34.通过采用矾土，使其可以提高抗酸、碱性熔渣侵蚀的性能，且高温强度高，因为矾土是由三种铝的氢氧化物以不同的比率组成的胶体混合物，根据其用途将其分为冶金级、化工级、耐火级、研磨级、水泥级等，被用于制造耐火材料，因此可以提高抗酸、碱性熔渣侵蚀的性能，且高温强度高。
35.(4).所述板状刚玉中氧化铝(al2o3)的占比量为98.9％，所述板状刚玉的密度为3.54g
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36.(5).所述白刚玉中氧化铝(al2o3)的占比量为98.5％，所述白刚玉的密度为3.90g
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37.(6).所述电熔镁砂中氧化镁(mgo)的占比量为97.1％，所述电熔镁砂的密度为3.48g
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38.通过添加电熔镁砂，是起到防止钢包在使用过程中包衬钻钢和钢渣沿砖缝侵蚀,要求无碳钢包砖在高温使用状态下应具有定的膨胀率,这样就可以通过在钢包砖中加人一定量的氧化镁(mgo)与其中的氧化铝(al2o3)发生反应生成镁铝尖晶石伴随的膨胀来实现。
39.(7).所述铝镁尖晶石中氧化铝(al2o3)的占比量为77.3％，所述铝镁尖晶石中氧化镁(mgo)的占比量为21.8％；
40.通过将铝镁尖晶石细粉加入,使其能够起到预置一部分尖晶石的作用,进而能够使mgo(氧化镁)与al2o3(氧化铝)在使用过程中以此为核发生反应，生成ma-ma结合相,从而可以促进烧结,同时尖晶石细粉的加人还能提高热震稳定性。
41.(8).所述结合剂中氧化镁(mgo)的占比量为65.9％，所述结合剂中氧化铁(fe2o3)的占比量为0.50％。
42.通过添加结合剂-镁凝胶，使得可以使无碳机压钢包砖的显气孔率降低的优点，且镁凝胶是无毒环保型的结合剂，进而可以避免对人体造成危害。
43.所述结合剂为镁凝胶，所述白刚玉包括有白刚玉微粉，所述白刚玉微粉的颗粒为≤0.088mm。
44.配方占比，所述配方占比包括如下：
45.(1).所述矾土和板状刚玉的占比量一共为25％；
46.(2).所述白刚玉和铝镁尖晶石细粉的占比量一共为41％；
47.(3).所述电熔镁砂的占比量一共为9％；
48.(4).所述镁凝胶的比量为22.7％
49.(5).所述水的占比量为2.3％。
50.成型，所述成型包括以下步骤：
51.(1).按照配比来对原料进行称量；
52.(2).将上述(1)中称量好的原料放置到搅拌机内进行混炼，时间为30min，之后在困料2h，最后再通过液压机，以150mpa的压强压制成型，致使得到砖坯；
53.(3).将上述(2)中得到的砖坯在温度为180-240℃的环境下进行烘干，时间为24h，之后保温3h进行热处理，最后经自然冷却晾干后取出，致使得到无碳砖。
54.与相关技术相比较，本发明提供的采用矾土颗粒为原料制作无碳砖的制备方法具有如下有益效果：
55.本发明提供一种采用矾土颗粒为原料制作无碳砖的制备方法，具有良好的抗氧化
性能和热震稳定性能，致使可以满足冶炼需求，并且以镁凝胶作为结合剂，可以避免对人体造成危害。
56.实施例2
57.一种采用矾土颗粒为原料制作无碳砖的制备方法包括以下步骤：
58.(1).准备原料：矾土、板状刚玉、白刚玉、电熔镁砂、白刚玉微粉、铝镁尖晶石细粉、结合剂和水，所述矾土的颗粒为3-5mm，所述板状刚玉的颗粒为1-5mm，所述白刚玉的颗粒为0.1-1mm，所述电熔镁砂的颗粒为0.1-1mm，所述铝镁尖晶石细粉的颗粒为≤0.088mm，所述结合剂的颗粒为≤0.044mm，所述矾土中氧化铝(al2o3)的占比量为88.4％，所述矾土中氧化铁(fe2o3)的占比量为1.5％，所述矾土的密度为3.15g
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，所述板状刚玉中氧化铝(al2o3)的占比量为98.9％，所述板状刚玉的密度为3.54g
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，所述白刚玉中氧化铝(al2o3)的占比量为98.5％，所述白刚玉的密度为3.90g
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cm-3
，所述电熔镁砂中氧化镁(mgo)的占比量为97.1％，所述电熔镁砂的密度为3.48g
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，所述铝镁尖晶石中氧化铝(al2o3)的占比量为77.3％，所述铝镁尖晶石中氧化镁(mgo)的占比量为21.8％，所述结合剂中氧化镁(mgo)的占比量为65.9％，所述结合剂中氧化铁(fe2o3)的占比量为0.50％，所述结合剂为镁凝胶，所述白刚玉包括有白刚玉微粉，所述白刚玉微粉的颗粒为≤0.088mm。
59.配方占比，所述配方占比包括如下：
60.(1).所述矾土和板状刚玉的占比量一共为30％；
61.(2).所述白刚玉和铝镁尖晶石细粉的占比量一共为36％；
62.(3).所述电熔镁砂的占比量一共为6％；
63.(4).所述镁凝胶的比量为25％
64.(5).所述水的占比量为3％。
65.成型，所述成型包括以下步骤：
66.(1).按照配比来对原料进行称量；
67.(2).将上述(1)中称量好的原料放置到搅拌机内进行混炼，时间为30min，之后在困料2h，最后再通过液压机，以150mpa的压强压制成型，致使得到砖坯；
68.(3).将上述(2)中得到的砖坯在温度为180-240℃的环境下进行烘干，时间为24h，之后保温3h进行热处理，最后经自然冷却晾干后取出，致使得到无碳砖。
69.本发明提供一种采用矾土颗粒为原料制作无碳砖的制备方法，具有良好的抗氧化性能和热震稳定性能，致使可以满足冶炼需求，并且以镁凝胶作为结合剂，可以避免对人体造成危害。
70.实施例3
71.一种采用矾土颗粒为原料制作无碳砖的制备方法包括以下步骤：
72.(1).准备原料：矾土、板状刚玉、白刚玉、电熔镁砂、白刚玉微粉、铝镁尖晶石细粉、结合剂和水，所述矾土的颗粒为3-5mm，所述板状刚玉的颗粒为1-5mm，所述白刚玉的颗粒为0.1-1mm，所述电熔镁砂的颗粒为0.1-1mm，所述铝镁尖晶石细粉的颗粒为≤0.088mm，所述结合剂的颗粒为≤0.044mm，所述矾土中氧化铝(al2o3)的占比量为88.4％，所述矾土中氧化铁(fe2o3)的占比量为1.5％，所述矾土的密度为3.15g
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cm-3
，所述板状刚玉中氧化铝(al2o3)的占比量为98.9％，所述板状刚玉的密度为3.54g
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，所述白刚玉中氧化铝(al2o3)的占比量为98.5％，所述白刚玉的密度为3.90g
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，所述电熔镁砂中氧化镁
(mgo)的占比量为97.1％，所述电熔镁砂的密度为3.48g
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，所述铝镁尖晶石中氧化铝(al2o3)的占比量为77.3％，所述铝镁尖晶石中氧化镁(mgo)的占比量为21.8％，所述结合剂中氧化镁(mgo)的占比量为65.9％，所述结合剂中氧化铁(fe2o3)的占比量为0.50％，所述结合剂为镁凝胶，所述白刚玉包括有白刚玉微粉，所述白刚玉微粉的颗粒为≤0.088mm。
73.配方占比，所述配方占比包括如下：
74.(1).所述矾土和板状刚玉的占比量一共为40％；
75.(2).所述白刚玉和铝镁尖晶石细粉的占比量一共为30％；
76.(3).所述电熔镁砂的占比量一共为8％；
77.(4).所述镁凝胶的比量为20％
78.(5).所述水的占比量为2％。
79.成型，所述成型包括以下步骤：
80.(1).按照配比来对原料进行称量；
81.(2).将上述(1)中称量好的原料放置到搅拌机内进行混炼，时间为30min，之后在困料2h，最后再通过液压机，以150mpa的压强压制成型，致使得到砖坯；
82.(3).将上述(2)中得到的砖坯在温度为180-240℃的环境下进行烘干，时间为24h，之后保温3h进行热处理，最后经自然冷却晾干后取出，致使得到无碳砖。
83.本发明提供一种采用矾土颗粒为原料制作无碳砖的制备方法，具有良好的抗氧化性能和热震稳定性能，致使可以满足冶炼需求，并且以镁凝胶作为结合剂，可以避免对人体造成危害。