[發(fā)明專利]一種低碳鎂碳磚、制作方法及其應(yīng)用

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200810205107.4
• 申請日: 2008-12-30
• 公開（公告）號: CN101475382A
• 公開（公告）日: 2009-07-08
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 何曉俊;王禮瑋;趙玲娣;潘石;邢建輝;李華堅
• 申請（專利權(quán)）人: 上海柯瑞冶金爐料有限公司
• 主分類號: C04B35/66
• 分類號: C04B35/66
• 代理公司: 上海智信專利代理有限公司
• 代理人: 潘振甦

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種低碳鎂碳磚、制作方法及其應(yīng)用，更確切地說一種低碳 鋼及超低碳潔凈鋼冶煉用熱工設(shè)備內(nèi)襯工作層耐火材料低碳鎂碳磚及制作 方法，尤其涉及一種由電熔鎂砂、預(yù)合成電熔鎂鋯砂、微細(xì)化石墨、金屬細(xì) 粉等顆粒級配配制的低碳鎂碳磚及配制方法，屬于耐火材料領(lǐng)域。

背景技術(shù)

隨著市場對鋼鐵產(chǎn)品的品質(zhì)要求不斷提高，現(xiàn)代鋼鐵工業(yè)技術(shù)水平必須 不斷進(jìn)步，低碳和超低碳潔凈鋼成為發(fā)展的重點，其二次精煉工藝多采用真 空、強攪拌、噴吹氧化劑等方法，通過改善低碳區(qū)脫碳的動力學(xué)條件，達(dá)到 降低鋼水中碳含量的目的，使其碳含量低達(dá)60ppm甚至10ppm。然而增碳已 是導(dǎo)致潔凈鋼成分出格，成品降級的主要原因。因此要求在耐火材料的使用 中必須嚴(yán)格控制其碳含量。另外二次精煉工藝要求鋼水的溫度不能下降太 多，即要求使用的耐火材料具有低的熱導(dǎo)率，具有一定的保溫性能。

鎂碳質(zhì)耐火材料由于具有優(yōu)異的抗渣性、理想的熱震穩(wěn)定性、良好的熱 傳導(dǎo)性和組織致密性，在煉鋼工業(yè)中起著非常重要的作用。但傳統(tǒng)的鎂碳磚 的碳質(zhì)量百分含量介于10～20％之間，這無疑會給生產(chǎn)超低碳鋼帶來嚴(yán)重的 增碳問題，已有諸多文獻(xiàn)報道通過計算機模擬、結(jié)合熱力學(xué)和動力學(xué)分析鋼 水的增碳機理。另其熱導(dǎo)率約為15～30W/(m·K)，傳熱快，導(dǎo)致爐殼表面溫 度過高，保溫效果差，熱損耗太大，影響了鋼水的正常澆注。綜上所述，傳 統(tǒng)的鎂碳磚已不能滿足低碳和超低碳潔凈鋼的冶煉要求，因此開發(fā)能滿足現(xiàn) 代煉鋼工藝，乃至水泥、有色冶煉等行業(yè)對耐火材料提出的低碳、低硅、超 低碳、無鉻化等要求，以替代傳統(tǒng)高碳鎂碳磚和有公害鎂鉻磚的高性能低碳 鎂碳磚是非常必要的。

在低碳鎂碳磚的研究中，如簡單的將碳含量減少，則石墨原本具有的與 鋼水潤濕角大、高熱導(dǎo)率、熱膨脹系數(shù)小和彈性模量低的特點將體現(xiàn)不出， 導(dǎo)致低碳鎂碳磚的抗熱震穩(wěn)定性變差；同時因低碳鎂碳磚的工作面與爐渣之 間的潤濕角減小，不能有效防止?fàn)t渣侵入磚組織內(nèi)，導(dǎo)致鎂碳磚的抗渣滲透 性變差。這成為了低碳鎂碳磚的兩大致命弱點，也成為要攻克的要點。

因此本發(fā)明試圖通過納米或微細(xì)化石墨技術(shù)的引用，優(yōu)化基質(zhì)的組成性 能和復(fù)合添加劑技術(shù)的應(yīng)用，在大幅度降低石墨用量的情況下，使其平均氣 孔直徑減小，在降低熱導(dǎo)率的同時，達(dá)到與傳統(tǒng)高碳鎂碳磚相同的熱震穩(wěn)定 性和抗渣性。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種碳含量低于8％的低碳鎂碳磚、制作方法及 其應(yīng)用。

本發(fā)明的特點是通過①通過在鎂碳磚中引入納米碳、微細(xì)化石墨技術(shù)以 及引入ZrO₂技術(shù)等措施，使鎂碳磚中的碳從原先的10～20％降至小于8％甚至 5％左右，并保持原有鎂碳磚的抗渣性和熱震穩(wěn)定性能；②通過非金屬硼化 物和金屬防氧化劑的復(fù)合添加，顯著提高材料的抗氧化性能，保護(hù)了材料中 少量的、關(guān)鍵的碳素材料發(fā)揮其耐侵蝕、耐熱震的作用。

所提供的低碳鎂碳磚的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)組成是：

5-3mm??????????????電熔鎂砂15-25％

3-1mm??????????????電熔鎂砂20-30％

≤1mm??????????????電熔鎂砂20-40％

≤75μm?????????????電熔鎂砂1-10％

≤45μm?????????????電熔鎂鋯砂1-10％

≤6μm??????????????微細(xì)化石墨1-5％

10～100nm??????????納米碳材料1-5％

以上各組份的組成之和為100％

添加劑：????A：碳化硼粉??????0.5～3％

????????????B：金屬鋁粉??????0.5～3％

外加結(jié)合劑：液體酚醛樹脂?????3～5％

從上述組分中可清楚看出：