[發明專利]一種高性能鎂碳磚及其制備方法

有效

• 申請號: 201310454088.X
• 申請日: 2013-09-29
• 公開（公告）號: CN103539465A
• 公開（公告）日: 2014-01-29
• 發明（設計）人: 陳希來;徐袁琳;鮑繼榮;姚建良
• 申請（專利權）人: 浙江金磊高溫材料股份有限公司
• 主分類號: C04B35/66
• 分類號: C04B35/66
• 代理公司: 杭州豐禾專利事務所有限公司 33214
• 代理人: 曹康華

技術領域

本發明涉及耐火材料技術領域，特別涉及一種煉鋼系統用鎂碳磚及其制備方法。

背景技術

截至目前，鎂碳磚（MgO-C）是煉鋼轉爐、鋼包用主要內襯材料。從用后轉爐、鋼包的破損調查看，鎂碳磚的損毀主要是：一方面，碳的抗氧化性差、易氧化，隨之帶來磚體抗渣侵蝕、抗剝落性變差；另一方面，鎂碳磚所采用的碳主要是鱗片石墨，由于其獨特的片層結構會在磚體成型時，平行壓力成型方向產生彈性效應，造成磚體結構出現層裂及傳熱各向異性而引起的應力集中，加速磚體結構破壞。

發明內容

本發明克服了上述現有技術中存在的不足，提供了一種抗氧化、抗渣侵蝕及抗熱剝落性能強的鎂碳磚，從而有效提高了轉爐及鋼包使用壽命，有利于冶金企業降本增效。

本發明的技術方案是這樣實現的：

??????一種高性能鎂碳磚，由以下原料按重量百分比配制而成：燒結鎂砂　72~83%,?顆粒狀石墨　3~15%,　抗氧化劑1~5%，結合劑　2~5%。

作為優選，所述燒結鎂砂粒度組成為：6~3mm的燒結鎂砂7～14%、?3~1mm的燒結鎂砂7～15%、1~0.5mm的燒結鎂砂8～14%、0.5~0.088mm的燒結鎂砂13～31%、<0.088mm的燒結鎂砂6～24%，其中，在鎂砂中，MgO重量百分比大于或等于96％。

作為優選，所述顆粒狀石墨中C的重量百分比大于或等于98％，且所述顆粒狀石墨為人造石墨、廢石墨電極或廢石墨碳套輥。

作為優選，所述的顆粒狀石墨是這樣加工而成的：先破碎成1～0.045mm的顆粒，然后這些顆粒經鋁溶膠或鋯溶膠浸漬后烘干而成。

作為優選，所述抗氧化劑為鋁粉、硅粉或碳化硅粉，其粒度為0.075～0.045mm。

作為優選，所述結合劑為熱固性酚醛樹脂。

一種高性能鎂碳磚的制備方法，包括以下步驟：(1)，將塊狀燒結鎂砂經過顎式破碎機、對輥式破碎機、圓錐式破碎機進行機械破碎，再送入球磨機進行細磨，經過篩網篩分后，制成粒度為6~3mm、?3~1mm、1~0.5mm、0.5~0.088mm、<0.088mm五種規格的鎂砂；(2)，按要求的重量百分比進行配料，經配好的料送入混料機內進行混練，其加料順序為先加入6~3mm、?3~1mm、1~0.5mm的燒結鎂砂，然后加入熱固性酚醛樹脂結合劑，再加入顆粒狀石墨，最后加入0.5~0.088mm、<0.088mm的燒結鎂砂及抗氧化劑的混合粉，混料的總時間不少于25分鐘；(3)，將混合好的物料加入模具中，進行加壓成型；(4)，將成型的坯料送入烘房內，進行烘烤；(5)，半成品出窯后進行檢驗和包裝。

采用了上述技術方案的本發明的有益效果是：

本發明涉及到的一種煉鋼轉爐、鋼包用鎂磚，通過采用顆粒狀石墨替代鱗片石墨，有效解決了成型時磚體結構出現層裂、使用時因傳熱各向異性而引起的應力集中造成磚體結構破壞的問題，提高了材料的成品率及抗熱剝落、結構剝落性能；同時，含經溶膠浸漬后石墨的鎂碳磚，因溶膠滲透及包覆碳顆粒，可極大提高碳的抗氧化性能，同時采用的溶膠在烘干后為高熔點、高抗侵蝕的陶瓷相，會進一步提高材料的抗渣侵蝕性能。

本發明經過科學合理的配料及熱處理工藝，制備的鎂碳磚抗氧化、抗渣侵蝕及抗熱剝落、結構剝落性能優良，使用壽命高，能適用于煉鋼轉爐、鋼包，特別是在鋼包渣線等易氧化、易渣侵蝕及剝落部位效果非常明顯。

具體實施方式

本發明的具體實施方式如下：

實施例：將不同原料的組分進行如下表的不同重量百分比配比：

其性能如下表給以體現：

渣侵蝕指數：

????將鎂碳磚制成40×40×160的條狀試樣，采用回轉抗渣法將試樣于1650℃回轉爐中并保溫2小時。橫向切開試樣斷面，檢測試樣的渣侵蝕指數。每一配方需3條試樣，并取平均值。

抗熱震性：

將高溫爐預加熱到1100±10℃并保溫15min后，迅速將試樣移至爐膛內，保溫20min后，迅速將試樣浸入5～35℃流動水中，急劇冷卻3min后立即取出，在空氣中放置時間不少于5min。然后將試樣再次放入爐內，重復上述過程，直至試樣出現大的裂紋，不能繼續實驗為止，記錄實驗次數。每一配方需3條試樣，并取平均值。

氧化層厚度：