[發明專利]一種鋼包鎂碳磚用保護材料及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 201710537632.5
• 申請日: 2017-07-04
• 公開（公告）號: CN107311673B
• 公開（公告）日: 2020-05-29
• 發明（設計）人: 陶再南;薛贊鳴
• 申請（專利權）人: 江蘇時代鑫新環保科技有限公司
• 主分類號: C04B35/66
• 分類號: C04B35/66;C04B35/622;B22D41/02
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 鞏克棟

本發明涉及一種鋼包鎂碳磚用保護材料及其制備方法和應用，所述材料按質量百分含量計含有以下組分：高嶺土25?40％；硼玻璃粉20?30％；二氧化鈦10?20％；硅酸鈉5?12％；聚乙烯醇2?10％；炭黑2?5％。本發明制備的保護材料在升溫的過程中熔化為玻璃態的保護膜，隔絕了空氣，進而能夠防止鎂碳磚中的碳在鋼包烘烤過程中被氧化，抑制脫碳層的產生，大幅提高鎂碳磚的使用壽命。且所得的保護材料原料廉價易得，炭黑用量少，降低了生產成本。本發明得到的鋼包鎂碳磚用保護材料適用于工業化生產，具有廣闊的應用前景和良好的經濟效益。

技術領域

本發明涉及冶金材料技術領域，具體涉及一種鋼包鎂碳磚用保護材料及其制備方法和應用。

背景技術

鎂碳磚是以高熔點堿性氧化物氧化鎂(熔點2800℃)和難以被爐渣侵潤的高熔點碳素材料作為原料，添加各種非氧化物添加劑。用炭質結合劑結合而成的不燒炭復合耐火材料。鎂碳磚主要用于轉爐、交流電弧爐、直流電弧爐的內襯，鋼包的渣線等部位。

冶煉過程中，在裝入鋼水前需要對鋼包內襯進行烘烤，烘烤溫度大概在1200℃左右。由于鎂碳磚中含有碳素材料，其在烘烤過程中會與空氣中的氧氣發生反應，形成厚度約為10-30mm的脫碳層，該脫碳層疏松，極易掉落入鋼水或熔渣中。脫碳層的存在，一方面降低了鎂碳磚的厚度，縮短了鋼包的使用壽命；另一方面，脫落掉入鋼水中的脫碳層作為雜質，會影響鋼水的成分，進而降低鋼材的質量。

CN 105000897 A中提供了一種鋼包鎂碳磚用保護材料及其應用方法，該保護材料在鋁鎂磚表面形成保護涂膜，該保護涂膜在室溫至500℃的溫度范圍內因涂膜內炭黑的氧化而減少氣氛中的氧氣和二氧化碳向鎂碳磚表面傳遞，大幅降低鎂碳磚中碳的氧化。降低了鎂碳磚的消耗，延長鋼包的使用壽命，降低了生產成本，而且使用非常方便。該方法炭黑的消耗量很大，而炭黑的價格較高，在使用過程中存在著成本高的問題，不利用工業化推廣。

發明內容

鑒于現有技術中存在的問題，本發明提供了一種鋼包鎂碳磚用保護材料及其制備方法和應用，該材料能夠防止鎂碳磚中的碳在鋼包烘烤過程中被氧化，抑制脫碳層的形成，進而提高了鎂碳磚的使用壽命。

第一方面，本發明提供了一種鋼包鎂碳磚用保護材料，所述材料按質量百分含量計含有以下組分：

本發明各組分相互配合，隨著溫度的升高，該保護材料逐漸熔化凝聚為玻璃態，緊緊粘附在鋁鎂磚的表面，隔絕了鋁鎂磚和空氣的接觸，進而有效抑制脫碳層的形成。本發明加入少量炭黑，其能夠通過與氧氣優先結合反應，進而能夠防止所述保護材料在完全玻璃化之前氧氣和鋁鎂磚中的碳元素發生反應而形成脫碳層。

根據本發明，按質量百分含量計，所述鋼包鎂碳磚用保護材料中高嶺土的含量為25-40％，例如可以是25％、27％、30％、32％、35％、37％或40％，以及上述數值之間的具體點值，限于篇幅及出于簡明的考慮，本發明不再窮盡列舉。

根據本發明，按質量百分含量計，所述鋼包鎂碳磚用保護材料中硼玻璃粉的含量為20-30％，例如可以是20％、21％、22％、23％、24％、25％、26％、27％、28％、29％或30％，以及上述數值之間的具體點值，限于篇幅及出于簡明的考慮，本發明不再窮盡列舉。

根據本發明，按質量百分含量計，所述鋼包鎂碳磚用保護材料中二氧化鈦的含量為10-20％，例如可以是10％、11％、12％、13％、14％、15％、16％、17％、18％、19％或20％，以及上述數值之間的具體點值，限于篇幅及出于簡明的考慮，本發明不再窮盡列舉。

根據本發明，按質量百分含量計，所述鋼包鎂碳磚用保護材料中硅酸鈉的含量為5-12％，例如可以是5％、6％、7％、8％、9％、10％、11％或12％，以及上述數值之間的具體點值，限于篇幅及出于簡明的考慮，本發明不再窮盡列舉。