[發(fā)明專利]一種添加三元化合物制備高性能鎂碳磚的方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810444630.6
• 申請(qǐng)日: 2018-05-10
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108585895A
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-09-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 馬北越;張亞然;蘇暢;任鑫明;于敬雨;石明東
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 蘇州佳耐材料科技有限公司
• 主分類號(hào): C04B35/66
• 分類號(hào): C04B35/66
• 代理公司: 大連理工大學(xué)專利中心 21200
• 代理人: 梅洪玉

一種添加三元化合物制備高性能鎂碳磚的方法，屬于鋼鐵冶金用耐火材料制備技術(shù)領(lǐng)域。具體制備方法為：首先，按照實(shí)驗(yàn)配比，將三元化合物微粉、電熔鎂砂、天然石墨、液態(tài)酚醛樹(shù)脂充分混合，然后，按照鎂碳磚的生產(chǎn)方法，成型、干燥、高溫?zé)崽幚砗螅玫饺衔锔纳频逆V碳樣品；最后，進(jìn)行強(qiáng)度測(cè)試與抗氧化實(shí)驗(yàn)。該方法增強(qiáng)了鎂碳磚的抗氧化性和高溫耐壓強(qiáng)度，達(dá)到了煉鋼和連鑄工藝對(duì)相關(guān)耐火材料部件的質(zhì)量要求。工藝簡(jiǎn)便易行，原料廉價(jià)易得，易于實(shí)現(xiàn)大批量投產(chǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于鋼鐵冶金用耐火材料制備技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種添加三元化合物制備高性能鎂碳磚的方法。

背景技術(shù)

碳因具有優(yōu)良的抗渣性、高導(dǎo)熱性和低熱膨脹系數(shù)等優(yōu)點(diǎn)，作為鎂碳磚的重要組成部分，有效的改善了耐火磚的許多關(guān)鍵性能。然而，碳有一個(gè)主要缺點(diǎn)：易氧化，使得制品的強(qiáng)度降低，抗侵蝕性能力下降。因此，防止石墨氧化對(duì)鎂碳磚的應(yīng)用尤其重要。

目前，為了防止鎂碳磚中石墨的氧化，往往加入金屬(Mg、Al、Si等)，合金(Mg-Al)，和碳化物(SiC、B₄C)等抗氧化劑，但卻存在降低制品強(qiáng)度和抗剝落性等缺點(diǎn)。所以，找到一種既具有抗氧化功能又能夠提高提高鎂碳磚強(qiáng)度的新型氧化劑是耐火材料科研工作者所期望的。

相對(duì)于以上的抗氧化劑，三元化合物具有一些明顯的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)：更高的耐氧化性、更高的強(qiáng)度和豐富的氧化還原反應(yīng)。因此，將三元化合物引入鎂碳磚中，可以有效的改善鎂碳磚強(qiáng)度與抗氧化性。

發(fā)明內(nèi)容

為了提高鎂碳磚的強(qiáng)度與抗氧化性，本發(fā)明提出了添加三元化合物制備高性能鎂碳磚的方法。其主要工序如下：首先，按照實(shí)驗(yàn)配比，將三元化合物微粉、電熔鎂砂、天然石墨、液態(tài)酚醛樹(shù)脂充分混合，然后，按照鎂碳磚的生產(chǎn)方法，成型、干燥、高溫?zé)崽幚砗螅玫饺衔锔纳频逆V碳樣品；最后，進(jìn)行強(qiáng)度測(cè)試與抗氧化實(shí)驗(yàn)。

本發(fā)明的一種添加三元化合物制備高性能鎂碳磚的方法，按以下步驟進(jìn)行：

步驟1：原料預(yù)處理

按照實(shí)驗(yàn)配比，將電熔鎂砂、天然石墨、三元化合物微粉、液態(tài)酚醛樹(shù)脂按照(70％～87％)：(10％～20％)：(0％～7％):3％配比充分混合均勻；

步驟2：三元化合物改善的鎂碳磚的制備

(1)混合后的原料壓制成型為140mm×25mm×25mm鎂碳磚試樣；

(2)將鎂碳磚試樣充分干燥；

(3)將干燥后的試樣置于高溫爐中，保溫5～8h進(jìn)行熱處理。

步驟3：鎂碳磚性能測(cè)試

(1)測(cè)量高溫耐壓強(qiáng)度；

(2)在不同的高溫下保溫3h，確定脫碳層的平均厚度。

所述的步驟1中，所述的三元化合物為Al₈B₄C₇、Al₄SiC₄、Ti₃AlC₂中的一種，粒度為44μm；

所述的步驟1中，所述的電熔鎂砂的氧化鎂含量為98％以上；

所述的步驟1中，所述的液態(tài)酚醛樹(shù)脂作為粘合劑使用；

所述的步驟1中，所述混料采用750型混料機(jī)、高溫混料機(jī)、旋移式高效混料機(jī)中的一種；

所述的步驟2(1)中，所述的壓制機(jī)器為摩擦壓力機(jī)、電動(dòng)螺旋壓力機(jī)和液壓機(jī)中的一種；

所述的步驟2(1)中，所述的鎂碳磚樣品在100～300MPa壓力下成型；

所述的步驟2(2)中，所述的干燥溫度為120℃，干燥時(shí)間為24～48h；