[發(fā)明專利]一種引入碳化硅基合成料改善超低碳鎂碳材料抗熱震性的方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810445297.0
• 申請(qǐng)日: 2018-05-10
• 公開（公告）號(hào): CN108440004A
• 公開（公告）日: 2018-08-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 馬北越;張亞然;任鑫明;蘇暢;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

一種引入碳化硅基合成料改善超低碳鎂碳材料抗熱震性的方法，屬于鋼鐵冶金用耐火材料制備技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明將二氧化硅基礦物或廢渣與碳源充分?jǐn)嚢杌靹蚝?，置于高溫爐中，在惰性氣氛下制備碳化硅基合成料；然后按照一定的配比，將碳化硅基合成料添加到超低碳鎂材料原料中充分混合，經(jīng)成型、干燥、高溫?zé)崽幚砗螅玫教蓟杌铣闪细纳频某吞兼V碳材料；最后，在熱震實(shí)驗(yàn)爐中測(cè)試超低碳鎂碳材料的抗熱震性。該方法在降低鎂碳材料碳含量的前提下，改善了其抗熱震性，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)大批量生產(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，涉及一種高性能超低碳鎂碳材料的制備方法，具體是指一種引入碳化硅基合成料改善超低碳鎂碳材料的抗熱震性。

背景技術(shù)

隨著現(xiàn)代鋼鐵工業(yè)的發(fā)展，生產(chǎn)超低碳鋼等高附加值鋼產(chǎn)品的要求日漸苛刻，傳統(tǒng)鎂碳材料也暴露出熱損耗高、對(duì)鋼水增碳、消耗大量石墨資源等問題。鎂碳材料的低碳化有望解決這些問題。但隨著碳含量的降低，導(dǎo)致鎂碳材料的抗熱震性下降，因此，如果要降低鎂碳材料碳含量，則需要改善鎂碳材料的抗熱震性，以滿足其實(shí)際冶金過程的需要。

我國(guó)具有豐富的二氧化硅基礦物和廢渣資源，典型廢渣有粉煤灰、鐵礦石尾礦、煤矸石等，其堆積量越來(lái)越大，已造成諸多問題：占用大面積的耕地堆放；污染空氣、水源和環(huán)境；影響人們身體健康等。因此，采用簡(jiǎn)便方法可將其制成碳化硅基合成料，利用碳化硅具有的良好高溫穩(wěn)定性和抗熱震性，將其添加到超低碳鎂碳材料中，來(lái)大幅度改善超低碳鎂碳材料的抗熱震性。

發(fā)明內(nèi)容

在降低鎂碳材料碳含量的前提下，改善其抗熱震性，本發(fā)明提出了一種引入碳化硅基合成料改善超低碳鎂碳材料抗熱震性的制備方法。

本發(fā)明先將二氧化硅基礦物或廢渣、碳源充分混勻后，在惰性氣氛下制備碳化硅基合成料；然后按照一定的配比，將碳化硅基合成料與電熔鎂砂細(xì)粉充分混勻，按照鎂碳耐火制品的生產(chǎn)方法，經(jīng)成型、干燥、高溫?zé)崽幚砗?，得到抗熱震性良好的碳化硅基合成料改善的超低碳鎂碳材料。

一種引入碳化硅基合成料改善超低碳鎂碳材料抗熱震性的方法，按以下步驟進(jìn)行：

步驟1：碳化硅基合成料的制備

(1)將二氧化硅基礦物或廢渣與碳源充分混勻；二氧化硅基礦物或廢渣與碳源的質(zhì)量配比，應(yīng)根據(jù)原料的純度和碳熱還原反應(yīng)需要的碳量計(jì)算，為促進(jìn)碳熱還原反應(yīng)充分進(jìn)行，通常加入過量的碳源。

(2)混勻后的原料放入高溫爐內(nèi)于充分進(jìn)行碳熱還原反應(yīng)，在惰性氣氛下制備碳化硅基合成料。

步驟2：碳化硅基合成料改善的超低碳鎂碳材料的制備

(1)將電熔鎂砂、天然石墨、碳化硅基合成料、酚醛樹脂按照(92％～95％)：(1％～2％)：(3％～7％)：1％的質(zhì)量配比稱料，并攪拌混合均勻；

(2)將混勻后的原料壓制成素坯；

(3)將素坯于120℃下充分干燥后，于1200～1600℃惰性或還原氣氛下熱處理2～8h。

步驟3：熱處理后的碳化硅基合成料改善的超低碳鎂碳材料抗熱震性的測(cè)試

(1)將熱處理且改善后的超低碳鎂碳材料置于1200℃的高溫爐中加熱30min后空冷30min，來(lái)回反復(fù)直至破裂，記錄熱震循環(huán)次數(shù)；

(2)測(cè)量熱處理且改善后的超低碳鎂碳材料熱震前的抗折強(qiáng)度及熱震1次后的殘余抗折強(qiáng)度，兩者的比值稱為強(qiáng)度保持率，強(qiáng)度保持率越大表示材料的抗熱震性越好。

所述的步驟1(1)中，所述的二氧化硅基礦物和廢渣為鋯英砂、葉蠟石、粘土、紅柱石、硅線石、藍(lán)晶石、粉煤灰、鐵礦石尾礦、煤矸石中的一種；

所述的步驟1(1)中，所述的碳源為石墨粉、活性炭和炭黑中的一種；