[發明專利]一種添加碳化硅晶須制備高性能鎂碳磚的方法

在審

• 申請號: 201810445303.2
• 申請日: 2018-05-10
• 公開（公告）號: CN108440009A
• 公開（公告）日: 2018-08-24
• 發明（設計）人: 馬北越;張亞然;蘇暢;任鑫明;于敬雨;石明東
• 申請（專利權）人: 蘇州佳耐材料科技有限公司
• 主分類號: C04B35/81
• 分類號: C04B35/81;C04B35/043;C04B35/622
• 代理公司: 大連理工大學專利中心 21200
• 代理人: 梅洪玉

一種添加碳化硅晶須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領域。具體制備方法為：首先，電熔鎂砂篩分處理；然后按照一定的配比，將不同粒度的電熔鎂砂、石墨、酚醛樹脂、添加劑和碳化硅晶須充分混合，經成型、靜置、高溫熱處理后，得到碳化硅晶須改善的鎂碳磚；最后，對鎂碳磚的耐壓強度、抗氧化性進行檢測。該方法增強了鎂碳磚的耐壓強度與氧化性，達到了煉鋼和連鑄工藝對相關耐火材料部件的質量要求。工藝簡便易行，原料廉價易得，易于實現大批量投產。

技術領域

本發明屬于鋼鐵冶金用耐火材料制備技術領域，涉及一種添加碳化硅晶須制備高性能鎂碳磚的方法。

背景技術

鎂碳磚因具有良好的抗熱震性、抗侵蝕性等特點，在各類煉鋼爐上作為爐襯材料被廣泛應用。但傳統鎂碳磚含碳量較高，容易氧化，導致材料結構疏松，高溫強度快速衰減，從而降低了鎂碳磚的使用壽命。因此，提高鎂碳磚的耐壓強度、抗氧化性對于在煉鋼連鑄過程尤為重要。

目前，纖維復合化是提高耐火材料性能的有效途徑。碳化硅晶須(SiC_w)因具有金剛石的結晶結構，牢固的分子內共價鍵，耐高溫、抗氧化等特點，在高強度復合材料的制備中得以廣泛的關注。將碳化硅纖維添加到鎂碳磚中，可有效地提高碳鎂碳磚的的耐壓強度和抗氧化性。

發明內容

為了提高鎂碳磚的耐壓強度、抗氧化性，本發明提出了一種添加碳化硅晶須來改善低碳鎂碳材料的制備方法。其主要工序如下：首先，電熔鎂砂破碎篩分處理；然后按照一定的配比，將不同粒度的電熔鎂砂、石墨、液態酚醛樹脂、添加劑和碳化硅晶須充分混合，經成型、靜置后，置于高溫爐中燒結，得到碳化硅晶須改善的鎂碳磚；最后，對鎂碳磚的耐壓強度、抗氧化性進行檢測。

本發明的一種添加碳化硅晶須制備高性能鎂碳磚的方法，按以下步驟進行：

步驟1：原料預處理

將購買的電熔鎂砂進行破碎篩分處理。

步驟2：碳化硅晶須改善的鎂碳磚的制備

(1)按照一定的配比，將不同粒度的電熔鎂砂與石墨、添加劑、碳化硅晶須、液態酚醛樹脂、按照(65％～85％)：(10％～15％)：5％：(0％～15％)：3％(外)配比混合均勻；

(2)將混勻的粉料多次壓制成型為160mm×25mm×25mm的鎂碳磚試樣；

(3)將鎂碳磚試樣在空氣下自然靜置5～10h；

(4)將干燥后的鎂碳磚置于150～200℃熱處理窯中，保溫10h以上。

步驟3：鎂碳磚性能檢測

(1)常溫狀態下測量體積密度、顯氣孔率和常溫耐壓強度；

(2)將試樣置于空氣中經1 600℃高溫爐3h熱處理后,測量氧化試驗后試樣截面的平均脫碳層厚度及面積；

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，所述的破碎機為對輥破碎機或顎式破碎機；

所述的步驟2(1)中，所述的電熔鎂砂的混料順序依次為3～5mm、1～3mm和0～1mm；

所述的步驟2(1)中，所述混料的順序依次為混勻的電熔鎂砂顆粒料、液態酚醛樹脂、電熔鎂砂細粉(200目)、石墨(＞100目)、碳化硅晶須；

所述的步驟2(1)中，所述石墨的指標：固定碳85％～98％，灰分13％～2％(主要成分SiO₂，Al₂O₃等)；

所述的步驟2(1)中，所述添加劑為金屬鋁粉、氧化鋯粉、剛玉粉其中的一種；