[發明專利]一種引入復相添加劑的增強鎂碳磚及其制備方法

在審

• 申請號: 201810612985.1
• 申請日: 2018-06-14
• 公開（公告）號: CN108640694A
• 公開（公告）日: 2018-10-12
• 發明（設計）人: 馬北越;任鑫明;蘇暢;張亞然;于敬雨;石明東
• 申請（專利權）人: 營口石元耐火材料有限公司
• 主分類號: C04B35/66
• 分類號: C04B35/66;C04B35/043;C04B35/622;C04B35/63
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明屬于耐火材料技術領域，具體涉及一種引入復相添加劑的增強鎂碳磚及其制備方法。本發明的引入復相添加劑的增強鎂碳磚，原料鎂砂、鱗片石墨、復相添加劑、結合劑的質量比為75％～95％∶3％～8％∶2％～5％∶4％。本發明通過引入復相添加劑，解決傳統添加劑增強效果差和作用單一等缺點，利用不同添加劑的固有特點，實現強強結合，能夠多方面改善鎂碳磚的性能。

技術領域

本發明屬于耐火材料技術領域，具體涉及一種引入復相添加劑的增強鎂碳磚及其制備方法。

背景技術

碳具有優異的熱學性能，是鎂碳磚的主要原料之一，同時被廣泛應用于耐火材料之中。然而，碳在高溫下極易被氧化，會對鎂碳磚的組織和顯微結構產生負面影響，使得鎂碳磚的使用壽命降低。一般的，為了延緩和減少碳的氧化行為，可在原料中添加一定比例的起到抗氧化效果的添加劑，如Al、Mg、Si、SiC和ZrB₂等。一方面，有些添加劑對氧有比碳更高的親和力，可以先于碳和氧發生反應，從而消耗爐內氧氣，延緩鎂碳磚的氧化；另一方面，有些抗氧化劑可以和某些爐渣成分反應生成致密的防氧化涂層，阻隔氧氣和爐渣更進一步對爐襯耐火磚的氧化和腐蝕。

然而，隨著進一步的研究發現，添加單一添加劑的增強效果并不理想，或是雖然減緩了碳的氧化，卻破壞了鎂碳磚表面的氧化鎂致密層，加快了耐火材料的腐蝕。因此，采用合適的添加劑對提高鎂碳磚的性能和壽命十分重要。

發明內容

針對現有技術存在的問題，本發明提供一種引入復相添加劑的增強鎂碳磚及其制備方法，目的是通過引入復相添加劑，解決傳統添加劑增強效果差和作用單一等缺點，利用不同添加劑的固有特點，實現強強結合，可多方面改善鎂碳磚的性能。

本發明的引入復相添加劑的增強鎂碳磚，原料鎂砂、鱗片石墨、復相添加劑、結合劑的質量比為75％～95％∶3％～8％∶2％～5％∶4％。

本發明的引入復相添加劑的增強鎂碳磚的制備方法按照以下步驟進行：

(1)混練：按質量比75％～95％∶3％～8％∶2％～5％∶4％，將原料鎂砂、鱗片石墨、復相添加劑、結合劑按順序加入混料機進行混料，在預定轉速和時間下充分混勻；

(2)成型：將上述混合均勻的粉料用壓力機壓制成型；

(3)干燥：將壓好的生坯在干燥箱中干燥，獲得成品。

其中，所述的鎂砂為電熔鎂砂，其中MgO質量占比≥97％，CaO/SiO₂質量比≥2，鎂砂顆粒質量占70％～85％，鎂砂細粉質量占15％～30％。

所述的鱗片石墨中碳質量占比≥95％，粒度為300目。

所述的鎂砂細粉中MgO質量占比≥97％，粒度≤0.1mm。

所述的復相添加劑為Al、Ca、Mg、Si、Si₃N₄中的一種和B₄C、BN、CaB₆、MgB₂和ZrB₂中一種的任意比混合。

所述的結合劑為瀝青、酚醛樹脂、呋喃樹脂中的一種。

所述原料的混料順序為：鎂砂顆粒混5min～10min，加結合劑混5min～10min，再加鱗片石墨混5min～10min，最后加鎂砂細粉和復相抗氧化劑混10min～20min。

所述的壓制成型時的壓力為150MPa～300MPa。

所述的熱處理溫度為100℃～300℃。

所述的熱處理時間為15h～25h。

與現有技術相比，本發明的特點和有益效果是：