[發明專利]一種高性能的鎂碳磚及其制備方法

有效

• 申請號: 201810919187.3
• 申請日: 2018-08-14
• 公開（公告）號: CN108863414B
• 公開（公告）日: 2021-09-21
• 發明（設計）人: 馬四凱;李洪波;魏振國;鄒新國;李維鋒
• 申請（專利權）人: 上海新泰山高溫工程材料有限公司
• 主分類號: C04B35/66
• 分類號: C04B35/66;C04B35/043;C04B35/634
• 代理公司: 北京超凡志成知識產權代理事務所(普通合伙) 11371
• 代理人: 呂露

本發明提供了一種高性能的鎂碳磚及其制備方法，主要包括如下質量份的原料：電熔鎂砂顆粒60?75份，120目?400目的電熔鎂砂細粉10?25份，鋁粉1?5份，尖晶石?鋁酸鈣復相材料0.1?5份，鱗片石墨10?16份，結合劑2?4份；所述電熔鎂砂顆粒為3?5mm、1?3mm、0.075?1mm三種顆粒以質量比(3?5)：(3?5)：(2?4)混合而成。本發明實施例的鎂碳磚通過引入尖晶石?鋁酸鈣復相材料，從而在高溫下在鎂碳磚表面產生低熔點物質，緩解熱應力，減小熱震損傷和機械損傷，從而達到防止鎂碳磚磚體開裂的目的。

技術領域

本發明涉及鎂碳磚加工領域，具體而言，涉及一種高性能的鎂碳磚及其制備方法。

背景技術

鎂碳磚是一種含碳復合耐火材料，1970年開始使用從而逐步投入使用，沿用至今，以進行長時間的優化與改良。鎂碳磚的主要成分為堿性高熔點氧化物，MgO 以及不溶于水、不溶于有機溶劑，與高溫爐渣不潤濕的高熔點碳素材料—鱗片石墨作為主要原料，輔以各類抗氧化添加劑，在有機粘結劑的作用下加工而成。

由于鎂碳磚的高抗渣侵能力、高抗熱震性、高抗剝落性以及不易被爐渣和鋼液潤濕，所以很快就在鋼鐵冶金領域得到廣泛的應用，使電弧爐、轉爐、鋼包精煉爐的壽命大大提高。

但是現有技術中，鎂碳磚中所加入的堿性高熔點氧化物-高品位電熔鎂砂具有較大的熱膨脹系數，在高溫使用條件下，鎂碳磚因膨脹系數較大導致磚體開裂，從而會影響實際的使用性能。

有鑒于此，特提出本發明。

發明內容

本發明的第一目的在于提供一種高性能的鎂碳磚的配方，在該鎂碳磚中通過引入尖晶石-鋁酸鈣復相材料，從而在高溫下在鎂碳磚表面產生低熔點物質，緩解熱應力，減小熱震損傷和機械損傷，從而達到防止鎂碳磚磚體開裂的目的。

本發明的第二目的在于提供上述高性能的鎂碳磚的配方的具體制備方法，該制備方法本身操作簡單，操作過程綠色環保，操作條件溫和，前后步驟銜接緊密，為后續操作提供了可參考的具體方法，屬于比較優異的一種制備方法。

為了實現本發明的上述目的，特采用以下技術方案：

本發明實施例提供了一種高性能的鎂碳磚，主要包括如下質量份的原料：電熔鎂砂顆粒60-75份，120目-400目的電熔鎂砂細粉10-25份，鋁粉1-5份，尖晶石-鋁酸鈣復相材料0.1-5份，鱗片石墨10-16份，結合劑2-4份；

所述尖晶石-鋁酸鈣復相材料主要包括如下質量百分比的組分：Al₂O₃68%，CaO12%，MgO18%，SiO₂1%，稀土元素2%；

所述電熔鎂砂顆粒為3-5mm、1-3mm、0.075-1mm三種顆粒以質量比（3-5）：（3-5）：（2-4）混合而成。

上述鎂碳磚的配方中通過添加尖晶石-鋁酸鈣復相材料后，從而在鎂碳磚的表面形成了低熔點的物質，緩解了熱應力，從而達到減少熱震損傷和機械損傷的目的，尤其本發明對所采用的尖晶石-鋁酸鈣復相材料的具體組成給了具體的限定，其中通過添加稀土元素后，能夠引起尖晶石-鋁酸鈣復相材料本身的結構發生變化，由于稀土元素的半徑與其他組分的元素半徑的差異性，從而使得稀土元素可以進入到復相材料的粒子間隙中，以增強材料本身的穩定性，還能激發該復相材料更好的發揮作用，以達到提高鎂碳磚的性能，避免其開裂的現象發生。

優選地，所述稀土元素包括鈰元素、鑭元素、釔元素中的其中一種。

優選地，主要包括如下質量份的原料：電熔鎂砂顆粒65-70份，電熔鎂砂細粉15-20份，鋁粉1-5份，尖晶石-鋁酸鈣復相材料0.5-1份，鱗片石墨12-14份，結合劑2.5-3.5份。