[發明專利]一種不銹鋼鋼包包底用超低碳鎂碳磚及其制備方法

有效

• 申請號: 202010883053.8
• 申請日: 2020-08-28
• 公開（公告）號: CN111732418B
• 公開（公告）日: 2020-12-18
• 發明（設計）人: 郭鈺龍;周勝強;張晗;趙偉;顏浩;任林;劉靖軒;劉麗;趙現堂
• 申請（專利權）人: 北京利爾高溫材料股份有限公司;日照瑞華新材料科技有限公司;日照利爾高溫新材料有限公司
• 主分類號: C04B35/043
• 分類號: C04B35/043;C04B35/634
• 代理公司: 北京力量專利代理事務所(特殊普通合伙) 11504
• 代理人: 毛雨田

本發明提供一種不銹鋼鋼包包底用超低碳鎂碳磚及其制備方法，不銹鋼鋼包包底用超低碳鎂碳磚按照質量份數計算，其制備原料包括：電熔鎂砂50?120份、石墨0.5?5份、液態酚醛樹脂1?5份、含碳樹脂粉0.5?5份、炭黑0.1?5份、MgO?Al₂O₃?ZrO₂復合粉體0.5?5份、金屬鋁粉0.5?8份、碳化硼0?1份。該不銹鋼鋼包包底用超低碳鎂碳磚，具有很強的熱震穩定性和抗鋼水沖刷性能；且該超低碳鎂碳磚對鋼液不產生增碳；具有較低的熱導率降低了熱損失；CO₂排放低，對環境友好；生產過程中減少了天然資源的使用。

技術領域

本發明屬于耐火材料技術領域，具體涉及一種不銹鋼鋼包包底用超低碳鎂碳磚及其制備方法。

背景技術

鋼包又稱鋼水包、盛鋼桶，是用于盛鋼水的，并且對鋼水的精煉處理等工藝過程也在鋼包中進行，鋼包工況的好壞影響前道煉鋼工序和后道精煉和連鑄工序的鋼水質量、爐襯壽命、生產節奏。隨著特殊領域(如航天領域)用高純潔凈鋼的持續進步和不斷發展，對鋼材中雜質和合金元素的含量要求越來越苛刻；以及節能環保型社會的建設也需要更高效、環保的材料服務于潔凈鋼的生產，傳統VOD鋼包用的鎂鉻制品和鎂白云石制品已經不再具有優勢，低碳鎂碳制品應運而生。

精煉過程中，由于鋼包包底沖擊區要經受高溫鋼水的反復劇烈沖擊，加上精煉過程的攪拌和熔渣的侵蝕作用，包底耐火材料除要具有良好的抗沖擊性能外，還要具有良好的耐侵蝕性和抗熱震穩定性。但對于低碳鎂碳磚，隨著碳含量的降低，其熱震穩定性以及抗鋼水沖刷性能就會受到很大影響，提高低碳鎂碳制品的熱震穩定性能和抗鋼水沖刷性能就成為了亟待解決的問題。

發明內容

本發明解決的技術問題是提供一種不銹鋼鋼包包底用超低碳鎂碳磚及其制備方法，不銹鋼鋼包包底用超低碳鎂碳磚具有很強的熱震穩定性和抗鋼水沖刷性能；且該超低碳鎂碳磚對鋼液不產生增碳；具有較低的熱導率降低了熱損失；CO₂排放低，對環境友好；生產過程中減少了天然資源的使用。

為了解決上述問題，本發明的一方面提供一種不銹鋼鋼包包底用超低碳鎂碳磚，按照質量份數計算，其制備原料包括：

電熔鎂砂50-120份、石墨0.5-5份、液態酚醛樹脂1-5份、含碳樹脂粉0.5-5份、炭黑0.1-5份、MgO-Al₂O₃-ZrO₂復合粉體0.5-5份、金屬鋁粉0.5-8份、碳化硼0-1份。

MgO-Al₂O₃-ZrO₂復合粉體為添加劑，MgO-Al₂O₃-ZrO₂復合粉體加入到低碳鎂碳制品中，使用過程中MgO與Al₂O₃原位反應產生鎂鋁尖晶石，鎂鋁尖晶石生成過程中產生的體積膨脹，可對材料起到較強的增韌作用，提高材料的強度，同時鎂鋁尖晶石的生成也并不會導致超低碳鎂碳磚中MgO的消耗；復合粉中剩余的氧化鋯顆粒之間相互連接，形成交錯的柱狀結構，該交錯的柱狀結構有助于提高材料的斷裂韌性，增強材料的強度。液態酚醛樹脂、含碳樹脂粉在原料中充當結合劑，單獨的酚醛樹脂做結合劑，傳統的酚醛樹脂高溫下碳化后，以玻璃碳形式存在于材料內部，韌性不夠，主要表現為熱震穩定性的下降；而單獨含碳樹脂粉作為鎂碳材料的結合劑，高溫碳化后，因液相粘度高，無法流動狀態，呈鑲嵌結構，樹脂是在高溫下形成液相層疊之前就固化了，形成了等方向性均質碳，而等方向性碳與異方向性碳相比，前者收縮90%，后者收縮5%，結果形成高強度致密性碳。而當用含碳樹脂粉與酚醛樹脂混合碳化時，會在碳化組織的界面形成鑲嵌式結構，提高材料結合強度。

炭黑在原料中充當增強劑。炭黑的加入，可以降低熱沖擊對材料結構的破壞，提高材料的力學性能，提高了超低碳鎂碳磚的熱震穩定性能和抗鋼水沖刷能力。

優選地，按照質量份數計算，其制備原料包括：