[發明專利]添加C@Cr3

在審

• 申請號: 202011286449.0
• 申請日: 2020-11-17
• 公開（公告）號: CN112341163A
• 公開（公告）日: 2021-02-09
• 發明（設計）人: 丁軍;李威;鄧承繼;余超;王杏;祝洪喜
• 申請（專利權）人: 武漢科技大學
• 主分類號: C04B35/043
• 分類號: C04B35/043
• 代理公司: 武漢科皓知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 42222
• 代理人: 張火春

本發明涉及一種添加C@Cr₃C₂復合粉體的低碳鎂碳耐火材料及其制備方法。其技術方案是：以60～80wt％的電熔鎂砂骨料、10～30wt％的電熔鎂砂細粉、1～4wt％的鋁粉、1～4wt％的硅粉、1～4wt％的鱗片石墨和1～5wt％的C@Cr₃C₂復合粉體為原料，外加原料3.5～6wt％的酚醛樹脂；先將鋁粉、硅粉和C@Cr₃C₂復合粉體預混，得混合料I；再將電熔鎂砂骨料加入攪拌機中，攪拌，加入酚醛樹脂，攪拌，然后加入電熔鎂砂細粉和混合料I，攪拌，加入鱗片石墨，攪拌，壓制成型，固化，置于空氣爐中，在1200～1500℃和埋碳氣氛中燒成，自然冷卻，制得添加C@Cr₃C₂復合粉體的低碳鎂碳耐火材料。本發明所制制品具有高強度、優異的抗氧化性和優良的抗渣性。

技術領域

本發明屬于低碳鎂碳耐火材料技術領域。具體涉及一種添加C@Cr₃C₂復合粉體的低碳鎂碳耐火材料及其制備方法。

背景技術

鎂碳耐火材料因其具有優良的抗熱震性、耐腐蝕性以及抗渣性已被廣泛地用于堿性氧氣爐、鋼包、電弧爐、出鐵口、滑板、噴嘴以及連鑄設備等冶金容器和部件。由于石墨的導熱系數較大和熱膨脹系數低，且與爐渣不潤濕，因此，在現有鎂碳耐火材料的生產工藝中通常以石墨為碳源，以提高鎂碳磚的抗熱震性、耐腐蝕性和抗渣性，其碳含量一般為12～20wt％。但是在實際生產過程中，由于碳含量過高而產生的問題逐漸暴露出來：首先，由于石墨的熱導率高，也伴隨著高的能量損失；其次，高含量的石墨會更容易在冶煉過程中向金屬中增碳，降低制品的品質；再者，高碳含量會產生更多的CO_x氣體，對環境不友好；最后，高碳含量會嚴重降低鎂碳磚的抗氧化性，甚至會使得鎂碳磚形成多孔結構，熔渣更加容易滲透和侵蝕鎂碳磚。因此，開發性能好的低碳鎂碳耐火材料已成為目前鎂碳耐火材料發展的趨勢。

為了降低鎂碳耐火材料中的碳含量，國內外技術人員進行了大量的研究：一是向低碳鎂碳耐火材料中引入納米碳源。M.Bag等人 (M.Bag,S.Adakb,R.Sarkara,Study onlow carbon containing MgO-C refractory:Use of nano carbon[J].2012,38:2339-2346)以納米炭黑和鱗片石墨為碳源，雖制得低碳鎂碳耐火材料，但是該方法中納米炭黑的成本較高且在原料中分散困難，不利于工業化生產。二是通過改性鱗片石墨來制備鱗片石墨和碳化物的復合粉體，再將這種復合粉體引入低碳鎂碳耐火材料中。然而，關于Cr₃C₂粉體在低碳鎂碳耐火材料中的應用卻未有公開報道。