[發明專利]一種抗熱震穩定性強的鎂碳磚及其制備方法

在審

• 申請號: 202110519124.0
• 申請日: 2021-05-12
• 公開（公告）號: CN113336558A
• 公開（公告）日: 2021-09-03
• 發明（設計）人: 彭仁;龔育才;張雪松;俞曉東;曹麗云
• 申請（專利權）人: 江蘇蘇嘉集團新材料有限公司
• 主分類號: C04B35/66
• 分類號: C04B35/66
• 代理公司: 北京睿博行遠知識產權代理有限公司 11297
• 代理人: 張燕平

本發明公開了一種抗熱震穩定性強的鎂碳磚及其制備方法，涉及鎂碳磚技術領域，其配料含有電熔鎂砂、碳源、助料、輔助劑和結合劑，其中，按含量比計，電熔鎂砂：碳源：助料：輔助劑：結合劑＝3:3:1:0.1:2.9。該抗熱震穩定性強的鎂碳磚及其制備方法，通過增加材料內適當的氣孔率、引入或生成線膨脹系數小的物相、引入或生成某種物相、加入并均勻分散纖維或纖維狀物等方法，使材料內存在一定數量的微裂紋和氣孔，提高材料的抗熱震性，同時選用酚醛樹脂結合劑取代含碳樹脂結合劑，能有效降低彈性模量，彈性模量越小，彈性越大，材料產生彈性變形較大，能緩解和釋放熱應力，進而能夠顯著保證鎂碳磚的抗熱震穩定性。

技術領域

本發明涉及鎂碳磚技術領域，具體為一種抗熱震穩定性強的鎂碳磚及其制備方法。

背景技術

鎂碳磚主要用于轉爐、交流電弧爐、直流電弧爐的內襯，鋼包的渣線等部位，其是以高熔點堿性氧化物氧化鎂(熔點2800℃)和難以被爐渣侵潤的高熔點碳素材料作為原料，添加各種非氧化物添加劑，用炭質結合劑結合而成的不燒碳復合耐火材料。

鎂碳磚作為一種復合耐火材料，具有良好的耐高溫性能，抗渣能力強，抗熱震性好，高溫蠕變低。

現有的鎂碳磚，以彈性模量來進行比對分析，在形同應力下，如果含碳樹脂磚的應變是樹脂磚的25％，則含碳樹脂磚的模量是酚醛樹脂磚的4倍，彈性模量越大，彈性越小，材料產生彈性變形較小而不能緩解和釋放熱應力，對抗熱震性不利，因此含碳樹脂的鎂碳磚的抗熱震穩定性較差。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明提供了一種抗熱震穩定性強的鎂碳磚及其制備方法，解決了上述背景技術中提出的問題。

為實現以上目的，本發明通過以下技術方案予以實現：一種抗熱震穩定性強的鎂碳磚，其配料含有電熔鎂砂、碳源、助料、輔助劑和結合劑，其中，按含量比計，電熔鎂砂：碳源：助料：輔助劑：結合劑＝3:3:1:0.1:2.9。

可選的，所述碳源具體由鱗片狀石墨、炭黑及陶瓷粉末三者，以1：1：1的等比，混合后所得。

可選的，所述陶瓷粉末的制取過程為，將陶瓷碎片加入砂磨機，砂磨至粉末態，并將粉末過100目篩。

可選的，所述助料具體由A組分、B組分和C組分混合制備而成，其中，按含量比計，A組分：B組分：C組分＝3:1:1。

可選的，所述A組分由Fe-36％Ni、四方ZrO2和鋼纖維組成，且Fe-36％Ni、四方ZrO2和鋼纖維之間的含量比為0.2：0.15：0.5。

可選的，所述B組分具體為碳酸氫鈉，且碳酸氫鈉的晶體顆粒大小選擇0.5mm。

可選的，所述C組分具體為鋼粒，且鋼粒的顆粒大小選擇0.3mm。

可選的，所述輔助劑具體為Al+Si粉。

可選的，所述結合劑選擇酚醛樹脂結合劑。

基于上述原料，本發明還公開了一種抗熱震穩定性強的鎂碳磚的制備方法。

可選的，該制備方法具體步驟如下：

①在23-25℃的常溫環境下，將電熔鎂砂和碳源均勻攪拌至完全混合；

②加入酚醛樹脂結合劑，并持續攪拌；

③攪拌均勻后，加入助料中的A組分，攪拌混合均勻后，加入助料中的C組分；

④攪拌過程中，加入助料中的B組分，并保持混合物溫度低于30℃，如超過此溫度，快速對混合物進行物理制冷，降低溫度后，再進行后續生產；

⑤加入輔助劑；

⑥攪拌混合后，上模入爐，進行磚塊燒結。