一種具有非氧化物增強(qiáng)增韌結(jié)構(gòu)的低碳鎂碳磚及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種具有非氧化物增強(qiáng)增韌結(jié)構(gòu)的低碳鎂碳磚及其制備方法，它是由下述原料按重量份數(shù)組成：電熔鎂砂75～95份，Si3N4粉5～20份，金屬鋁粉0～5份。酚醛樹脂3～5份其制備方法包括下述步驟：按照所述的配比稱量原料組分，將粒度≤0.088mm的原料進(jìn)行預(yù)混2~5分鐘，得預(yù)混料；再將粒度>0.088mm的原料攪拌2~6分鐘，加入酚醛樹脂結(jié)合劑攪拌1~5分鐘，然后，加入上述預(yù)混料攪拌3~10分鐘，以50～250MPa壓力壓制成型，經(jīng)干燥窯熱處理，溫度為100～300℃。制備的材料中碳含量可降低至3%，有效阻止了鎂碳磚向鋼水中的增碳，同時(shí)在使用條件下，基質(zhì)中原位生成片狀或纖維狀的非氧化物結(jié)合相，改善材料結(jié)構(gòu)，起到增強(qiáng)增韌作用，在降低碳含量同時(shí)，提高材料的熱震穩(wěn)定性和抗渣侵蝕性能，滿足潔凈鋼冶煉條件。
【專利說明】一種具有非氧化物増強(qiáng)増韌結(jié)構(gòu)的低碳鎂碳磚及其制備方 法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及耐火材料【技術(shù)領(lǐng)域】，具體是一種具有非氧化物增強(qiáng)增韌結(jié)構(gòu)的低碳鎂 碳磚及其制備方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 傳統(tǒng)鎂碳磚，碳含量在10% -20%之間，由于具有良好的高溫性能和優(yōu)良的抗渣 性能，一直是鋼包工作襯的主要耐火材料。隨著潔凈鋼冶煉技術(shù)的發(fā)展，傳統(tǒng)鎂碳磚主要受 到兩個(gè)方面的限制：1、鎂碳磚具有較大的導(dǎo)熱率，使用過程中直接熱損耗量高，降低鋼水的 溫度。2、鎂碳磚使用過程中易向鋼水中增碳，對冶煉低碳鋼、超低碳鋼影響尤為嚴(yán)重。因 此，在降低石墨含量的前提下，如何開發(fā)出既具有優(yōu)良抗熱震性和抗渣性，同時(shí)又具有熱導(dǎo) 率低、利于超純凈鋼及二次精煉技術(shù)發(fā)展的低碳鎂碳磚已成為目前鎂碳磚的發(fā)展趨勢。近 年來，精煉鋼包使用低碳鎂碳磚產(chǎn)品受到國內(nèi)外同行工作者的重視。
[0003] 專利"一種含納米氧化鋅的低碳鎂碳磚CN101555150B"提出了一種含納米氧化鋅 的低碳鎂碳磚，所述低碳鎂碳磚包括下述四種重量百分比的原料，其中：電熔鎂砂顆粒和細(xì) 粉80?94%，鱗片石墨1?5%，金屬All?3%，納米氧化鋅1?5%;以及上述四種原料 重量百分比之和的酚醛樹脂2?4wt%。納米氧化鋅價(jià)格昂貴，不易實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。
[0004] 專利"含B4C-C復(fù)合粉體和納米TiC粉體的低碳儀碳磚及其制備方法 CN101367669B"提出了含B4C-C復(fù)合粉體和納米TiC粉體的低碳鎂碳磚及其制備方法，所采 用的技術(shù)方案是：將60?75wt%的鎂砂顆粒、15?30wt%的鎂砂細(xì)粉、1?5wt%的細(xì)粒 鱗片石墨、〇· 5?I. 5wt%的炭黑、1?3wt%的金屬娃粉、0· 1?I. Owt%的B4C-C復(fù)合粉體 和0. 05?0. 4wt %的納米TiC粉體混合，外加3?5wt %的有機(jī)結(jié)合劑，經(jīng)混練后壓制成型， 在180?240°C條件下熱處理24小時(shí)。所述的MC-C復(fù)合粉體和納米TiC粉體價(jià)格昂貴， 不易實(shí)現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)。
[0005] 專利"一種低碳鎂碳磚及其制備方法CN101531533B"提出了一種低碳鎂碳磚及 其制備方法，其技術(shù)方案是：將58?70wt %的鎂砂顆粒、20?28wt %的鎂砂細(xì)粉、0. 5? 5wt%的膨脹石墨、0?6wt%的鱗片石墨、1?5wt%的抗氧化劑、0. 1?5wt%的金屬纖維 和1. 5?4. 5wt %的酚醛樹脂進(jìn)行混煉，然后成型、干燥制得含碳量在2?7wt %的低碳鎂 碳磚。膨脹石墨具有良好的熱膨脹性，能有效改善材料性能，但膨脹石墨需經(jīng)特殊工藝處 理，增加生產(chǎn)成本，同時(shí)由于膨脹石墨的石墨晶體尺寸較小，使用過程中易氧化。
[0006] 由于以往的低碳鎂碳磚，或加入納米級的氧化物或非氧化物，或引入改性的膨脹 石墨來降低鎂碳磚中碳含量從而改善鎂碳磚使用性能，但兩種方法制備的低碳鎂碳磚成本 均較高，不易于實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明的目的是提供一種具有非氧化物增強(qiáng)增韌結(jié)構(gòu)的低碳鎂碳磚，制備的鎂碳 磚碳含量可降低到3%，使用過程中形成片狀或纖維狀的非氧化物結(jié)合相，增強(qiáng)增韌鎂碳磚 結(jié)構(gòu)。使材料具有耐高溫、抗侵蝕、抗熱震性能好等優(yōu)良特性，可替代鎂碳磚，在鋼包精煉爐 上廣泛使用。
[0008] 本發(fā)明的另外一個(gè)目的是提供一種具有非氧化物增強(qiáng)增韌結(jié)構(gòu)的低碳鎂碳磚的 制備方法。
[0009] 一種具有非氧化物增強(qiáng)增韌結(jié)構(gòu)的低碳鎂碳磚，其特征在于，它是由下述原料按 重量份數(shù)組成：
[0010]

【權(quán)利要求】
1. 一種具有非氧化物增強(qiáng)增韌結(jié)構(gòu)的低碳鎂碳磚，其特征在于，它是由下述原料按重 量份數(shù)組成： 電熔鎂砂 75?95份 Si3N4粉 5?20份 金屬鋁粉 0?5份 酚醛樹脂 3?5份 所述的電熔鎂砂中的MgO含量的重量百分比多97%，體積密度多3. 43g/cm3,顆粒度 《5mm ； 所述的Si3N4粉中Si 3N4含量的重量百分比彡97. 5%，雜質(zhì)含量的重量百分比彡2. 5%，顆 粒度< 0. 088mm ； 所述的金屬鋁粉的A1含量的重量百分比大于99%，粒度彡45um ; 所述的酚醛樹脂結(jié)合劑可選用熱固性或熱塑性的。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有非氧化物增強(qiáng)增韌結(jié)構(gòu)的低碳鎂碳磚，其特征在 于，原料按重量份計(jì)，其優(yōu)選配比為： 電熔鎂砂 92份 Si3N4粉 5份 金屬鋁粉 3份 酚醛樹脂 4份。
3. -種制備權(quán)利要求1或2所述的具有非氧化物增強(qiáng)增韌結(jié)構(gòu)的低碳鎂碳磚的方法， 其特征在于，包括下述步驟： 1) 按照所述的重量份數(shù)稱量所需的原料組分； 2) 將粒度< 0. 088的原料倒入混砂機(jī)中混煉2~5分鐘，得到預(yù)混料； 3) 將粒度>0. 088mm的原料攪拌2~6分鐘，加入所述的重量百分比的酚醛樹脂結(jié)合劑 攪拌1~5分鐘，加入第2)步的預(yù)混料，攪拌3?10分鐘； 4) 將第3)步得到的物料，以50?250MPa壓力在1000噸摩擦壓磚機(jī)上壓制成型； 5) 將第4)步成型后的試樣，經(jīng)干燥窯熱處理，形成半成品，熱處理溫度為200?500°C， 制得一種具有非氧化物增強(qiáng)增韌結(jié)構(gòu)的低碳鎂碳磚。
【文檔編號(hào)】C04B35/66GK104478455SQ201410822205
【公開日】2015年4月1日 申請日期:2014年12月24日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月24日
【發(fā)明者】金耀東, 王利, 欒艦, 王春艷 申請人:遼寧中鎂控股股份有限公司