本發(fā)明涉及一種鋼包用低碳鎂碳磚及其制備方法。
背景技術(shù)：
：碳復(fù)合材料是20世紀(jì)80年代開(kāi)始發(fā)展起來(lái)的一類新型耐火材料，其中mg0-c耐火材料是其中最重要的品種之一，至今仍廣泛應(yīng)用于轉(zhuǎn)爐、電爐、鋼包以及滑板和爐外精煉等方面。隨著冶煉技術(shù)的進(jìn)步，近年來(lái)，世界各國(guó)都在大力發(fā)展?fàn)t外精煉工藝，低碳鋼和超低碳鋼的產(chǎn)量越來(lái)越高，為了提高鋼的品質(zhì)，傳統(tǒng)的鎂碳耐火材料由于增碳等問(wèn)題已不能滿足使用要求，在此情況下，較低碳含量的低碳鎂碳耐火材料成為鎂碳耐火材料新的發(fā)展熱點(diǎn)。對(duì)于鎂碳耐火材料來(lái)說(shuō)，其優(yōu)良的性能主要在于碳，降低碳含量，勢(shì)必造成材料的某些性能的下降：一方面，材料的熱導(dǎo)率下降，彈性模量增大，從而使材料的抗熱震性變差，另一方面，碳含量降低后，使熔渣與材料的潤(rùn)濕性增強(qiáng)，材料的抗?jié)B透性變差。因此生產(chǎn)低碳鎂質(zhì)耐火材料，必須解決其抗熱震性變差，抗?jié)B透性變差的問(wèn)題。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明的目的在于提供一種鋼包用低碳鎂碳磚及其制備方法，是用鎂鋯砂代替部分電熔鎂砂制作低碳鎂碳磚，以不同顆粒級(jí)配的電熔鎂砂、鎂鋯砂和鱗片石墨為主要原料，以酚醛樹(shù)脂、改性瀝青為結(jié)合劑，通過(guò)添加抗氧化劑，提高低碳鎂碳磚的抗熱震穩(wěn)定性、抗?jié)B透性能。為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：一種鋼包用低碳鎂碳磚，是由下列重量份數(shù)的原料制備而成：0<粒度≤1mm的鎂鋯砂1-8份、1mm<粒度≤3mm的鎂鋯砂2-10份、3mm<粒度≤5mm鎂鋯砂4-12份、5mm<粒度≤8mm的鎂鋯砂2-10份、0<粒度≤1mm的電熔鎂砂15-25份、1mm<粒度≤3mm的電熔鎂砂15-30份、3mm<粒度≤5mm的電熔鎂砂15-25份、5mm<粒度≤8的電熔鎂砂10-35份、200目電熔鎂砂18-28份、鱗片石墨4份以下、325目鋁粉0.5-5份、200目碳化硅粉5份以下、酚醛樹(shù)脂0.5-10份、改性瀝青10份以下。所述的電熔鎂砂，其化學(xué)組分的重量百分比為：mgo≥96.5％、cao≤1.5％、sio2≤1.2％、fe2o3≤0.6％；體密≥3.45g/㎝3。所述的鎂鋯砂，其化學(xué)組分的重量百分比為：mgo≥90.5％、zro2≥4.5％、cao≤1.0％、sio2≤2.0％、al2o3≤0.2％；體密≥3.4g/㎝3。所述鱗片石墨的粒度為100目；c的重量百分比含量≥95.0％。所述金屬鋁粉的粒度為325目；al的重量百分比含量≥99.0％。所述碳化硅粉的粒度為200目；sic的重量百分比含量≥97.0％。所述酚醛樹(shù)脂，其化學(xué)組分的重量百分比和指標(biāo)為：固含量≥80％、殘?zhí)肌?6％、游離酚≤10％、水分≤3.0％；ph值6～7。所述改性瀝青的指標(biāo)為：殘?zhí)嫉闹亓堪俜直群俊?1％，灰分的重量百分比含量≤0.1％。一種鋼包用低碳鎂碳磚的制備方法，包括如下步驟：1)將電熔鎂砂在顎式破碎機(jī)中破碎，篩分為0＜粒度≤1mm、1mm＜粒度≤3mm、3mm＜粒度≤5mm、5mm＜粒度≤8mm、200目以下的原料；將鎂鋯砂在顎式破碎機(jī)中破碎，篩分為0＜粒度≤1mm、1mm＜粒度≤3mm、3mm＜粒度≤5mm、5mm＜粒度≤8mm的顆粒原料；2)按上述重量份數(shù)稱取原料，封閉備用；3)將碳化硅粉、鋁粉、改性瀝青在干式振動(dòng)磨中混合均勻，制成共磨粉；4)將上述步驟1)中得到的電熔鎂砂顆粒與鎂鋯砂顆粒進(jìn)行混煉2～5分鐘，一次性緩慢加入酚醛樹(shù)脂濕混2～3分鐘，再加入鱗片石墨混1～2分鐘，最后加入上述步驟3)中得到的共磨粉混22～28分鐘后出料；5)壓磚機(jī)上成型；6)將成型后的鎂碳磚，干燥熱處理24小時(shí)以上，其中進(jìn)窯口溫度不高于60℃，該溫度下烘烤8小時(shí)以上；110℃烘烤8小時(shí)以上；150～250℃烘烤8小時(shí)以上。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明用鎂鋯砂代替部分電熔鎂砂制作低碳鎂碳磚，利用氧化鋯的化學(xué)穩(wěn)定性及其“相變贈(zèng)韌”的作用，提高低碳鎂碳磚的熱震穩(wěn)定性及抗侵蝕性。添加改性瀝青可使材料中形成aion，mga1204納米棒及鑲嵌狀結(jié)構(gòu)，對(duì)提高低碳鎂碳材料的性能有利。由于瀝青炭化溫度高，在較高的溫度下仍具有一定的流動(dòng)性，可滲入樹(shù)脂炭的空隙中，與酚醛樹(shù)脂炭很好的結(jié)合，炭化后形成鑲嵌結(jié)構(gòu)，提高材料的碳結(jié)合強(qiáng)度，從而改善鎂碳材料的性能特別是高溫性能。此外，瀝青的加入可促進(jìn)金屬a1氧化后生成的a1203與mg0的反應(yīng)形成mga1204，提高材料性能。具體實(shí)施方式下面對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式作進(jìn)一步說(shuō)明：一種鋼包用低碳鎂碳磚，是由下列重量份數(shù)的原料制備而成：0<粒度≤1mm的鎂鋯砂1-8份、1mm<粒度≤3mm的鎂鋯砂2-10份、3mm<粒度≤5mm鎂鋯砂4-12份、5mm<粒度≤8mm的鎂鋯砂2-10份、0<粒度≤1mm的電熔鎂砂15-25份、1mm<粒度≤3mm的電熔鎂砂15-30份、3mm<粒度≤5mm的電熔鎂砂15-25份、5mm<粒度≤8的電熔鎂砂10-35份、200目(小于0.074mm)電熔鎂砂18-28份、鱗片石墨4份以下、325目(小于0.045mm)鋁粉0.5-5份、200目(小于0.074mm)碳化硅粉5份以下、酚醛樹(shù)脂0.5-10份、改性瀝青10份以下。所述的電熔鎂砂，其化學(xué)組分的質(zhì)量百分比為：mgo≥96.5％、cao≤1.5％、sio2≤1.2％、fe2o3≤0.6％；體密≥3.45g/㎝3。所述的鎂鋯砂，其化學(xué)組分的質(zhì)量百分比為：mgo≥90.5％、zro2≥4.5％、cao≤1.0％、sio2≤2.0％、al2o3≤0.2％；體密≥3.4g/㎝3。所述鱗片石墨的粒度為100目；c的質(zhì)量百分含量≥95.0％。所述金屬鋁粉的粒度為325目；al的質(zhì)量百分含量≥99.0％。所述碳化硅粉的粒度為200目；sic的質(zhì)量百分含量≥97.0％。所述酚醛樹(shù)脂，其化學(xué)組分的質(zhì)量百分比和指標(biāo)為：固含量≥80％、殘?zhí)肌?6％、游離酚≤10％、水分≤3.0％；ph值6～7。所述改性瀝青的指標(biāo)為：殘?zhí)嫉馁|(zhì)量百分含量≥71％，灰分的質(zhì)量百分含量≤0.1％。一種鋼包用低碳鎂碳磚的制備方法，包括如下步驟：1)將電熔鎂砂在顎式破碎機(jī)中破碎，篩分為0＜粒度≤1mm、1mm＜粒度≤3mm、3mm＜粒度≤5mm、5mm＜粒度≤8mm、200目以下的原料；將鎂鋯砂在顎式破碎機(jī)中破碎，篩分為0＜粒度≤1mm、1mm＜粒度≤3mm、3mm＜粒度≤5mm、5mm＜粒度≤8mm的顆粒原料；2)按上述重量份數(shù)稱取原料，封閉備用；3)將碳化硅粉、鋁粉、改性瀝青在干式振動(dòng)磨中混合均勻，制成共磨粉；4)將上述步驟1)中得到的電熔鎂砂顆粒與鎂鋯砂顆粒進(jìn)行混煉2～5分鐘，一次性緩慢加入酚醛樹(shù)脂濕混2～3分鐘，再加入鱗片石墨混1～2分鐘，最后加入上述步驟3)中得到的共磨粉混22～28分鐘后出料。5)壓磚機(jī)上成型；成型操作要遵守三邊布料，先輕后重的原則進(jìn)行操作。6)將成型后的鎂碳磚，干燥熱處理24小時(shí)以上，其中進(jìn)窯口溫度不高于60℃，該溫度下烘烤8小時(shí)以上；110℃烘烤8小時(shí)以上；150～250℃烘烤8小時(shí)以上。鎂碳磚從干燥窯中出來(lái)后，待其溫度降到室溫，質(zhì)檢員對(duì)該鎂碳磚進(jìn)行抽檢，抽檢執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表1。表1：低碳鎂碳磚的理化指標(biāo)項(xiàng)目理化指標(biāo)w(mgo)，％≥92w(sio2)，％≤0.8w(zro2)，％≥0.67w(al2o3)，％≤3w(cao)，％≤1w(c)，％≤4灼減≤5體積密度，g/cm3≥3.05顯氣孔率，％≤2.0線變化，％(1600℃×3h)≤1抗折強(qiáng)度，mpa(1600℃×3h)≥18耐壓強(qiáng)度，mpa(200℃×24h)≥80驗(yàn)收及包裝：1驗(yàn)收：1.1料的取樣、驗(yàn)收按yb367-75《耐火制品取樣、驗(yàn)收、保管和運(yùn)輸規(guī)則》進(jìn)行。1.2隨機(jī)取樣做化學(xué)成分分析。2包裝、運(yùn)輸、貯存及質(zhì)量證明書：2.1料的包裝、運(yùn)輸和貯存按yb367-75《耐火制品取樣、驗(yàn)收、保管和運(yùn)輸規(guī)則》進(jìn)行。2.2料出廠時(shí)必須附有技術(shù)監(jiān)督部門簽發(fā)的質(zhì)量證明書、標(biāo)明供方名稱或廠標(biāo)、需方名稱、發(fā)貨日期、合同號(hào)、標(biāo)準(zhǔn)編號(hào)、產(chǎn)品名稱、牌號(hào)、批號(hào)及理化指標(biāo)，等結(jié)果報(bào)告。實(shí)施例在以本發(fā)明技術(shù)方案為前提下進(jìn)行實(shí)施，給出了詳細(xì)的實(shí)施方式和具體的操作過(guò)程，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于下述的實(shí)施例。下述實(shí)施例中所用方法如無(wú)特別說(shuō)明均為常規(guī)方法。本發(fā)明實(shí)施例1-3一種鋼包用低碳鎂碳磚的配方如表2所示：表2：實(shí)施例1-3低碳鎂碳磚的配方(單位：％)配料實(shí)施例1實(shí)施例2實(shí)施例3實(shí)施例4實(shí)施例55mm-8mm電熔鎂砂10153035203mm-5mm電熔鎂砂16201815251mm-3mm電熔鎂砂17252015301mm-0電熔鎂砂2022181525200目電熔鎂砂22232518285mm-8mm鎂鋯砂2381053mm-5mm鎂鋯砂57104121mm-3mm鎂鋯砂2381051mm-0鎂鋯砂35718鱗片石墨231.541鋁粉2340.55碳化硅粉1.51354酚醛樹(shù)脂358100.5改性瀝青0.558.5101實(shí)施例1-3的鋼包用低碳鎂碳磚的制備方法，方法步驟同上所述。本發(fā)明的一種鋼包用低碳鎂碳磚采用0＜粒度≤1mm、1mm＜粒度≤3mm、3mm＜粒度≤5mm、5mm＜粒度≤8mm、200目以下電熔鎂砂顆粒和0＜粒度≤1mm、1mm＜粒度≤3mm、3mm＜粒度≤5mm、5mm＜粒度≤8mm的鎂鋯砂顆粒作為骨料。相較于現(xiàn)有技術(shù)本發(fā)明采用鎂鋯砂代替部分電熔鎂砂，利用氧化鋯的化學(xué)穩(wěn)定性及其“相變贈(zèng)韌”的作用，提高低碳鎂碳磚的熱震穩(wěn)定性及抗侵蝕性。同時(shí)結(jié)合劑采用酚醛樹(shù)脂和改性瀝青，改性瀝青炭化溫度高，在較高的溫度下仍具有一定的流動(dòng)性，可滲入樹(shù)脂炭的空隙中，與酚醛樹(shù)脂炭很好的結(jié)合，炭化后形成鑲嵌結(jié)構(gòu)，提高材料的碳結(jié)合強(qiáng)度，從而改善鎂碳材料的性能特別是高溫性能。當(dāng)前第1頁(yè)12