一種鎂硼磚及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種鎂硼磚及其制備方法，屬于耐火材料制備技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 氧化鎂的熔點是2800°C，具有很強(qiáng)的耐高溫能力，但其抗熱震性、抗渣滲透性差； 以石墨為代表的碳素材料也具有很強(qiáng)的耐高溫能力，并且其熱膨脹系數(shù)低，抗熱震性十分 優(yōu)異，在高溫下與鋼水、鋼渣不易浸潤，將二者按一定的比例復(fù)合，組成一種綜合性能好的 耐火材料-鎂碳磚。鎂碳磚由于其優(yōu)異的抗侵蝕性及抗熱震性，在各類煉鋼爐上作為爐襯材 料被廣泛使用，例如轉(zhuǎn)爐、煉鋼電爐、鋼包。我國現(xiàn)有的鎂碳磚一般含碳含量>10%，我國冶 金行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)分三擋:MT-10A、B、C;MT-14A、B、C;MT-18A、B、C，標(biāo)準(zhǔn)中分別要求碳含量10%、 14%、18%。通常符合標(biāo)準(zhǔn)的鎂碳磚才能取得良好的使用效果。
[0003] 隨著冶煉技術(shù)的進(jìn)步，對耐火材料又有新的要求，傳統(tǒng)鎂碳磚在長期的應(yīng)用實踐 中發(fā)現(xiàn)有以下幾個方面問題：（1)由于高熱導(dǎo)率增加熱損耗使出鋼溫度提高帶來能耗增加， 同時加劇耐火材料的侵蝕等一系列問題；（2)作為特殊精煉爐的爐襯材料，如在V0D中冶煉 高質(zhì)量潔凈鋼及超低碳鋼時會引起碳的增加問題；（3)消耗大量寶貴的石墨資源。
[0004] 低碳鎂碳磚由于具有低熱導(dǎo)率、對鋼水增碳很少等優(yōu)點而越來越受到眾多研究者 的關(guān)注，但同時降低碳的含量會對鎂碳磚的抗剝落性和抗渣性產(chǎn)生不利影響直接影響耐火 材料的使用壽命。而六方氮化硼具有熱導(dǎo)率高，熱膨脹系數(shù)低，機(jī)械加工性好等優(yōu)點，尤其 是對鋼水的不潤濕性和耐熔蝕性，常與其他組分復(fù)合制備成許多用于鋼鐵工業(yè)的高性能耐 火材料。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有鎂碳磚中降低碳含量后抗剝落性和抗渣性降低影 響使用壽命的問題，提供了一種鎂硼磚及其制備方法，將鎂碳磚中的石墨由氮化硼完全替 代，使磚中的碳含量降低到1%以下且仍具有較好的抗侵蝕性及抗熱震性能。
[0006] 本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:一種鎂硼磚，包括組分按重量百分?jǐn)?shù)計為：電熔鎂砂顆 粒60~85%，電熔鎂砂細(xì)粉10~35%，氮化硼粉末1~5 %，抗氧化劑1~5 %，酚醛樹脂1~ 6% 〇
[0007] 進(jìn)一步的，所述電恪鎂砂顆粒大小為1~8mm，Mg0含量大于97wt. %。
[0008] 進(jìn)一步的，所述電恪鎂砂細(xì)粉粒度小于0. lmm，MgO含量大于97wt. %。
[0009]進(jìn)一步的，所述氮化硼粉末粒度為325目，氮化硼含量298.5%。
[0010]進(jìn)一步的，所述抗氧化劑為鋁粉、鋁鎂合金粉、金屬硅粉、碳化硅、碳化硼中的一種 或多種。
[0011 ]鎂硼磚的制備方法，包括如下步驟：
[0012] (1)混煉:使用旋移循環(huán)式混煉機(jī)進(jìn)行混煉，按配比分別稱量原料電熔鎂砂顆粒、 電熔鎂砂細(xì)粉、氮化硼粉末、抗氧化劑和酚醛樹脂，首先將電熔鎂砂顆粒置于旋移循環(huán)式混 煉機(jī)中進(jìn)行干混2~15min，然后加入酚醛樹脂繼續(xù)混合2~15min，然后加入氮化硼粉末混 合2~15min，最后加入電恪鎂砂細(xì)粉和抗氧化劑混合8~15min形成泥料，混煉機(jī)轉(zhuǎn)速為950 ~1000r/min〇
[0013] (2)壓制成型:使用復(fù)合式真空摩擦壓磚機(jī)對泥料進(jìn)行壓制成型制成磚坯，成型壓 力為100-250MPa，真空度為-70~-75KPa，打擊次數(shù)9~10次；
[0014] (3)烘烤:將磚坯置于隧道式干燥窯中進(jìn)行烘烤，隧道式干燥窯的烘烤溫度為150 ~300°C，烘烤時間為10~20h。
[0015] 本發(fā)明制備方法簡單，制備方法易于操作，碳含量降低到1 %以下，達(dá)到特鋼冶煉 對低碳的要求，同時保持了鎂碳磚優(yōu)異的抗侵蝕性及抗熱震性能，適用于對碳含量要求較 低的鋼種冶煉過程中。
【具體實施方式】
[0016] 下面將結(jié)合具體實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。
[0017] 實施例一：一種鎂硼磚，包括組分按重量百分?jǐn)?shù)計為：電熔鎂砂顆粒75%，電熔鎂 砂細(xì)粉17%，氮化硼粉末3%，抗氧化劑鋁粉1 %，酚醛樹脂4%。
[0018] 鎂硼磚的制備方法:包括如下步驟：
[0019] (1)混煉:使用旋移循環(huán)式混煉機(jī)進(jìn)行混煉，按配比分別稱量原料電熔鎂砂顆粒、 電熔鎂砂細(xì)粉、氮化硼粉末、抗氧化劑鋁粉和酚醛樹脂，首先將電熔鎂砂顆粒置于旋移循環(huán) 式混煉機(jī)中進(jìn)行干混5min，然后加入酚醛樹脂繼續(xù)混合8min，然后加入氮化硼粉末混合 8min，最后加入電恪鎂砂細(xì)粉和抗氧化劑錯粉混合8min形成泥料，混煉機(jī)轉(zhuǎn)速為960r/min。
[0020] (2)壓制成型:使用復(fù)合式真空摩擦壓磚機(jī)對泥料進(jìn)行壓制成型制成磚坯，成型壓 力為150MPa，真空度為-75KPa，打擊次數(shù)10次；
[0021] (3)烘烤:將磚坯置于隧道式干燥窯中進(jìn)行烘烤得到鎂硼磚，隧道式干燥窯的烘烤 溫度為300°C，烘烤時間為15h。
[0022] 實施例二:一種鎂硼磚，包括組分按重量百分?jǐn)?shù)計為：電熔鎂砂顆粒79 %，電熔鎂 砂細(xì)粉12%，氮化硼粉末4%，抗氧化劑鋁粉2%，酚醛樹脂3%。
[0023] 鎂硼磚的制備方法:包括如下步驟
[0024] (1)混煉:使用旋移循環(huán)式混煉機(jī)進(jìn)行混煉，按配比分別稱量原料電熔鎂砂顆粒、 電熔鎂砂細(xì)粉、氮化硼粉末、抗氧化劑鋁粉和酚醛樹脂，首先將電熔鎂砂顆粒置于旋移循環(huán) 式混煉機(jī)中進(jìn)行干混8min，然后加入酚醛樹脂繼續(xù)混合lOmin，然后加入氮化硼粉末混合 12min，最后加入電熔鎂砂細(xì)粉和抗氧化劑鋁粉混合12min形成泥料，混煉機(jī)轉(zhuǎn)速為970r/ min〇
[0025] (2)壓制成型:使用復(fù)合式真空摩擦壓磚機(jī)對泥料進(jìn)行壓制成型制成磚坯，成型壓 力為200MPa，真空度為-70KPa，打擊次數(shù)9次；
[0026] (3)烘烤:將磚坯置于隧道式干燥窯中進(jìn)行烘烤得到鎂硼磚，隧道式干燥窯的烘烤 溫度為200°C，烘烤時間為20h。
[0027] 實施例三:一種鎂硼磚，包括組分按重量百分?jǐn)?shù)計為：電熔鎂砂顆粒80 %，電熔鎂 砂細(xì)粉10%，氮化硼粉末2%，抗氧化劑金屬硅粉3%，酚醛樹脂5%。
[0028] 鎂硼磚的制備方法:包括如下步驟：
[0029] (1)混煉:使用旋移循環(huán)式混煉機(jī)進(jìn)行混煉，按配比分別稱量原料電熔鎂砂顆粒、 電熔鎂砂細(xì)粉、氮化硼粉末、抗氧化劑金屬硅粉和酚醛樹脂，首先將電熔鎂砂顆粒置于旋移 循環(huán)式混煉機(jī)中進(jìn)行干混l〇min，然后加入酚醛樹脂繼續(xù)混合12min，然后加入氮化硼粉末 混合12min，最后加入電恪鎂砂細(xì)粉和抗氧化劑金屬娃粉混合15min形成泥料，混煉機(jī)轉(zhuǎn)速 為990r/min。
[0030] (2)壓制成型:使用復(fù)合式真空摩擦壓磚機(jī)對泥料進(jìn)行壓制成型制成磚坯，成型壓 力為250MPa，真空度為-70KPa，打擊次數(shù)9次；
[0031] (3)烘烤:將磚坯置于隧道式干燥窯中進(jìn)行烘烤得到鎂硼磚，隧道式干燥窯的烘烤 溫度為250°C，烘烤時間為20h。
[0032] 實施例四：一種鎂硼磚，包括組分按重量百分?jǐn)?shù)計為：電熔鎂砂顆粒60%，電熔鎂 砂細(xì)粉35 %，氮化硼粉末2 %，抗氧化劑鋁鎂合金粉2 %，酚醛樹脂1