镁碳砖及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种镁碳砖及其制备方法，包括组分按重量份数计为：电熔镁砂颗粒60～85份、电熔镁砂细粉10～35份、碳素1～20份、抗氧化剂1～5份和结合剂1～6份。制备过程中首先将电熔镁砂颗粒置于旋移循环式混炼机中进行干混2～15min，然后加入结合剂继续混合2～15min，然后加入碳素混合2～15min，最后加入电熔镁砂细粉和抗氧化剂混合8～15min形成泥料；然后经过压制成型和烘烤后得到新型结合的镁碳砖。本发明专利技术制备方法简单，制备方法易于操作，生产的新型镁碳砖减少了污染物的排放，降低了生产工人的健康伤害，其在生产过程中所使用的结合剂硅溶胶不会挥发出有害物质，同时保持了酚醛树脂结合的镁碳砖原有性能，具有优异的抗侵蚀性及抗热震性能。

Magnesia carbon brick and preparation method thereof

The invention relates to a magnesia carbon brick and preparation method thereof, comprising components by weight: fused magnesia particles from 60 to 85, fused magnesia powder and 10 - 35, 1 - 20, carbon 1 ~ 5 antioxidants and binder 1 ~ 6. In the preparation process of the fused magnesia particles in the rotating and moving circulation type mixer for dry mixed 2 ~ 15min, then add the binder to mix 2 ~ 15min, then add carbon mixed 2 ~ 15min, finally adding fused magnesia powder and antioxidant mixed 8 ~ 15min formation and MgO-C brick model combined with mud; after the pressing and after baking. The preparation method of the invention has the advantages of simple preparation method, easy operation, new production of magnesia carbon brick to reduce the emission of pollutants, reducing the production workers' health damage, its use in the production process of silica sol binder can not volatilize harmful substances, while maintaining the original MgO-C phenolic resin combined with erosion performance and excellent resistance to thermal shock.

【技术实现步骤摘要】
镁碳砖及其制备方法
本专利技术涉及一种镁碳砖及其制备方法，尤其是一种采用硅溶胶结合的镁碳砖，属于耐火材料制备

技术介绍
氧化镁的熔点是2800℃，具有很强的耐高温能力，但其抗热震性、抗渣渗透性差；以石墨为代表的碳素材料也具有很强的耐高温能力，并且其热膨胀系数低，抗热震性十分优异，在高温下与钢水、钢渣不易浸润，将二者按一定的比例复合，组成一种综合性能好的耐火材料-镁碳砖。镁碳砖由于其优异的抗侵蚀性及抗热震性,至今仍在各类炼钢炉上作为炉衬材料被广泛使用，例如转炉、炼钢电炉、钢包。结合剂是镁碳砖的关键部分，现今的镁碳砖依旧采用酚醛树脂结合剂。酚醛树脂结合剂含有有毒有害的物质，无论是在结合剂还是镁碳砖的生产过程中都有不可避免的环境污染，对生产工人健康有一定的伤害。硅溶胶为纳米级的二氧化硅颗粒在水中或溶剂中的分散液，属胶体溶液，无臭、无毒，具有粘结力强、耐高温等特点，是半干法机压成型耐火材料的优良结合剂，同时用硅溶胶结合的碳素制品，可以减少因表面氧化而产生的损耗，提高耐火材料的使用寿命。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种镁碳砖及其制备方法，该镁碳砖使用硅溶胶结合，可以避免酚醛树脂结合剂产生的环境污染和健康伤害。按照本专利技术提供的技术方案，所述镁碳砖，其特征是，包括以下组份，组份比例按重量份数计：电熔镁砂颗粒60～85份、电熔镁砂细粉10～35份、碳素1～20份、抗氧化剂1～5份和结合剂1～6份。进一步的，所述电熔镁砂颗粒的粒径为1～8mm，MgO含量大于97wt.％。进一步的，所述电熔镁砂细粉粒度小于0.1mm，MgO含量大于97wt.％。进一步的，所述碳素为为石墨，石墨的粒度为350～400目，石墨中碳含量大于94％。进一步的，所述抗氧化剂为铝粉、铝镁合金粉、金属硅粉、碳化硅、碳化硼中的一种或多种。进一步的，所述结合剂为硅溶胶，SiO2含量为25％～30％，密度为1.1～1.8g/cm3。所述镁碳砖的制备方法，其特征在于，包括如下步骤，组份比例按重量份数计：(1)混炼：称取电熔镁砂颗粒60～85份、电熔镁砂细粉10～35份、碳素1～20份、抗氧化剂1～5份和结合剂1～6份；首先将电熔镁砂颗粒置于混炼机中进行干混2～15min，接着加入结合剂继续混合2～15min，然后加入碳素混合2～15min，最后加入电熔镁砂细粉和抗氧化剂混合8～15min形成泥料，混炼机转速为950～1000r/min；(2)压制成型：将泥料进行压制成型制成砖坯，成型压力为100-250MPa，真空度为-70～-75KPa，打击次数9～10次；(3)烘烤：将砖坯进行烘烤，烘烤温度为150～300℃，烘烤时间为10～20h。进一步的，所述步骤(1)中使用旋移循环式混炼机进行混炼。进一步的，所述步骤(2)中使用复合式真空摩擦压砖机对泥料进行压制成型。进一步的，所述步骤(3)中采用隧道式干燥窑进行烘烤。本专利技术制备方法简单，制备方法易于操作，生产的新型镁碳砖减少了污染物的排放，降低了生产工人的健康伤害，其在生产过程中所使用的结合剂硅溶胶不会挥发出有害物质，同时保持了酚醛树脂结合的镁碳砖原有性能，具有优异的抗侵蚀性及抗热震性能。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术作进一步说明。实施例一：一种镁碳砖，包括组分按重量份数计为：电熔镁砂颗粒75份，电熔镁砂细粉17份，碳素3份，抗氧化剂铝粉1份，硅溶胶4份。所述镁碳砖的制备方法，包括如下步骤：(1)混炼：使用旋移循环式混炼机进行混炼，按配比分别称量原料电熔镁砂颗粒、电熔镁砂细粉、碳素、抗氧化剂铝粉和硅溶胶，首先将电熔镁砂颗粒置于旋移循环式混炼机中进行干混5min，然后加入硅溶胶继续混合8min，然后加入碳素混合8min，最后加入电熔镁砂细粉和抗氧化剂铝粉混合8min形成泥料，混炼机转速为970r/min。(2)压制成型：使用复合式真空摩擦压砖机对泥料进行压制成型制成砖坯，成型压力为150MPa，真空度为-75KPa，打击次数9次；(3)烘烤：将砖坯置于隧道式干燥窑中进行烘烤得到新型结合的镁碳砖，隧道式干燥窑的烘烤温度为300℃，烘烤时间为15h。实施例二：一种镁碳砖，包括组分按重量份数计为：电熔镁砂颗粒79份，电熔镁砂细粉12份，碳素4份，抗氧化剂铝粉2份，硅溶胶3份。所述镁碳砖的制备方法，包括如下步骤(1)混炼：使用旋移循环式混炼机进行混炼，按配比分别称量原料电熔镁砂颗粒、电熔镁砂细粉、碳素、抗氧化剂铝粉和硅溶胶，首先将电熔镁砂颗粒置于旋移循环式混炼机中进行干混8min，然后加入硅溶胶继续混合10min，然后加入碳素混合12min，最后加入电熔镁砂细粉和抗氧化剂铝粉混合12min形成泥料，混炼机转速为980r/min。(2)压制成型：使用复合式真空摩擦压砖机对泥料进行压制成型制成砖坯，成型压力为200MPa，真空度为-70KPa，打击次数10次；(3)烘烤：将砖坯置于隧道式干燥窑中进行烘烤得到新型结合的镁碳砖，隧道式干燥窑的烘烤温度为200℃，烘烤时间为20h。实施例三：一种镁碳砖，包括组分按重量份数计为：电熔镁砂颗粒80份，电熔镁砂细粉10份，碳素2份，抗氧化剂金属硅粉3份，硅溶胶5份。所述镁碳砖的制备方法，包括如下步骤：(1)混炼：使用旋移循环式混炼机进行混炼，按配比分别称量原料电熔镁砂颗粒、电熔镁砂细粉、碳素、抗氧化剂金属硅粉和硅溶胶，首先将电熔镁砂颗粒置于旋移循环式混炼机中进行干混10min，然后加入硅溶胶继续混合12min，然后加入碳素混合12min，最后加入电熔镁砂细粉和抗氧化剂金属硅粉混合15min形成泥料，混炼机转速为990r/min。(2)压制成型：使用复合式真空摩擦压砖机对泥料进行压制成型制成砖坯，成型压力为250MPa，真空度为-70KPa，打击次数9次；(3)烘烤：将砖坯置于隧道式干燥窑中进行烘烤得到新型结合的镁碳砖，隧道式干燥窑的烘烤温度为250℃，烘烤时间为20h。实施例四：一种镁碳砖，包括组分按重量份数计为：电熔镁砂颗粒60份，电熔镁砂细粉35份，碳素2份，抗氧化剂铝镁合金粉2份，硅溶胶1份。所述镁碳砖的制备方法，包括如下步骤：(1)混炼：使用旋移循环式混炼机进行混炼，按配比分别称量原料电熔镁砂颗粒、电熔镁砂细粉、碳素、抗氧化剂铝镁合金粉和硅溶胶，首先将电熔镁砂颗粒置于旋移循环式混炼机中进行干混5min，然后加入硅溶胶继续混合5min，然后加入碳素混合8min，最后加入电熔镁砂细粉和抗氧化剂铝镁合金粉混合10min形成泥料，混炼机转速为980r/min。(2)压制成型：使用复合式真空摩擦压砖机对泥料进行压制成型制成砖坯，成型压力为150MPa，真空度为-70KPa，打击次数9次；(3)烘烤：将砖坯置于隧道式干燥窑中进行烘烤得到新型结合的镁碳砖，隧道式干燥窑的烘烤温度为200℃，烘烤时间为15h。实施例五：一种镁碳砖，包括组分按重量份数计为：电熔镁砂颗粒85份，电熔镁砂细粉11份，碳素1份，抗氧化剂金属硅粉和碳化硅1份，硅溶胶2份。所述镁碳砖的制备方法，包括如下步骤：(1)混炼：使用旋移循环式混炼机进行混炼，按配比分别称量原料电熔镁砂颗粒、电熔镁砂细粉、碳素、抗氧化剂金属硅粉和碳化硅、硅溶胶，首先将电熔镁砂颗粒置于旋移循环式混炼机本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种镁碳砖，其特征是，包括以下组份，组份比例按重量份数计：电熔镁砂颗粒60～85份、电熔镁砂细粉10～35份、碳素1～20份、抗氧化剂1～5份和结合剂1～6份。

【技术特征摘要】
1.一种镁碳砖，其特征是，包括以下组份，组份比例按重量份数计：电熔镁砂颗粒60～85份、电熔镁砂细粉10～35份、碳素1～20份、抗氧化剂1～5份和结合剂1～6份。2.如权利要求1所述的镁碳砖，其特征是：所述电熔镁砂颗粒的粒径为1～8mm，MgO含量大于97wt.%。3.如权利要求1所述的镁碳砖，其特征是：所述电熔镁砂细粉粒度小于0.1mm，MgO含量大于97wt.%。4.如权利要求1所述的镁碳砖，其特征是：所述碳素为为石墨，石墨的粒度为350～400目，石墨中碳含量大于94%。5.如权利要求1所述的镁碳砖，其特征是：所述抗氧化剂为铝粉、铝镁合金粉、金属硅粉、碳化硅、碳化硼中的一种或多种。6.如权利要求1所述的镁碳砖，其特征是：所述结合剂为硅溶胶，SiO2含量为25%～30%，密度为1.1～1.8g/cm3。7.一种镁碳砖的制备方法，其特征在于，包括如下步骤，组份比例按重量份数计：（1）混炼：称取电熔镁砂颗...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹丽云，张雪松，俞晓东，
申请(专利权)人：江苏苏嘉集团新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32