一种利用高温液相增韧镁碳砖及其制备方法技术

本发明专利技术属于耐火材料领域，尤其涉及一种利用高温液相增韧镁碳砖及其制备方法。本发明专利技术提供一种利用高温液相增韧镁碳砖，包括以下成分：再生镁碳砖10~30份，电熔镁砂30~65份，自制液相增韧组份1~8份，添加剂0.4~2份，沥青粉0.5~1份，抗氧化添加剂1~5份，石墨1~12份；外加结合剂为上述原料总重量的2.8~3份，所述的自制液相增韧组份包括七铝酸十二钙、铝酸一钙、大结晶氧化镁微粉和有机结合剂。本发明专利技术显著增韧增强镁碳质耐火材料制品，明显改善了热震稳定性、提高了热态抗折强度和热态抗侵蚀性，满足冶炼纯净钢的使用需求。本发明专利技术效果显著，制品高温强度，热震稳定性、抗渣性、抗渗透性也会有很大的提高，达到比传统镁碳砖更高的使用寿命，适合工业化生产。适合工业化生产。

【技术实现步骤摘要】
一种利用高温液相增韧镁碳砖及其制备方法


[0001]本专利技术属于耐火材料领域，尤其涉及一种利用高温液相增韧镁碳砖及其制备方法。

技术介绍

[0002]钢铁材料发展的总趋势是超纯净、高均匀，其冶炼工艺要求越来越苛刻，对耐火材料的高温使用性能要求，越来越高，传统的镁碳制品已不再适用于新冶炼技术的发展，如何开发出既具有优良抗热震性和耐侵蚀性，同时又具有热导率低、利于超纯净钢精炼技术发展的镁碳砖，已成为目前的研究方向。
[0003]近年来，国内外生产商在镁碳砖性能研究方面，取得了巨大的进步，现有的镁碳砖主要是利用固体添加剂提高制品的各种性能，例如添加碳化硼、纳米级非氧化物等技术，这些方法虽然解决了一定问题，但其价格昂贵，制造成本高缺点。为此，提出一种利用低成本原料，以高温液相形式提高镁碳砖高温使用，且能满足冶炼技术发展需要的镁碳砖。

技术实现思路

[0004]针对上述问题，本专利技术提供一种利用高温液相的方法来增韧镁碳砖，该镁碳砖制品具有良好的耐高温、抗侵蚀及抗热震性能。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术提供的利用高温液相增韧镁碳砖，其原料按重量份数计，包括以下成分：再生镁碳砖10~30份，电熔镁砂30~65份，自制液相增韧组份1~8份，添加剂0.4~2份，沥青粉0.5~1份，抗氧化添加剂1~5份，石墨1~12份；外加结合剂为上述原料总重量的2.8~3份。
[0006]所述的再生镁碳砖的成分含量要求：MgO含量70%~85%，其中A12O3含量≦4.85%；SiO2含量≦2.8%；C含量≦7%。
[0007]本专利技术提供一种利用高温液相增韧镁碳砖，其原料按重量份数计，包括以下成分：粒度为1~5mm再生镁碳砖5~10份，粒度为5~10mm再生镁碳砖5~20份，粒度为3~5mm电熔镁砂5~10份，粒度为1~3mm电熔镁砂15~35份，粒度为0.1~1mm电熔镁砂5~10份，粒度为0.01~0.1mm 的电熔镁砂5~10份，自制液相增韧组份1~8份，添加剂0.4~2份，沥青粉0.5~1份，抗氧化添加剂1~5份，石墨1~12份；外加结合剂为上述原料总重量的2.8~3份。
[0008]所述的电熔镁砂的成分含量要求：MgO含量不低于97%、体密≥3.45g/cm3，具有高耐火度、高耐腐性、高耐冲刷性及化学性能稳定的特点。
[0009]所述的添加剂：150目金属铬粉（熔点1900 ℃：）0.2~0.8份；多晶氧化铝纤维（是晶质陶瓷纤维的一种，A12O3含量不低于92％）：0.2~1.2份。
[0010]所述的抗氧化添加剂为金属硅粉、碳化硅粉和铝镁合金粉中的一种或两种混合物。
[0011]所述的石墨，依镁碳砖中碳含量的不同，可以部分或全部替换为电极石墨；其中，所述的石墨中碳含量不低于96%，粒度为100目；所述的电极石墨中碳含量不低于97%，粒度
为500目。
[0012]所述的自制液相增韧组份包括七铝酸十二钙（C12A7熔点1392℃）、铝酸一钙（CA熔点1600℃）、大结晶氧化镁微粉（MgO含量不低于97.5%）和有机结合剂。
[0013]所述的有机结合剂为有机硅或有机脂。
[0014]所述的外加结合剂为改性酚醛树脂。
[0015]为了实现上述目的，本专利技术提供该利用高温液相增韧镁碳砖的制备方法，具体包括以下步骤。
[0016]步骤1、准备骨料：将粒度为1~5mm再生镁碳砖5~10份，粒度为5~10mm再生镁碳砖5~20份，粒度为3~5mm电熔镁砂5~10份，粒度为1~3mm电熔镁砂15~35份，粒度为0.1~1mm电熔镁砂5~10份，5~10份粒度为0.01~0.1mm 的电熔镁砂重量的90%~95%，，按所需比例混合，得骨料，备用。
[0017]步骤2、制备预混合粉：将粒度为0.01~0.1mm的电熔镁砂细粉重量的5%
‑
10%，沥青粉，金属铬粉，抗氧化添加剂，按所需比例预混合，得预混合粉，备用；步骤3、液相增韧组份的制备：组份1制备：在倾斜圆盘混料机中，加入65目~80目的七铝酸十二钙（C12A7）占80~90份作为
‘
核
’
，喷雾形式外加有机硅或有机脂结合剂占0.2~0.5份，再分散均匀加入400目的大结晶镁砂微粉10~20份，混练5~8钟，形成35目~48目的包裹微粒，再经120度干燥8小时，装入匣钵在电阻炉中1200℃煅烧120分钟，出炉得到质地相对坚硬的
‘
包裹式
’
微粒组份1，同理，以铝酸一钙（CA）为
‘
核
’
制备组份2，备用。
[0018]液相增韧组份中组份1占15~35份、组份2占65~85份，可依实际需求调整比例。
[0019]步骤4、混炼：将步骤1和步骤3中的骨料和增韧组份，多晶氧化铝纤维，依次加入到混炼机中进行低速混炼1~2分钟，再加入外加结合剂低速混炼1~2分钟，再加入粒度为100目的石墨或500目电极石墨的一种或两种，低速混练1~2分钟，再加入步骤2中的预混合粉高速混炼10~15分钟，使泥料分布均匀出料，备用。
[0020]步骤5、成型：将步骤4中混炼后泥料进行困料和筛分，将其打击成型形成砖坯，成型砖坯的密度为 2.95~3.3g/cm3。
[0021]步骤6、干燥：将步骤5中的成型砖坯置于180
‑
220℃的温度条件下，干燥24h后，即得增韧镁碳砖。
[0022]本专利技术的显著效果。
[0023]本专利技术用的为公司自产的电熔镁砂；本专利技术用的再生镁碳砖为直接购买的废弃镁碳砖，进行表面处理后进行破碎再利用；本专利技术用的液相增韧组份为自制的，同时添加金属铬粉和多晶氧化铝纤维，在不改变原生产工艺的情况下，研制出一种特别适用于LF、VOD等精炼炉渣线部位使用的增韧的镁碳砖。
[0024]本专利技术的创造性在于添加金属铬粉增韧、增强镁碳制品高温性能。金属铬粉是一种具有高耐火度及延展性金属，可以优化本专利技术镁碳砖制品的基质组成，可增韧制品，另外其在使用环境下也可原位和石墨反应形成碳化铬（Gr3C2），而其熔点高（熔点1890℃）、显微硬度高和化学稳定性好，且在高温环境下具有良好的耐磨和抗氧化性，能增强制品的高温强度。经测试，单独加入金属铬粉，制品的寿命可约提高10%以上；同时加入的多晶氧化铝纤维可与基质中的氧化物高温反应，形成尖晶石以网状结构形式，进一步增强制品的高温强度，两者的共同强化作用，使制品具有更好的高温使用性能。
[0025]本专利技术在于创造性的使用自制高温液相增韧组份
‘
包裹式
’
七铝酸十二钙（C
12
A7）微粒和
‘
包裹式
’
铝酸一钙（CA），使用过程中，在不同温度下增韧增强制品。
[0026]本行业人员都知道镁碳砖制品会在1200~1700℃高温条件下反复使用，温度的频繁变化，使制品产生膨胀和收缩，造成制品疏松、裂纹甚本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种利用高温液相增韧镁碳砖，其特征在于，其原料按重量份数计，包括以下成分：再生镁碳砖10~30份，电熔镁砂30~65份，自制液相增韧组份1~8份，添加剂0.4~2份，沥青粉0.5~1份，抗氧化添加剂1~5份，石墨1~12份；外加结合剂为上述原料总重量的2.8~3份。2.一种利用高温液相增韧镁碳砖，其特征在于，其原料按重量份数计，包括以下成分：粒度为1~5mm再生镁碳砖5~10份，粒度为5~10mm再生镁碳砖5~20份，粒度为3~5mm电熔镁砂5~10份，粒度为1~3mm电熔镁砂15~35份，粒度为0.1~1mm电熔镁砂5~10份，粒度为0.01~0.1mm 的电熔镁砂5~10份，自制液相增韧组份1~8份，添加剂0.4~2份，沥青粉0.5~1份，抗氧化添加剂1~5份，石墨1~12份；外加结合剂为上述原料总重量的2.8~3份。3.根据权利要求1或2所述的一种利用高温液相增韧镁碳砖，其特征在于，所述的添加剂为金属铬粉和多晶氧化铝纤维，其中，金属铬粉0.2~0.8份，多晶氧化铝纤维0.2~1.2份。4.根据权利要求1或2所述的一种利用高温液相增韧镁碳砖，其特征在于，所述的再生镁碳砖的成分含量要求：MgO含量70%~85%，其中，A12O3含量≦4.85%；SiO2含量≦2.8%；C含量≦7%。5.根据权利要求1或2所述的一种利用高温液相增韧镁碳砖，其特征在于，所述的电熔镁砂的成分含量要求：MgO含量不低于97%、体密≥3.45g/cm3。6.根据权利要求1或2所述的一种利用高温液相增韧镁碳砖，其特征在于，所述的抗氧化添加剂为金属硅粉、碳化硅粉和铝镁合金粉中的一种或两种混合物。7.根据权利要求1或2所述的一种利用高温液相增韧镁碳砖，其特征在于，所述的石墨，依镁碳砖中碳含量的不同，可以部分或全部替换为电极石墨；其中，所述的石墨中碳含量不低于96%，粒度为100目；所述的电极石墨中碳含量不低于97%，粒度为500目。8.根据权利要求1或2所述的一种利用高温液相增韧镁碳砖，其特征在于，所述的自制液相增韧组份包括七铝酸十二钙、铝酸一钙、大结晶氧化镁微粉和有机结合剂；所述的大结晶氧化镁微粉中MgO含量不低于97.5%，有机结合剂为有机硅或有机脂。9.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：王树山，张泽颖，姜永生，刘冲，曹振江，付伟，刘德华，孙兴旺，李丰屹，
申请(专利权)人：辽宁中镁控股股份有限公司，
类型：发明
国别省市：