[发明专利]一种具有棒状或片层状增强结构的低碳镁碳砖及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种耐火材料，具体为一种低碳镁碳砖及其制备方法。

背景技术

镁碳砖不仅具有优良的耐侵蚀性能，而且通过添加石墨等含碳材料克服了氧化镁抗热震性能差的缺点，目前应用于炼钢转炉、电炉、精炼炉和连铸钢包中。然而随着钢铁企业产业升级，超低碳钢、洁净钢等钢材的生产比例越来越高，由于碳的存在，镁碳砖的热导率较高，导致了生产过程中的热损失较大。另外，镁碳砖中的碳溶解于钢液中，降低了钢种的品质，所以在保证良好抗热震性能和耐侵蚀性能条件下，开发和研究低碳镁碳砖是很必要的。

发明内容

为了解决以上问题，本发明提供一种具有良好抗热震性能和耐侵蚀性能的低碳镁碳砖。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种具有棒状或片层状增强结构的低碳镁碳砖，骨料由以下原料按重量百分比制成：

电熔镁砂  粒度  5-3mm    20～60％

电熔镁砂  粒度  3-1mm    10～20％

电熔镁砂  粒度  1-0mm    10～30％

烧结镁砂        ＜200目  10～30％

抗氧化剂                 3～6％；

所述的抗氧化剂为金属铝、金属硅、碳化硼或碳化硅；

骨料混合均匀后，加入骨料总重量0.2～10％的残碳率大于50％的中间相沥青(参考李士强，李亚伟等，含碳耐火材料用中间相沥青的制备，煤炭转化，2007，10：59-62，下同)，和骨料总重量1～6％的酚醛树脂。

优选的，骨料混合均匀后，加入骨料总重量1～5％的残碳率为63～82％的中间相沥青，和骨料总重量1～6％的酚醛树脂。

上述具有棒状或片层状增强结构的低碳镁碳砖的制备方法如下：

A：骨料按上述的配比，混合均匀后；再依次加入中间相沥青和酚醛树脂，混炼均匀，成型；

B：采用微波炉或电阻炉为炭化设备；

C：炭化加热速度：电阻炉的加热速度不高于3℃/min，加热温度700℃～900℃；微波炉的加热速度不高于8℃/min，加热温度300℃～800℃。

本发明中，酚醛树脂与镁砂具有良好的亲和性，常温下易于在镁砂表面铺开。然而，酚醛树脂炭化后的残碳率低，高温下易氧化。中间相沥青的高温结合性能优于酚醛树脂且炭化后的残炭率高。本方法采用中间相沥青和酚醛树脂为结合剂，加热炭化后形成纳米级棒状或者片层状增强结构，在保证镁碳砖具有优良抗热震性能和耐侵蚀性能的条件下，达到降低镁碳砖中碳含量的目的。

本发明的低碳镁碳砖的技术指标见表1。

表1

  项目  指标  MgO     ％≥  87  C       ％≤  4  显气孔率％≤  4  体积密度g·cm^-3≥  2.92  常温耐压强度Mpa≥  48  高温抗折强度(1400℃30min)Mpa≥  7

本发明的有益效果是：