[发明专利]一种炼钢转炉、钢包用镁碳砖及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及耐火材料技术领域，特别涉及一种炼钢系统用镁碳砖及其制备方法。

背景技术

截至目前，镁碳砖（MgO-C）是炼钢转炉、钢包用主要内衬材料。从用后转炉、钢包的破损调查看，镁碳砖的损毁主要是：一方面，碳的抗氧化性差、易氧化，随之带来砖体抗渣侵蚀、抗剥落性变差；另一方面，镁碳砖所采用的碳主要是鳞片石墨，由于其独特的片层结构会在砖体成型时，平行压力成型方向产生弹性效应，造成砖体结构出现层裂及传热各向异性而引起的应力集中，加速砖体结构破坏。

发明内容

本发明克服了上述现有技术中存在的不足，提供了一种抗氧化、抗渣侵蚀及抗热剥落性能强的镁碳砖，从而有效提高了转炉及钢包使用寿命，有利于冶金企业降本增效。

本发明的技术方案是这样实现的：

    一种炼钢转炉、钢包镁碳砖，由以下原料按重量百分比配制而成：电熔镁砂　75~85%, 颗粒状石墨　3~14%,　抗氧化剂1~5%，结合剂　2~5%。

作为优选，所述电熔镁砂粒度组成为：6~3mm的电熔镁砂8～15%、 3~1mm的电熔镁砂8～15%、1~0.5mm的电熔镁砂8～15%、0.5~0.088mm的电熔镁砂14～31%、<0.088mm的电熔镁砂6～24%，其中，在镁砂中，MgO重量百分比大于或等于96％。

作为优选，所述颗粒状石墨中C的重量百分比大于或等于98％，且所述颗粒状石墨为人造石墨、废石墨电极或废石墨碳套辊。

作为优选，所述的颗粒状石墨是这样加工而成的：先破碎成1～0.045mm的颗粒，然后这些颗粒经铝溶胶或锆溶胶浸渍后烘干而成。

作为优选，所述抗氧化剂为铝粉、硅粉或碳化硅粉，其粒度为0.075～0.045mm。

作为优选，所述结合剂为热固性酚醛树脂。

一种炼钢转炉、钢包用镁碳砖的制备方法，包括以下步骤：(1)，将块状电熔镁砂经过颚式破碎机、对辊式破碎机、圆锥式破碎机进行机械破碎，再送入球磨机进行细磨，经过筛网筛分后，制成粒度为6~3mm、 3~1mm、1~0.5mm、0.5~0.088mm、<0.088mm五种规格的电熔镁砂；(2)，按要求的重量百分比进行配料，经配好的料送入混料机内进行混练，其加料顺序为先加入6~3mm、 3~1mm、1~0.5mm的电熔镁砂，然后加入热固性酚醛树脂结合剂，再加入颗粒状石墨，最后加入0.5~0.088mm、<0.088mm的电熔镁砂及抗氧化剂的混合粉，混料的总时间不少于25分钟；(3)，将混合好的物料加入模具中，进行加压成型；(4)，将成型的坯料送入烘房内，进行烘烤；(5)，半成品出窑后进行检验和包装。

采用了上述技术方案的本发明的有益效果是：

本发明涉及到的一种炼钢转炉、钢包用镁砖，通过采用颗粒状石墨替代鳞片石墨，有效解决了成型时砖体结构出现层裂、使用时因传热各向异性而引起的应力集中造成砖体结构破坏的问题，提高了材料的成品率及抗热剥落、结构剥落性能；同时，含经溶胶浸渍后石墨的镁碳砖，因溶胶渗透及包覆碳颗粒，可极大提高碳的抗氧化性能，同时采用的溶胶在烘干后为高熔点、高抗侵蚀的陶瓷相，会进一步提高材料的抗渣侵蚀性能。

本发明经过科学合理的配料及热处理工艺，制备的镁碳砖抗氧化、抗渣侵蚀及抗热剥落、结构剥落性能优良，使用寿命高，能适用于炼钢转炉、钢包，特别是在钢包渣线等易氧化、易渣侵蚀及剥落部位效果非常明显。

具体实施方式

本发明的具体实施方式如下：

实施例：将不同原料的组分进行如下表的不同重量百分比配比：

其性能如下表给以体现：

渣侵蚀指数：

    将镁碳砖制成40×40×160的条状试样，采用回转抗渣法将试样于1650℃回转炉中并保温2小时。横向切开试样断面，检测试样的渣侵蚀指数。每一配方需3条试样，并取平均值。

抗热震性：

将高温炉预加热到1100±10℃并保温15min后，迅速将试样移至炉膛内，保温20min后，迅速将试样浸入5～35℃流动水中，急剧冷却3min后立即取出，在空气中放置时间不少于5min。然后将试样再次放入炉内，重复上述过程，直至试样出现大的裂纹，不能继续实验为止，记录实验次数。每一配方需3条试样，并取平均值。

氧化层厚度：