[发明专利]一种纳米钢包砖及其生产方法

说明书

技术领域

本发明涉及耐火材料的生产加工领域，尤其涉及到一种纳米钢包砖及其生产方法。

背景技术

近年来，纳米科技发展势头强劲，产业界也正致力于建立纳米技术产业。耐火材料是材料学科的一个分支科学，它一直伴随着高温技术和材料学科的进步和发展。纳米科技是一门新的交叉学科，纳米材料是材料学科的一个热门新分支。如何采用先进的技术，制备出高纯、廉价、无团聚的纳米级粉体材料以及将纳米技术应用于耐火材料以提升耐火材料的性能一直是前沿的研究方向。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种纳米钢包砖及其生产方法，从而克服现有钢包砖耐腐蚀性差、寿命短的缺陷。

为解决上述技术问题，本发明提供一种纳米钢包砖：包括下述四种重量百分比的原料，其中电熔高纯镁砂93-97％、纳米碳素材料0.05-0.5％、抗氧化剂0.1-2％、纳米液和结合剂预处理溶液2-5％。

同时，本发明提供上述纳米钢包砖的生产方法，包括以下步骤：

1)按以下重量百分比进行称取各原料：电熔高纯镁砂93-97％、纳米碳素材料0.05-0.5％、抗氧化剂0.1-2％、纳米液和结合剂预处理溶液2-5％；

2)将电熔高纯镁砂进行粉碎处理；

3)将粉碎后的电熔高纯镁砂颗粒过振动筛，要求颗粒小于8mm；

4)将步骤3)处理后的高熔高纯镁砂颗粒与步骤1)中的纳米碳素材料和抗氧化剂经自动配料后投入预混机中进行充分预混处理后得到第一纳米级中间粉状物；

5)将步骤1)中纳米液和结合剂预处理溶液利用容器充分搅拌得到第二纳米级中间物；

6)将步骤4)和步骤5)中得到的第一纳米级中间粉状物和第二纳米级中间物全部投入行星式混碾机中，先低速搅拌5分钟，然后再高速搅拌20分钟；

7)将步骤6)搅拌后的混合物投入液压机中，在压力为2.5吨／cm²下压成型砖；

8)将压成的型砖送入干燥窑里烘烤20小时后即可得到纳米钢包砖。

步骤7)中烘烤开始时按照每小时升高36℃的速度烘烤6小时使温度达到250℃，然后保持温度在250℃烘烤3小时，接着以每小时降低11℃的速度烘烤11小时。

本发明与现有普通钢包砖相比，具有更低的碳含量、更高的抗侵蚀能力，从而降低了冶炼钢种碳元素的污染、增加了钢包砖的使用次数，达到了环保节能、提高钢包砖使用寿命的目的。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明的技术方案作进一步具体说明。

图1为本发明纳米钢包砖的生产流程图。

图2为现有镁碳砖与本发明纳米钢包砖的侵蚀对比图，其中，图2(a)为现有镁碳砖侵蚀图，图2(b)为本发明纳米钢包砖侵蚀图。

图3为本发明的烘烤温度曲线图。

具体实施方式

下面通过实施例的具体描述，以帮助本领域技术人员理解：

如图1所示：

1)按以下重量百分比进行称取各原料：电熔高纯镁砂93-97％、纳米碳素材料0.05-0.5％、抗氧化剂0.1-2％、纳米液和结合剂预处理溶液2-5％；

2)将电熔高纯镁砂进行粉碎处理；

3)将粉碎后的电熔高纯镁砂颗粒过振动筛，要求颗粒小于8mm；

4)将步骤3)处理后的高熔高纯镁砂颗粒与步骤1)中的纳米碳素材料和抗氧化剂经自动配料后投入预混机中进行充分预混处理后得到第一纳米级中间粉状物；

5)将步骤1)中纳米液和结合剂预处理溶液利用湿式搅拌机充分搅拌得到小于10nm的第二纳米级中间物；

6)将步骤4)和步骤5)中得到的第一纳米级中间粉状物和第二纳米级中间物全部投入行星式混碾机中，先低速搅拌5分钟，然后再高速搅拌20分钟；

7)将步骤6)搅拌后的混合物投入液压机中，在压力为2.5吨／cm²下压成型砖；

8)将压成的型砖送入干燥窑里烘烤20小时后即可得到纳米钢包砖。开始时按照每小时升高36℃的速度烘烤6个小时使温度达到250℃，然后保持温度在250℃烘烤3小时，接着以每小时降低11℃的速度烘烤11小时。见如图3所示：为本发明烘烤温度时间曲线图。

下表1为本发明生产的纳米砖与现有普通砖在三个钢铁厂使用对比情况：