[发明专利]镁碳砖及其制备方法

说明书

本发明涉及一种镁碳砖及其制备方法，属于耐火材料制备技术领域。其包括电熔镁砂颗粒60～75份，电熔镁砂细粉10～30份，碳素5～10份，共晶硅铝合金粉1～5份，玄武岩纤维1～3份，结合剂1～3份；将上述原料按比例称量后充分混炼，然后对其进行压制成型，最后烘烤得到镁碳砖。本发明制备方法简单，步骤易于操作，将共晶硅铝合金粉、玄武岩纤维应用到镁碳砖中，提高了基质部分的强度、抗侵蚀性和抗氧化性，同时大量减少金属抗氧化剂的使用，提高了镁碳砖的使用寿命。

技术领域

本发明涉及一种镁碳砖及其制备方法，属于耐火材料制备技术领域。

背景技术

自上世纪70年代末，把碳引入耐火材料中引起了以镁碳砖为代表的冶炼耐火材料的一次革命。由于充分发挥了石墨碳的超高熔点，高温高强度、低热膨胀率的优势。含碳耐火制品具有耐火度高、抗渣侵性能好、耐热震性强及高温蠕变小等优点，在炼钢高炉、电炉、转炉、精炼炉连铸系统上广泛得到应用,使用寿命大幅度提高。同时,由于含碳制品大部分不需高温烧成，节省能源，制作工艺简单,，因而被全世界许多国家迅速推广应用。

镁碳砖由于其优异的抗侵蚀性及抗热震性,在各类炼钢炉上作为炉衬材料被广泛使用。提高镁碳砖的使用寿命及环保性是大家一直研究的方向。

玄武岩纤维，是玄武岩石料在1450℃～1500℃熔融后，通过铂铑合金拉丝漏板高速拉制而成的连续纤维，强度与高强度S玻璃纤维相当。纯天然玄武岩纤维的颜色一般为褐色,有些似金色。玄武岩纤维是一种新型无机环保绿色高性能纤维材料，它是由二氧化硅、氧化铝、氧化钙、氧化镁、氧化铁和二氧化钛等氧化物组成的玄武岩石料在高温熔融后，通过漏板快速拉制而成的。玄武岩连续纤维不仅强度高，而且还具有电绝缘、耐腐蚀、耐高温等多种优异性能。此外，玄武岩纤维的生产工艺决定了产生的废弃物少，对环境污染小，且产品废弃后可直接在环境中降解，无任何危害，因而是一种名副其实的绿色、环保材料。

硅铝合金是由硅和铝组成的二元合金。硅铝合金材料能够保持硅和铝各自的优异性能，并且硅、铝的含量相当丰富，成本低廉，同时这种材料对环境没有污染，对人体无害。硅铝合金还具有热导性能好，比强度和刚度较高。

发明内容

本发明的目的在于克服上述不足之处，将玄武岩纤维、共晶硅铝合金粉应用到镁碳砖中，提高镁碳砖基质部分的强度、抗侵蚀性和抗氧化性，同时大量减少金属抗氧化剂的使用，为提高了镁碳砖的使用寿命而提供了一种镁碳砖及其制备方法。

本发明的技术方案，一种镁碳砖，组分按重量份计为：电熔镁砂颗粒60～75份，电熔镁砂细粉10～30份，碳素5～10份，共晶硅铝合金粉1～5份，玄武岩纤维1～3份，结合剂1～3份。

进一步的，所述碳素为石墨，石墨的粒度为350～400目，石墨中碳含量大于94％；

进一步的，所述电熔镁砂颗粒大小为1～5mm。

进一步的，所述电熔镁砂细粉的粒度为300～350目。

进一步的，所述共晶硅铝合金粉中硅含量在12％以上，粒度为180目。

进一步的，所述结合剂为酚醛树脂。

进一步的，所述玄武岩纤维连续纤维直径为6微米。

所述的镁碳砖的制备方法，按重量份计包括如下步骤：

(1)混炼：按原料配比分别称取电熔镁砂颗粒60～75份，电熔镁砂细粉10～30份，碳素5～10份，共晶硅铝合金粉1～5份，玄武岩纤维1～3份，结合剂1～3份；

首先将电熔镁砂颗粒和玄武岩纤维放入混炼机中干混2～15min，然后加入酚醛树脂继续混合5～15min，接着向其中加入碳素，混合5～15min，最后加入电熔镁砂细粉和共晶硅铝合金粉继续混合8～15min形成泥料，混炼机转速定为950～1000r/min，混炼时间为20～60min；