[发明专利]一种添加碳化硅晶须制备高性能镁碳砖的方法

说明书

一种添加碳化硅晶须制备高性能镁碳砖的方法，属于钢铁冶金用耐火材料制备技术领域。具体制备方法为：首先，电熔镁砂筛分处理；然后按照一定的配比，将不同粒度的电熔镁砂、石墨、酚醛树脂、添加剂和碳化硅晶须充分混合，经成型、静置、高温热处理后，得到碳化硅晶须改善的镁碳砖；最后，对镁碳砖的耐压强度、抗氧化性进行检测。该方法增强了镁碳砖的耐压强度与氧化性，达到了炼钢和连铸工艺对相关耐火材料部件的质量要求。工艺简便易行，原料廉价易得，易于实现大批量投产。

技术领域

本发明属于钢铁冶金用耐火材料制备技术领域，涉及一种添加碳化硅晶须制备高性能镁碳砖的方法。

背景技术

镁碳砖因具有良好的抗热震性、抗侵蚀性等特点，在各类炼钢炉上作为炉衬材料被广泛应用。但传统镁碳砖含碳量较高，容易氧化，导致材料结构疏松，高温强度快速衰减，从而降低了镁碳砖的使用寿命。因此，提高镁碳砖的耐压强度、抗氧化性对于在炼钢连铸过程尤为重要。

目前，纤维复合化是提高耐火材料性能的有效途径。碳化硅晶须(SiC_w)因具有金刚石的结晶结构，牢固的分子内共价键，耐高温、抗氧化等特点，在高强度复合材料的制备中得以广泛的关注。将碳化硅纤维添加到镁碳砖中，可有效地提高碳镁碳砖的的耐压强度和抗氧化性。

发明内容

为了提高镁碳砖的耐压强度、抗氧化性，本发明提出了一种添加碳化硅晶须来改善低碳镁碳材料的制备方法。其主要工序如下：首先，电熔镁砂破碎筛分处理；然后按照一定的配比，将不同粒度的电熔镁砂、石墨、液态酚醛树脂、添加剂和碳化硅晶须充分混合，经成型、静置后，置于高温炉中烧结，得到碳化硅晶须改善的镁碳砖；最后，对镁碳砖的耐压强度、抗氧化性进行检测。

本发明的一种添加碳化硅晶须制备高性能镁碳砖的方法，按以下步骤进行：

步骤1：原料预处理

将购买的电熔镁砂进行破碎筛分处理。

步骤2：碳化硅晶须改善的镁碳砖的制备

(1)按照一定的配比，将不同粒度的电熔镁砂与石墨、添加剂、碳化硅晶须、液态酚醛树脂、按照(65％～85％)：(10％～15％)：5％：(0％～15％)：3％(外)配比混合均匀；

(2)将混匀的粉料多次压制成型为160mm×25mm×25mm的镁碳砖试样；

(3)将镁碳砖试样在空气下自然静置5～10h；

(4)将干燥后的镁碳砖置于150～200℃热处理窑中，保温10h以上。

步骤3：镁碳砖性能检测

(1)常温状态下测量体积密度、显气孔率和常温耐压强度；

(2)将试样置于空气中经1 600℃高温炉3h热处理后,测量氧化试验后试样截面的平均脱碳层厚度及面积；

所述的步骤1中，所述的电熔镁砂的氧化镁含量为98％以上；

所述的步骤1中，所述的破碎机为对辊破碎机或颚式破碎机；

所述的步骤2(1)中，所述的电熔镁砂的混料顺序依次为3～5mm、1～3mm和0～1mm；

所述的步骤2(1)中，所述混料的顺序依次为混匀的电熔镁砂颗粒料、液态酚醛树脂、电熔镁砂细粉(200目)、石墨(＞100目)、碳化硅晶须；

所述的步骤2(1)中，所述石墨的指标：固定碳85％～98％，灰分13％～2％(主要成分SiO₂，Al₂O₃等)；

所述的步骤2(1)中，所述添加剂为金属铝粉、氧化锆粉、刚玉粉其中的一种；