[发明专利]一种引入复相添加剂的增强镁碳砖及其制备方法

说明书

本发明属于耐火材料技术领域，具体涉及一种引入复相添加剂的增强镁碳砖及其制备方法。本发明的引入复相添加剂的增强镁碳砖，原料镁砂、鳞片石墨、复相添加剂、结合剂的质量比为75％～95％∶3％～8％∶2％～5％∶4％。本发明通过引入复相添加剂，解决传统添加剂增强效果差和作用单一等缺点，利用不同添加剂的固有特点，实现强强结合，能够多方面改善镁碳砖的性能。

技术领域

本发明属于耐火材料技术领域，具体涉及一种引入复相添加剂的增强镁碳砖及其制备方法。

背景技术

碳具有优异的热学性能，是镁碳砖的主要原料之一，同时被广泛应用于耐火材料之中。然而，碳在高温下极易被氧化，会对镁碳砖的组织和显微结构产生负面影响，使得镁碳砖的使用寿命降低。一般的，为了延缓和减少碳的氧化行为，可在原料中添加一定比例的起到抗氧化效果的添加剂，如Al、Mg、Si、SiC和ZrB₂等。一方面，有些添加剂对氧有比碳更高的亲和力，可以先于碳和氧发生反应，从而消耗炉内氧气，延缓镁碳砖的氧化；另一方面，有些抗氧化剂可以和某些炉渣成分反应生成致密的防氧化涂层，阻隔氧气和炉渣更进一步对炉衬耐火砖的氧化和腐蚀。

然而，随着进一步的研究发现，添加单一添加剂的增强效果并不理想，或是虽然减缓了碳的氧化，却破坏了镁碳砖表面的氧化镁致密层，加快了耐火材料的腐蚀。因此，采用合适的添加剂对提高镁碳砖的性能和寿命十分重要。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供一种引入复相添加剂的增强镁碳砖及其制备方法，目的是通过引入复相添加剂，解决传统添加剂增强效果差和作用单一等缺点，利用不同添加剂的固有特点，实现强强结合，可多方面改善镁碳砖的性能。

本发明的引入复相添加剂的增强镁碳砖，原料镁砂、鳞片石墨、复相添加剂、结合剂的质量比为75％～95％∶3％～8％∶2％～5％∶4％。

本发明的引入复相添加剂的增强镁碳砖的制备方法按照以下步骤进行：

(1)混练：按质量比75％～95％∶3％～8％∶2％～5％∶4％，将原料镁砂、鳞片石墨、复相添加剂、结合剂按顺序加入混料机进行混料，在预定转速和时间下充分混匀；

(2)成型：将上述混合均匀的粉料用压力机压制成型；

(3)干燥：将压好的生坯在干燥箱中干燥，获得成品。

其中，所述的镁砂为电熔镁砂，其中MgO质量占比≥97％，CaO/SiO₂质量比≥2，镁砂颗粒质量占70％～85％，镁砂细粉质量占15％～30％。

所述的鳞片石墨中碳质量占比≥95％，粒度为300目。

所述的镁砂细粉中MgO质量占比≥97％，粒度≤0.1mm。

所述的复相添加剂为Al、Ca、Mg、Si、Si₃N₄中的一种和B₄C、BN、CaB₆、MgB₂和ZrB₂中一种的任意比混合。

所述的结合剂为沥青、酚醛树脂、呋喃树脂中的一种。

所述原料的混料顺序为：镁砂颗粒混5min～10min，加结合剂混5min～10min，再加鳞片石墨混5min～10min，最后加镁砂细粉和复相抗氧化剂混10min～20min。

所述的压制成型时的压力为150MPa～300MPa。

所述的热处理温度为100℃～300℃。

所述的热处理时间为15h～25h。

与现有技术相比，本发明的特点和有益效果是：