[发明专利]一种免烧镁钙碳砖及其制备方法

说明书

本发明公开了一种免烧镁钙碳砖，包括以下重量份的原料：镁钙砂60‑100份、电熔镁砂20‑40份、鳞片石墨5‑10份、氧化锆微粉3‑8份、碳化硅微粉3‑8份、酚醛树脂2‑5份和改性沥青2‑5份；制备方法：(1)称取各原料；(2)先将镁钙砂、电熔镁砂和氧化锆微粉干混，然后加入酚醛树脂和改性沥青湿混，再加入鳞片石墨混料，最后加入碳化硅微粉混料；(3)倒入模具，加压成坯，烘烤；(4)沾石蜡，采用双层塑封包装，即得。本发明制备得到的免烧镁钙碳砖体积密度大，强度高，且不易水化、开裂，抗侵蚀能力强，高温稳定性好，使用时不易出现剥落现象，使用寿命高，能适用于不锈钢、特钢等高级钢的钢包中。

技术领域

本发明涉及耐火材料技术领域，更具体的说是涉及一种免烧镁钙碳砖及其制备方法。

背景技术

免烧镁钙碳砖是以MgO、CaO和C为主要成分，经高压压制，电加热烘干而成的碱性耐火材料，具有优良的抗渣侵蚀性、熔渣渗透性、热震稳定性和导热性。

目前，免烧镁钙碳砖广泛应用于不锈钢精炼VOD炉、AOD炉和LF炉上，具备广阔的市场前景，对我国钢铁企业的技术进步将起到巨大的推动作用。但是AOD炉用免烧镁钙碳砖的蚀损主要是硅酸盐液相的溶解和渗透作用，而VOD钢包用免烧镁钙碳砖在使用过程中同时承受诸多化学介质和机械作用力的侵蚀作用，导致砖体开裂、变形，直至砖体脱落；同时由于镁钙系耐火材料易水化的特性，成为镁钙系耐火材料推广的一个重要问题。

因此，如何提供一种化学性能稳定、机械性能优良、不易水化的免烧镁钙碳砖是本领域技术人员亟需解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种免烧镁钙碳砖及其制备方法，以解决现有技术中的不足。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种免烧镁钙碳砖，包括以下重量份的原料：镁钙砂60-100份、电熔镁砂20-40份、鳞片石墨5-10份、氧化锆微粉3-8份、碳化硅微粉3-8份、酚醛树脂2-5份和改性沥青2-5份；

优选为：镁钙砂80份、电熔镁砂30份、鳞片石墨8份、氧化锆微粉5份、碳化硅微粉5份、酚醛树脂3份和改性沥青3份。

本发明中，镁钙砂(deadburned high-calcium magne-site)是一种镁钙质耐火原料，亦称高钙镁砂，用于制造镁钙砖。随着煅烧温度的提高，可使C₄AF分布在方镁石晶粒之间逐渐集聚到方镁石晶粒夹角空隙处，致使砖的高温强度提高。

电熔镁砂是由菱镁矿、水镁矿或从海水中提取的氢氧化镁经电熔处理得到的碱性耐火原料，纯度高，抗水化能力强，结晶粒大，结构致密，抗渣性强材料，热震稳定性好，是一种优良的高温电气绝缘材料。

鳞片石墨是天然显晶质石墨，其形似鱼磷状，属六方晶系，呈层状结构，具有良好的耐高温、导电、导热、润滑、可塑及耐酸碱等性能。

氧化锆微粉化学性质不活泼，且具有高熔点、高电阻率、高折射率和低热膨胀系数的性质，使它成为重要的耐高温材料、陶瓷绝缘材料和陶瓷遮光剂，亦是人工钻的主要原料。本发明通过加入氧化锆微粉，能够在高温下与活性较高的游离氧化钙发生反应形成锆酸钙固溶体，原位生成的锆酸钙包围着氧化钙，降低水蒸气与氧化钙接触的几率，避免钢包倒运过程中，镁钙碳砖的热端与空气中的水蒸气发生反应，减少了镁钙碳砖在钢包使用过程中的剥落次数。

碳化硅微粉是用石英砂、石油焦(或煤焦)、木屑(生产绿色碳化硅时需要加食盐)等原料通过电阻炉高温冶炼而成，具有耐腐蚀、耐高温、强度大、导热性能良好和抗冲击等特性。

酚醛树脂具有良好的耐酸性能、力学性能、耐热性能，即使在非常高的温度下，也能保持其结构的整体性和尺寸的稳定性。