[发明专利]一种不烧镁碳砖及其制备方法和应用

说明书

本发明属于耐火材料技术领域，具体涉及一种不烧镁碳砖及其制备方法和应用。该不烧镁碳砖的组分包括2‑6%C、87‑92%MgO、1‑5%SiO₂、1‑3%CaO和1‑3%Al₂O₃。在实际生产中，将本发明提供的不烧镁碳砖用于VOD钢包中，可以减少钢包耐火材料的消耗，延长钢包的使用寿命，实现了钢包真空冶炼炉数由3炉提高至15炉，钢包包龄由28炉提高至80炉，同时降低生产成本，有利于控制钢液的纯净度。本发明不烧镁碳砖的组分包括特定用量的碳、氧化镁、二氧化硅、氧化钙和氧化铝，组分简单，易得，将其用于VOD钢包中可以显著提高钢包的抗侵蚀性、抗氧化性和抗热热震性。

技术领域

本发明属于耐火材料技术领域，具体涉及一种不烧镁碳砖及其制备方法和应用。

背景技术

VOD真空精炼炉的主要冶金功能有真空脱气、吹氧脱碳、合金化和调整钢水温度等，可冶炼轴承钢、合金结构钢、弹簧钢、优质碳素钢及超低碳不锈钢等。VOD钢包具有极强的真空脱气能力，因此可保证钢中的氢、氧、氮、碳含量达到最低水平，并精确调整钢水成份，使夹杂物充分上浮、而有效提高钢的洁净度。VOD钢包不仅具有冶炼过程储存、运输钢液的作用，同时也可以作为真空精炼处理的熔池装置。延长耐火材料的使用寿命，降低耐火材料的消耗，可以有效延长钢包的使用寿命，并直接影响炼钢的生产秩序。由于VOD冶炼过程温度达1750℃-1850℃，且吹氧脱碳、还原过程的强搅拌对耐火材料的熔损及冲刷极为严重，导致VOD精炼钢包炉次数、钢包包龄偏低。提高钢包的抗震性、热稳定性，减少耐火材料的消耗、延长钢包的使用寿命，不仅降低生产成本，也有利于钢液纯净度的控制，因此，研究一种具有热稳定性、抗震性、使用寿命高的VOD钢包具有重要意义。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中的VOD钢包使用寿命短，抗侵蚀性差、抗氧化性和抗热热震性差等缺陷，从而提供了一种不烧镁碳砖及其应用。

为此，本发明提供了以下技术方案。

本发明提供了一种不烧镁碳砖，以镁碳砖质量分数计，其组分包括2-6%C、87-92%MgO、1-5%SiO₂、1-3%CaO和1-3%Al₂O₃。

进一步地，以镁碳砖质量分数计，其组分包括3-5%C、88-91%MgO、2-4%SiO₂、0.8-1.2%CaO和0.8-1.1%Al₂O₃。

进一步地，以镁碳砖质量分数计，其组分包括3.8-4.2%C、89-90.5%MgO、2.5-3.5%SiO₂、0.8-1.1%CaO和0.8-1.1%Al₂O₃。

进一步地，以镁碳砖质量分数计，其组分包括4%C、90%MgO、3%SiO₂、1%CaO和1%Al₂O₃。

本发明还提供了一种上述不烧镁碳砖的制备方法，包括以下步骤，

将各原料混合，经成型、烧结后得到不烧镁碳砖。

所述烧结包括至少三次烧制过程。

每次烧制的时间为8-10h；

第一次烧制的温度低于第二次烧制的温度，第二次烧制的温度低于第三次烧制的温度。

更进一步地，第一次烧制的温度为95-103℃；第二次烧制的温度为150-160℃，第三次烧制的温度为230-260℃。

通过采用特定的烧结步骤，有助于提高不烧镁碳砖的抗侵蚀性和抗氧化性。

进一步地，在制备不烧镁碳砖时，还包括加入络合镁铝胶结剂的步骤，其用量为原料总质量的6-10%。