專利名稱：：一種具有棒狀或片層狀增強結(jié)構(gòu)的低碳鎂碳磚及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種耐火材料，具體為一種低碳鎂碳磚及其制備方法。
背景技術(shù)：
：鎂碳磚不僅具有優(yōu)良的耐侵蝕性能，而且通過添加石墨等含碳材料克服了氧化鎂抗熱震性能差的缺點，目前應(yīng)用于煉鋼轉(zhuǎn)爐、電爐、精煉爐和連鑄鋼包中。然而隨著鋼鐵企業(yè)產(chǎn)業(yè)升級，超低碳鋼、潔凈鋼等鋼材的生產(chǎn)比例越來越高，由于碳的存在，鎂碳磚的熱導(dǎo)率較高，導(dǎo)致了生產(chǎn)過程中的熱損失較大。另外，鎂碳磚中的碳溶解于鋼液中，降低了鋼種的品質(zhì)，所以在保證良好抗熱震性能和耐侵蝕性能條件下，開發(fā)和研究低碳鎂碳磚是很必要的。
發(fā)明內(nèi)容為了解決以上問題，本發(fā)明提供一種具有良好抗熱震性能和耐侵蝕性能的低碳鎂碳磚。為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是一種具有棒狀或片層狀增強結(jié)構(gòu)的低碳鎂碳磚，骨料由以下原料按重量百分比制成電熔鎂砂粒度5-3_2060%電熔鎂砂粒度3-1_1020%電熔鎂砂粒度1-0_1030%燒結(jié)鎂砂<200目1030%抗氧化劑36%;所述的抗氧化劑為金屬鋁、金屬硅、碳化硼或碳化硅；骨料混合均勻后，加入骨料總重量0.210%的殘?zhí)悸蚀笥?0%的中間相浙青(參考李士強，李亞偉等，含碳耐火材料用中間相浙青的制備，煤炭轉(zhuǎn)化，2007，10=59-62,下同)，和骨料總重量16%的酚醛樹脂。優(yōu)選的，骨料混合均勻后，加入骨料總重量15%的殘?zhí)悸蕿?382%的中間相浙青，和骨料總重量16%的酚醛樹脂。上述具有棒狀或片層狀增強結(jié)構(gòu)的低碳鎂碳磚的制備方法如下A骨料按上述的配比，混合均勻后；再依次加入中間相浙青和酚醛樹脂，混煉均勻，成型；B采用微波爐或電阻爐為炭化設(shè)備；C炭化加熱速度電阻爐的加熱速度不高于3°C/min，加熱溫度700°C900°C；微波爐的加熱速度不高于8°C/min，加熱溫度300°C800°C。本發(fā)明中，酚醛樹脂與鎂砂具有良好的親和性，常溫下易于在鎂砂表面鋪開。然而，酚醛樹脂炭化后的殘?zhí)悸实?，高溫下易氧化。中間相浙青的高溫結(jié)合性能優(yōu)于酚醛樹脂且炭化后的殘?zhí)柯矢摺１痉椒ú捎弥虚g相浙青和酚醛樹脂為結(jié)合劑，加熱炭化后形成納米級棒狀或者片層狀增強結(jié)構(gòu)，在保證鎂碳磚具有優(yōu)良抗熱震性能和耐侵蝕性能的條件下，達到降低鎂碳磚中碳含量的目的。本發(fā)明的低碳鎂碳磚的技術(shù)指標(biāo)見表1。表1<table>tableseeoriginaldocumentpage4</column></row><table>本發(fā)明的有益效果是1、通過采用中間相浙青和酚醛樹脂替代石墨，低溫加熱炭化形成納米級棒狀或片層狀增強結(jié)構(gòu)，在保證良好抗熱震性能和耐侵蝕性能的條件下，降低鎂碳磚中的碳含量，為生產(chǎn)低碳或超低碳鋼種奠定基礎(chǔ)。2、工藝簡單，可在現(xiàn)有生產(chǎn)中直接應(yīng)用，有利于鎂碳磚產(chǎn)品的升級換代。具體實施例方式實施例1具有棒狀或片層狀增強結(jié)構(gòu)的低碳鎂碳磚制備方法(一)骨料按如下的配比，混合均勻電熔鎂砂(純度大于98%)粒度5_3mm40%電熔鎂砂(純度大于98%)粒度3-lmm15%電熔鎂砂(純度大于98%)粒度I-Omm20%燒結(jié)鎂砂(純度大于％%)<200目2O%金屬鋁5%；混勻后，依次加入，骨料總重量4%的殘?zhí)悸蕿?5%的中間相浙青，和骨料總重量3%的酚醛樹脂，混煉均勻后，于300MPa下成型。(二)采用微波爐為炭化設(shè)備；(三)炭化加熱速度加熱速度以5°C/min加熱至500°C后，保溫30min，降溫，得到具有納米級棒狀或片層狀增強結(jié)構(gòu)的鎂碳磚。結(jié)果見表2。實施例2具有棒狀或片層狀增強結(jié)構(gòu)的低碳鎂碳磚制備方法(一)骨料按如下的配比，混合均勻電熔鎂砂(純度大于98%)粒度5_3mm60%電熔鎂砂(純度大于98%)粒度3-lmm12%電熔鎂砂(純度大于98%)粒度I-Omm12%燒結(jié)鎂砂(純度大于95%)<200目10%金屬硅6%混勻后，依次加入，骨料總重量4%的殘?zhí)悸蕿?2%的中間相浙青，骨料總重量1%的酚醛樹脂，混煉均勻后，于300MPa下成型。(二)采用微波爐為炭化設(shè)備；(三)炭化加熱速度加熱速度以8°C/min加熱至800°C后，保溫30min，降溫，得到具有納米級棒狀、片層狀增強結(jié)構(gòu)的鎂碳磚。結(jié)果見表2。實施例3具有棒狀或片層狀增強結(jié)構(gòu)的低碳鎂碳磚制備方法(一)骨料按如下的配比，混合均勻電熔鎂砂(純度大于98%)粒度5_3mm20%電熔鎂砂(純度大于98%)粒度3-lmm20%電熔鎂砂(純度大于98%)粒度I-Omm28%燒結(jié)鎂砂(純度大于95%)<200目29%碳化硼3%；混勻后，依次加入，骨料總重量0.2%的殘?zhí)悸蕿?5%的中間相浙青，骨料總重量6%的酚醛樹脂，混煉均勻后，于300MPa下成型。(二)采用電阻爐為炭化設(shè)備；(三)炭化加熱速度加熱速度以3°C/min加熱至800°C后，保溫30min，降溫，得到具有納米級棒狀、片層狀增強結(jié)構(gòu)的鎂碳磚。結(jié)果見表2。實施例4具有棒狀或片層狀增強結(jié)構(gòu)的低碳鎂碳磚制備方法(一)骨料按如下的配比，混合均勻電熔鎂砂(純度大于98%)粒度5_3mm48%電熔鎂砂(純度大于98%)粒度3-lmm16%電熔鎂砂(純度大于98%)粒度I-Omm10%燒結(jié)鎂砂(純度大于95%)<200目22%碳化硅4%；混勻后，依次加入，骨料總重量10%的殘?zhí)悸蚀笥?0%的中間相浙青，骨料總重量3%的酚醛樹脂，混煉均勻后，于300MPa下成型。(二)采用電阻爐為炭化設(shè)備；(三)炭化加熱速度加熱速度以2°C/min加熱至700900°C后，保溫30min，降溫，得到具有納米級棒狀或片層狀增強結(jié)構(gòu)的鎂碳磚。結(jié)果見表2。表2<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>權(quán)利要求一種具有棒狀或片層狀增強結(jié)構(gòu)的低碳鎂碳磚，其特征在于骨料由以下原料按重量百分比制成電熔鎂砂粒度5-3mm20～60％電熔鎂砂粒度3-1mm10～20％電熔鎂砂粒度1-0mm10～30％燒結(jié)鎂砂＜200目10～30％抗氧化劑3～6％；所述的抗氧化劑為金屬鋁、金屬硅、碳化硼或碳化硅；骨料混合均勻后，加入骨料總重量0.2～10％的殘?zhí)悸蚀笥?0％的中間相瀝青，和骨料總重量1～6％的酚醛樹脂。2.按照權(quán)利要求1所述的具有棒狀或片層狀增強結(jié)構(gòu)的低碳鎂碳磚，其特征在于骨料混合均勻后，加入骨料總重量15%的殘?zhí)悸蕿?382%的中間相浙青，和骨料總重量16%的酚醛樹脂。3.—種權(quán)利要求1或2所述的具有棒狀或片層狀增強結(jié)構(gòu)的低碳鎂碳磚的制備方法，其特征在于制備方法如下A骨料按權(quán)利要求1或2所述的配比，混合均勻后；再依次加入中間相浙青和酚醛樹脂，混煉均勻，成型；B采用微波爐或電阻爐為炭化設(shè)備；C炭化加熱速度電阻爐的加熱速度不高于3°C/min，加熱溫度700°C900°C；微波爐的加熱速度不高于8°C/min，加熱溫度300°C800°C。全文摘要本發(fā)明涉及一種具有棒狀或片層狀增強結(jié)構(gòu)的低碳鎂碳磚及其制備方法。采用的技術(shù)方案是骨料由以下原料按重量百分比制成5-3mm電熔鎂砂20～60％，3-1mm電熔鎂砂10～20％，1-0mm電熔鎂砂10～30％，＜200目燒結(jié)鎂砂10～30％，抗氧化劑3～6％；骨料混均后，加入骨料總重量0.2～10％的殘?zhí)悸蚀笥?0％的中間相瀝青和1～6％的酚醛樹脂。制備方法原料混煉均勻，成型；采用微波爐或電阻爐為炭化設(shè)備；控制炭化加熱速度電阻爐的加熱速度不高于3℃/min，加熱溫度700℃～900℃；微波爐的加熱速度不高于8℃/min，加熱溫度300℃～800℃。本發(fā)明具有良好的抗熱震性能和耐侵蝕性能。文檔編號C04B35/66GK101823890SQ20101015087公開日2010年9月8日申請日期2010年4月20日優(yōu)先權(quán)日2010年4月20日發(fā)明者于蓮,王洪瑛申請人:中民馳遠實業(yè)有限公司