[发明专利]用微波加热技术生产镁碳砖的方法

说明书

技术领域

本发明涉及生产镁碳砖的方法，特别是一种用微波加热技术生产镁碳砖的方法。

背景技术

镁碳砖具有优异的抗渣侵蚀性，较理想的热震稳定性，热传导性和组织致密性，是钢铁冶金工业中广泛使用的一种耐火材料，主要应用于炼钢转炉、电炉和钢包精炼炉以及钢包渣线上。

目前镁碳砖生产的热处理过程主要采用隧道式或室式热处理窑，利用电能红外管或电阻丝加热，还有的企业利用燃煤加热进行镁碳砖的热处理，设备简陋，能耗大，生产效率和热效率低，产品质量差，环境污染严重，生产技术十分落后。

微波加热是利用材料对微波产生热效应的新型加热技术。微波是一种高频电磁波，其频率范围为0.3～3000GHz。介质材料在微波电磁场的作用下会产生介质极化，如电子极化、原子极化、偶极子转向极化和界面极化等。与传统加热技术相比，微波技术最突出的特点是升温速度快。中国专利公开号CN1609057A，公开了名称为“用微波技术快速烧结氮化硅结合碳化硅耐火材料的方法”的专利申请。该申请是高温烧结，加热的产品与本申请不同。中国专利公开号CN1793038A公开了名称为“利用微波技术烧结Sialon结合碳化硅耐火材料的方法”的专利申请。同样该申请利用微波加热烧结的产品与本发明不同。

发明内容

本发明提供了一种用微波加热技术生产镁碳砖的方法，高效生产优质镁碳砖。

本发明采用电熔镁砂、鳞片石墨为原料，外加酚醛树脂作结合剂，添加Al、Si、Mg、Ca、SiC、B₄C、CaB₆、TiO₂中的一种或两种以上复合作防氧化剂，经过配料、混炼、成型、热处理工序生产镁碳砖。

(1)配料

镁碳砖各组分重量百分含量如下：

电熔镁砂                75-93％

鳞片石墨                5-20％

防氧化剂                1-6％

外加酚醛树脂            2-5％

其中所述的电熔镁砂MgO含量为95-99％，临界粒度为3-8mm；

其中所述的鳞片石墨C含量为90-98％，粒度≤0.15mm；

其中所述的防氧化剂包括Al、Si、Mg、Ca、SiC、B₄C、CaB₆、TiO₂中的一种或几种；

其中所述的酚醛树脂残炭量≥45％，常温下为液态或粉末状。

(2)混炼

按上述配方先将粗、中颗粒料加入混炼机中干混1-3分钟，再加入结合剂酚醛树脂混合4-6分钟，使酚醛树脂均匀的包裹在颗粒表面后，加入石墨、防氧化剂混合6-8分钟，最后加入细粉料混合20-30分钟。

(3)成型

混合好的泥料用液压机成型，成型压力为500Mpa，保压1min。

(4)热处理

热处理过程采用微波加热技术，将成型好的砖坯按码砖规则码放在窑车上，将窑车推入工业微波加热炉中，利用微波对窑车上的砖坯加热，微波炉的技术参数为：频率915-2450兆赫兹，输出功率100-10000瓦，热处理的温度控制在150℃-250℃，热处理时间为5-30小时。热处理前砖坯水分含量为3.0-4.0％，当砖坯水分降至＜0.5％时热处理过程结束，将窑车推出窑外。

本发明与现有技术相比，其显著的有益效果体现在：

(1)热处理周期短、速度快

由于微波加热属于体内加热，微波能够深入到砖坯内部而不是靠砖坯本身的热传导进行加热，所以，微波热处理镁碳砖的速度快，热处理时间可缩短50％或更多。

(2)节能高效、成本低

常规加热方法往往需要通过环境或传热介质的加热，才能把热量传至砖坯，而微波加热时，砖坯直接吸收微波能而发热，设备本身不吸收或只吸收极少能量，故节省能源，一般可节电30％-50％。

(3)能自动平衡微波能量的分配，产品质量好

在砖坯干燥初始阶段，水分蒸发较快，当干燥快结束时，所吸收的能量也随着下降，且不会集中在已干部分，可以避免已干部位的过热。所以微波热处理具有自动平衡能量分配的作用，产品质量好。

(4)易于控制、反应灵敏、工艺先进

微波加热控制只需调整微波输出功率，砖坯的加热情况可以瞬间改变，便于实现自动化控制，提高劳动效率，改善劳动条件，可节省投资。

(5)无污染、生产环境好