[发明专利]一种钢包用低碳镁碳砖及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种钢包用低碳镁碳砖及其制备方法。

背景技术

碳复合材料是20世纪80年代开始发展起来的一类新型耐火材料，其中Mg0-C耐火材料是其中最重要的品种之一，至今仍广泛应用于转炉、电炉、钢包以及滑板和炉外精炼等方面。

随着冶炼技术的进步，近年来，世界各国都在大力发展炉外精炼工艺，低碳钢和超低碳钢的产量越来越高，为了提高钢的品质，传统的镁碳耐火材料由于增碳等问题已不能满足使用要求，在此情况下，较低碳含量的低碳镁碳耐火材料成为镁碳耐火材料新的发展热点。

对于镁碳耐火材料来说，其优良的性能主要在于碳，降低碳含量，势必造成材料的某些性能的下降：一方面，材料的热导率下降，弹性模量增大，从而使材料的抗热震性变差，另一方面，碳含量降低后，使熔渣与材料的润湿性增强，材料的抗渗透性变差。

因此生产低碳镁质耐火材料，必须解决其抗热震性变差，抗渗透性变差的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种钢包用低碳镁碳砖及其制备方法，是用镁锆砂代替部分电熔镁砂制作低碳镁碳砖，以不同颗粒级配的电熔镁砂、镁锆砂和鳞片石墨为主要原料，以酚醛树脂、改性沥青为结合剂，通过添加抗氧化剂，提高低碳镁碳砖的抗热震稳定性、抗渗透性能。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案实现：

一种钢包用低碳镁碳砖，是由下列重量份数的原料制备而成：0<粒度≤1mm的镁锆砂1-8份、1mm<粒度≤3mm的镁锆砂2-10份、3mm<粒度≤5mm镁锆砂4-12份、5mm<粒度≤8mm的镁锆砂2-10份、0<粒度≤1mm的电熔镁砂15-25份、1mm<粒度≤3mm的电熔镁砂15-30份、3mm<粒度≤5mm的电熔镁砂15-25份、5mm<粒度≤8的电熔镁砂10-35份、200目电熔镁砂18-28份、鳞片石墨4份以下、325目铝粉0.5-5份、200目碳化硅粉5份以下、酚醛树脂0.5-10份、改性沥青10份以下。

所述的电熔镁砂，其化学组分的重量百分比为：MgO≥96.5％、CaO≤1.5％、SiO₂≤1.2％、Fe₂O₃≤0.6％；体密≥3.45g/㎝³。

所述的镁锆砂，其化学组分的重量百分比为：MgO≥90.5％、ZrO₂≥4.5％、CaO≤1.0％、SiO₂≤2.0％、Al₂O₃≤0.2％；体密≥3.4g/㎝³。

所述鳞片石墨的粒度为100目；C的重量百分比含量≥95.0％。

所述金属铝粉的粒度为325目；Al的重量百分比含量≥99.0％。

所述碳化硅粉的粒度为200目；SiC的重量百分比含量≥97.0％。

所述酚醛树脂，其化学组分的重量百分比和指标为：固含量≥80％、残碳≥46％、游离酚≤10％、水分≤3.0％；PH值6～7。

所述改性沥青的指标为：残碳的重量百分比含量≥71％，灰分的重量百分比含量≤0.1％。

一种钢包用低碳镁碳砖的制备方法，包括如下步骤：

1)将电熔镁砂在颚式破碎机中破碎，筛分为0＜粒度≤1mm、1mm＜粒度≤3mm、3mm＜粒度≤5mm、5mm＜粒度≤8mm、200目以下的原料；

将镁锆砂在颚式破碎机中破碎，筛分为0＜粒度≤1mm、1mm＜粒度≤3mm、3mm＜粒度≤5mm、5mm＜粒度≤8mm的颗粒原料；

2)按上述重量份数称取原料，封闭备用；

3)将碳化硅粉、铝粉、改性沥青在干式振动磨中混合均匀，制成共磨粉；

4)将上述步骤1)中得到的电熔镁砂颗粒与镁锆砂颗粒进行混炼2～5分钟，一次性缓慢加入酚醛树脂湿混2～3分钟，再加入鳞片石墨混1～2分钟，最后加入上述步骤3)中得到的共磨粉混22～28分钟后出料；

5)压砖机上成型；

6)将成型后的镁碳砖，干燥热处理24小时以上，其中进窑口温度不高于60℃，该温度下烘烤8小时以上；110℃烘烤8小时以上；150～250℃烘烤8小时以上。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明用镁锆砂代替部分电熔镁砂制作低碳镁碳砖，利用氧化锆的化学稳定性及其“相变赠韧”的作用，提高低碳镁碳砖的热震稳定性及抗侵蚀性。