[发明专利]一种抗热震稳定性强的镁碳砖及其制备方法

说明书

本发明公开了一种抗热震稳定性强的镁碳砖及其制备方法，涉及镁碳砖技术领域，其配料含有电熔镁砂、碳源、助料、辅助剂和结合剂，其中，按含量比计，电熔镁砂：碳源：助料：辅助剂：结合剂＝3:3:1:0.1:2.9。该抗热震稳定性强的镁碳砖及其制备方法，通过增加材料内适当的气孔率、引入或生成线膨胀系数小的物相、引入或生成某种物相、加入并均匀分散纤维或纤维状物等方法，使材料内存在一定数量的微裂纹和气孔，提高材料的抗热震性，同时选用酚醛树脂结合剂取代含碳树脂结合剂，能有效降低弹性模量，弹性模量越小，弹性越大，材料产生弹性变形较大，能缓解和释放热应力，进而能够显著保证镁碳砖的抗热震稳定性。

技术领域

本发明涉及镁碳砖技术领域，具体为一种抗热震稳定性强的镁碳砖及其制备方法。

背景技术

镁碳砖主要用于转炉、交流电弧炉、直流电弧炉的内衬，钢包的渣线等部位，其是以高熔点碱性氧化物氧化镁(熔点2800℃)和难以被炉渣侵润的高熔点碳素材料作为原料，添加各种非氧化物添加剂，用炭质结合剂结合而成的不烧碳复合耐火材料。

镁碳砖作为一种复合耐火材料，具有良好的耐高温性能，抗渣能力强，抗热震性好，高温蠕变低。

现有的镁碳砖，以弹性模量来进行比对分析，在形同应力下，如果含碳树脂砖的应变是树脂砖的25％，则含碳树脂砖的模量是酚醛树脂砖的4倍，弹性模量越大，弹性越小，材料产生弹性变形较小而不能缓解和释放热应力，对抗热震性不利，因此含碳树脂的镁碳砖的抗热震稳定性较差。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种抗热震稳定性强的镁碳砖及其制备方法，解决了上述背景技术中提出的问题。

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种抗热震稳定性强的镁碳砖，其配料含有电熔镁砂、碳源、助料、辅助剂和结合剂，其中，按含量比计，电熔镁砂：碳源：助料：辅助剂：结合剂＝3:3:1:0.1:2.9。

可选的，所述碳源具体由鳞片状石墨、炭黑及陶瓷粉末三者，以1：1：1的等比，混合后所得。

可选的，所述陶瓷粉末的制取过程为，将陶瓷碎片加入砂磨机，砂磨至粉末态，并将粉末过100目筛。

可选的，所述助料具体由A组分、B组分和C组分混合制备而成，其中，按含量比计，A组分：B组分：C组分＝3:1:1。

可选的，所述A组分由Fe-36％Ni、四方ZrO2和钢纤维组成，且Fe-36％Ni、四方ZrO2和钢纤维之间的含量比为0.2：0.15：0.5。

可选的，所述B组分具体为碳酸氢钠，且碳酸氢钠的晶体颗粒大小选择0.5mm。

可选的，所述C组分具体为钢粒，且钢粒的颗粒大小选择0.3mm。

可选的，所述辅助剂具体为Al+Si粉。

可选的，所述结合剂选择酚醛树脂结合剂。

基于上述原料，本发明还公开了一种抗热震稳定性强的镁碳砖的制备方法。

可选的，该制备方法具体步骤如下：

①在23-25℃的常温环境下，将电熔镁砂和碳源均匀搅拌至完全混合；

②加入酚醛树脂结合剂，并持续搅拌；

③搅拌均匀后，加入助料中的A组分，搅拌混合均匀后，加入助料中的C组分；

④搅拌过程中，加入助料中的B组分，并保持混合物温度低于30℃，如超过此温度，快速对混合物进行物理制冷，降低温度后，再进行后续生产；

⑤加入辅助剂；

⑥搅拌混合后，上模入炉，进行砖块烧结。