專利名稱：一種低碳鎂碳磚及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及鎂碳磚耐火材料技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種低碳鎂碳磚及其制備方法。
背景技術(shù)：
來自獨連體俄、烏等國的一種較低成本原料冶煉不銹鋼技術(shù)"G0R氣氧冶 煉技術(shù)"，目前在國內(nèi)部分鋼鐵企業(yè)已成功采用。GOR轉(zhuǎn)爐是多種能源介質(zhì)復(fù)合 吹煉的底吹轉(zhuǎn)爐，爐底襯磚一般采用鎂鈣磚或鎂鉻磚，使用幾爐次或十幾爐次 后襯磚出現(xiàn)斷裂侵蝕加快等現(xiàn)象，使用壽命只有十幾爐次或幾十爐次最高也只 有五十爐次左右，直接給鋼鐵企業(yè)造成諸多損失和成本上升，影響了不銹鋼的 正常冶煉?，F(xiàn)有普通鎂碳磚，碳含量一般為10 18%，做爐襯時，雖熱膨脹率 較低，具有較好的耐剝落性能，但冶煉過程中會增加不銹鋼鋼水的碳含量，影 響不銹鋼品質(zhì)；低碳鎂碳磚含碳量少， 一般碳含量《8%，雖然不會影響不銹鋼 鋼水中的碳含量，但磚的導(dǎo)熱系數(shù)小、熱膨脹系數(shù)大，導(dǎo)致熱工作過程出現(xiàn)熱 膨脹率增大、造成熱剝落、抗熱震性能降低、產(chǎn)生斷裂、侵蝕加快等現(xiàn)象。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種低碳鎂碳磚及其制備方法，它具有較低的熱膨脹率，耐 剝落性能好，體積密度高，韌性大、抗侵蝕性、抗熱震性能優(yōu)良，不易斷裂， 解決了現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題。
本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是 一種低碳鎂碳磚，包括 58 70wty。的鎂砂顆粒、20 28wt96的鎂砂細粉、0. 5 5wt呢的膨脹石墨、0 6wt% 的鱗片石墨、1 5wt96的抗氧化劑、0.1 5wt《的金屬纖維和1.5 4.5wt9i的酚 醛樹脂。
所述金屬纖維采用普通鋼纖維或不銹鋼纖維。所述抗氧化劑為A1粉、Si粉、AlMg合金粉或SiC粉中的一種或任意兩種 以上混合物。
所述鎂砂顆粒采用燒結(jié)或電熔MgO，包括5 3mm、 3 lmm和<1咖的三種 粒度級別的MgO。
所述鎂砂細粉為粒度《0. 088皿的燒結(jié)或電熔MgO。 一種上述低碳鎂碳磚的制備方法，包括下述步驟
(1) 、將部分燒結(jié)或電熔鎂砂破碎、篩分為粒度為5 3mm、 3 lmm和〈lmm 的三種鎂砂顆粒，并將部分燒結(jié)或電熔鎂砂顆粒細磨為粒度《0. 088mm的鎂砂 細粉；
(2) 、將20 28wt9i的鎂砂細粉與1 5wty。的抗氧化劑混合均勻，成混合粉；
(3) 、按配比要求將各種不同粒度的鎂砂顆粒分別計量后，將占58 70wt先 的鎂砂顆粒、上述混合粉、0.5 5wt9i的膨脹石墨、0 6wt9&的鱗片石墨以此先 后順序加入到高速混煉機中進行低速混煉1 2分鐘，再加1. 5 4. 5wt9&的酚醛 樹脂低速混煉1 2分鐘，制成泥料；
(4) 、再向高速混煉機中的泥料中加入0. 1 5wt9&的金屬纖維，高速混煉 8 10分鐘，使金屬纖維均勻分布在泥料中；
(5) 、混煉結(jié)束后從高速混煉機中放出泥料，在復(fù)合式摩擦壓磚機中打擊 成型形成磚坯，打擊過程中每個磚坯打擊最大受力在1.0t 3t/cm2之間不低于 5次，成型后磚坯密度為2. 80 3. 25g/cm3;
(6) 、成型的磚坯經(jīng)過50 300'C的溫度干燥后即可制成低碳鎂碳磚。 所述金屬纖維采用普通鋼纖維或不銹鋼纖維。
所述抗氧化劑為Al粉、Si粉、AlMg合金粉或SiC粉中的一種或任意兩種 以上混合物。
本發(fā)明釆用上述技術(shù)方案，降低了鎂碳磚的含碳量，由通常鎂碳磚碳含量 的10 18%降低到了 2~7%,該磚含碳量低，減少了由于含碳量過高對鋼水的增碳，有效地提高了鋼的質(zhì)量；加入膨脹石墨替代鱗片石墨或部分替代鱗片石墨， 明顯地降低了低碳鎂碳磚的熱膨脹率、提高了耐，落性能，使用時向鋼水中增 碳少，不易污染產(chǎn)品；在低碳鎂碳磚中添加少量i屬纖維，可大大增加低碳鎂 碳磚的韌性、高溫強度以及抗熱震性能，防止在轉(zhuǎn)爐工作過程中出現(xiàn)低碳鎂碳 磚斷裂的現(xiàn)象。
具體實施例方式
為能清楚說明本方案的技術(shù)特點，下面通過具體實施方式
，對本發(fā)明進行 詳細闡述。
實施例1: 一種低碳鎂碳磚及其制備方法當冶煉鋼種要求低碳鎂碳磚的 碳含量為2 5%時，采用只加入單一膨脹石墨的制備方法，原料加入比例為
64 70wty。的鎂砂顆粒、23 28wty。的鎂砂細粉、1 5wt9i的抗氧化劑、2 5wt% 的膨脹石墨、0. 1 5wt劣的金屬纖維、1. 5 4. 5wt9&的酚醛樹脂。
制備過程如下-
(1) 、將部分電熔鎂砂破碎、篩分為粒度為5 3咖、3 1咖和<1咖的三 種鎂砂顆粒，并將部分鎂砂顆粒細磨為粒度《0. 088mm的鎂砂細粉；
(2) 、將23 25討％的鎂砂細粉與1 5wty。的抗氧化劑混合均勻，成混合粉， 抗氧化劑為A1粉、S.i粉、AlMg合金粉、SiC粉的混合粉；
(3) 、按配比要求將各種不同粒度的鎂砂顆粒分別計量后，將占64 70wt% 的鎂砂顆粒、上述混合粉、2 5wt9&的膨脹石墨以此先后順序加入到高速混煉機 中進行低速混煉1 2分鐘，再加1. 5 4. 5v^。的酚醛樹脂低速混煉1 2分鐘， 制成泥料；
(4) 、再向高速混煉機中的泥料中加入0. 1 5wty。的金屬纖維，高速混煉 8 10分鐘，使金屬纖維均勻分布在泥料中，金屬纖維為不銹鋼纖維；
(5) 、混煉結(jié)束后從高速混煉機中放出泥料，在復(fù)合式摩擦壓磚機中打擊 成型形成磚坯，打擊過程中每個磚坯打擊最大受力在1. 0t 3t/cm2之間不低于 5次，成型后磚坯密度為3. 14g/cm3;(6)、成型的磚坯經(jīng)過50 30(TC的溫度干燥后即可制成低碳鎂碳磚。 本實施例1制備的低碳鎂碳磚干燥后的主要物理性能為體積密度 3. 12g/cm3、顯氣孔率3.82%、耐壓強度87. 8Mpa、熱膨脹率0. 9% (1500'C)。
實施例2: —種低碳鎂碳磚及其制備方法當冶煉鋼種要求低碳鎂碳磚的 碳含量5 7%時，采用膨脹石墨與鱗片石墨復(fù)合加入的制備方法，原料加入比 例為58 66wt呢的鎂砂顆粒、20 27wty。的鎂砂細粉、1 5wt呢的抗氧化劑、0. 5 3wty。的膨脹石墨、3 6wt96的鱗片石墨、0. 1 5wt呢的金屬纖維、1.5 4.5wt% 的酚醛樹脂。
制備過程如下
(1) 、將部分電熔鎂砂破碎、篩分為粒度為5 3咖、3 lmm和〈lmm的三 種鎂砂顆粒，并將部分鎂砂顆粒細磨為粒度《0. 088mm的鎂砂細粉；
(2) 、將20 27討％的鎂砂細粉與1 5討％的抗氧化劑混合均勻，成混合粉， 抗氧化劑為AlMg合金粉；
(3) 、按配比要求將各種不同粒度的鎂砂顆粒分別計量后，將占58 66wt呢 的鎂砂顆粒、上述混合粉、0.5 3wt96的膨脹石墨、3 6wt9&的鱗片石墨以此先 后順序加入到高速混煉機中進行低速混煉1 2分鐘，再加1. 5 4. 5機％的酚醛 樹脂低速混煉1 2分鐘，制成泥料；
(4) 、再向高速混煉機中的泥料中加入0.1 5wt9&的金屬纖維，高速混煉 8 10分鐘，使金屬纖維均勻分布在泥料中，金屬纖維為普通鋼纖維；
(5) 、混煉結(jié)束后從高速混煉機中放出泥料，在復(fù)合式摩擦壓磚機中打擊 成型形成磚坯，打擊過程中每個磚坯打擊最大受力在1.0t 3t/cm2之間不低于 5次，成型后磚坯密度為3. 09g/cm3;
(6) 、成型的磚坯經(jīng)過50 300'C的溫度干燥后即可制成低碳鎂碳磚。 本實施例2制備的低碳鎂碳磚干燥后的主要物理性能為體積密度
3.07g/cm3、顯氣孔率3.21%、耐壓強度55. 2Mpa、熱膨脹率1.2% (畫。C)。 實施例3: —種低碳鎂碳磚及其制備方法當冶煉鋼種要求低碳鎂碳磚的碳含量為4 6%時，采用膨脹石墨與鱗片石墨復(fù)合加入的制備方法，原料加入 比例為62 68wty。的鎂砂顆粒、23 28wty。的鎂砂細粉、1 5機％的抗氧化劑、 1 3wty。的膨脹石墨、2 4wt9&的鱗片石墨、0. 1 5wt9&的金屬纖維、1. 5 4. 5wt% 的酚醛樹脂。
制備過程如下
(1) 、將部分電熔鎂砂破碎、篩分為粒度為5 3鵬、3 1腿和<1鵬的三 種鎂砂顆粒，并將部分鎂砂顆粒細磨為粒度《0. 088皿的鎂砂細粉；
(2) 、將23 28wt9&的鎂砂細粉與1 5wty。的抗氧化劑混合均勻，成混合粉， 抗氧化劑為Al粉、Si粉的混合粉；
(3) 、按配比要求將各種不同粒度的鎂砂顆粒分別計量后，將占62 68wty。 的鎂砂顆粒、上述混合粉、1 3討％的膨脹石墨、2 4wt劣的鱗片石墨以此先后 順序加入到高速混煉機中進行低速混煉1 2分鐘，再加1. 5 4. 5wtM的酚醛樹 脂低速混煉1 2分鐘，制成泥料；
(4) 、再向高速混煉機中的泥料中加入0. 1 5wt呢的金屬纖維，高速混煉 8 10分鐘，使金屬纖維均勻分布在泥料中，金屬纖維為不銹鋼纖維；
(5) 、混煉結(jié)束后從高速混煉機中放出泥料，在復(fù)合式摩擦壓磚機中打擊 成型形成磚坯，打擊過程中每個磚坯打擊最大受力在1.0t 3t/cm2之間不低于 5次，成型后磚坯密度為3. lOg/cm3;
(6) 、成型的磚坯經(jīng)過50 300'C的溫度干燥后即可制成低碳鎂碳磚。 本實施例3制備的低碳鎂碳磚干燥后的主要物理性能為體積密度
3.08g/cm3、顯氣孔率2.90%、耐壓強度56. 9Mpa、熱膨脹率1. 38% (函。C)。 上述具體實施方式
制備的含膨脹石墨和金屬纖維的低碳鎂碳磚的碳含量在
2~7%,具有熱膨脹率低、耐剝落性能好、高溫強度大、抗熱震性能好、韌性大、
抗侵蝕性好，使用時不易斷裂的優(yōu)點。
本發(fā)明未詳述之處，均為本技術(shù)領(lǐng)域技術(shù)人員的公知技術(shù)。
權(quán)利要求
1、一種低碳鎂碳磚，其特征在于包括58～70wt％的鎂砂顆粒、20～28wt％的鎂砂細粉、0.5～5wt％的膨脹石墨、0～6wt％的鱗片石墨、1～5wt％的抗氧化劑、0.1～5wt％的金屬纖維和1.5～4.5wt％的酚醛樹脂。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種低碳鎂碳磚，其特征在于所述金屬纖維采 用普通鋼纖維或不銹鋼纖維。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種低碳鎂碳磚，其特征在于所述抗氧化劑為 Al粉、Si粉、AlMg合金粉或SiC粉中的一種或任意兩種以上混合物。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種低碳鎂碳磚，其特征在于所述鎂砂顆粒采 用燒結(jié)或電熔MgO，包括5 3鵬、3 lmm和〈lmm的三種粒度級別的MgO。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種低碳鎂碳磚，其特征在于所述鎂砂細粉為 粒度《0. 088mm的燒結(jié)或電熔MgO。
6、 一種如權(quán)利要求1所述的低碳鎂碳磚的制備方法，其特征在于包括下 述步驟(1) 、將部分燒結(jié)或電熔鎂砂破碎、篩分為粒度為5 3ram、 3 1咖和<1咖 的三種鎂砂顆粒，并將部分燒結(jié)或電熔鎂砂顆粒細磨為粒度《0. 088mm的鎂砂細 粉；(2) 、將20 28wt96的鎂砂細粉與1 5wt9i的抗氧化劑混合均勻，成混合粉；(3) 、按配比要求將各種不同粒度的鎂砂顆粒分別計量后，將占58 70wt呢 的鎂砂顆粒、上述混合粉、0.5 5wtW的膨脹石墨、0 6wty。的鱗片石墨以此先 后順序加入到高速混煉機中進行低速混煉1 2分鐘，再加1. 5 4. 5wt9i的酚醛 樹脂低速混煉1 2分鐘，制成泥料；(4) 、再向髙速混煉機中的泥料中加入0. 1 5wt免的金屬纖維,髙速混煉8 IO分鐘，使金屬纖維均勻分布在泥料中；(5) 、混煉結(jié)束后從高速混煉機中放出泥料，在復(fù)合式摩擦壓磚機中打擊成型形成磚坯，打擊過程中每個磚坯打擊最大受力在1.0t 3t/cm2之間不低于 5次，成型后磚坯密度為2. 80 3. 25g/cm3;(6)、成型的磚坯經(jīng)過50 30(TC的溫度干燥后即可制成低碳鎂碳磚。
7、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的制備方法，其特征在于所述金屬纖維采用普通 鋼纖維或不銹鋼纖維。
8、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的制備方法，其特征在于所述抗氧化劑為A1粉、 Si粉、AlMg合金粉或SiC粉中的一種或任意兩種以上混合物。
全文摘要
本發(fā)明涉及鎂碳磚耐火材料技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種低碳鎂碳磚及其制備方法。其技術(shù)方案是將58～70wt％的鎂砂顆粒、20～28wt％的鎂砂細粉、0.5～5wt％的膨脹石墨、0～6wt％的鱗片石墨、1～5wt％的抗氧化劑、0.1～5wt％的金屬纖維和1.5～4.5wt％的酚醛樹脂進行混煉，然后成型、干燥制得含碳量在2～7％的低碳鎂碳磚。本發(fā)明制得的低碳鎂碳磚具有熱膨脹率低、耐剝落性能好、高溫強度大、抗熱震性能好、韌性大、抗侵蝕性好，使用時不易斷裂的優(yōu)點。
文檔編號C04B35/66GK101531533SQ20091001481
公開日2009年9月16日 申請日期2009年4月22日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月22日
發(fā)明者劉在春, 呂仁祥, 方元德, 紀懷杰 申請人:濟南魯東耐火材料有限公司