專利名稱：鎂鋁尖晶石與鎂阿隆和碳復(fù)合的不燒磚的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于一種鋼鐵工業(yè)用耐火材料。用于爐外精煉窯爐。
背景技術(shù)：
冶煉超低碳(C幼.005X)高性能鋼種時(shí)，常使用真空爐外精煉，爐外精煉爐使用 低碳鎂碳磚，以減少耐火材料中的碳滲入鋼水中。 一般低碳鎂碳磚含石墨在6%以下。再 降低石墨含量會使低碳鎂碳磚的熱膨脹率上升，使用中易產(chǎn)生剝落。在高真空條件下， 鎂碳磚會產(chǎn)生MgO-C反應(yīng)
MgO+C = Mg個(gè)+CO個(gè) 該反應(yīng)在磚中產(chǎn)生氣孔，進(jìn)而產(chǎn)生疏松易造成鋼渣侵蝕變大。在RH精煉爐使 用含石墨在3%的低碳鎂碳磚，可冶煉含碳不是太低的鋼種。要冶煉含碳更低的鋼種，就 要再降低磚石墨含量。 另一方面在鋁碳質(zhì)連鑄長水口，為了應(yīng)對劇烈的熱震，使用25-35%的石墨， 使用中碳滲入鋼水中，磚中石墨也易氧化，降低使用壽命。這方面也要再降低磚石墨含

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于尋求一種鎂鋁尖晶石與鎂阿隆和碳復(fù)合的不燒磚，這種不燒 磚在降低磚的石墨含量后，能夠在高溫真空冶煉條件下穩(wěn)定使用。 按照本發(fā)明提供的技術(shù)方案，所述不燒磚含鎂鋁尖晶石55-90份，鎂阿隆1-20 份，碳素1-15份，單位為質(zhì)量份。 優(yōu)選的，所述不燒磚含鎂鋁尖晶石59-78份，鎂阿隆5-15份，碳素5-10份；單
位為質(zhì)量份。 所述碳素為石墨、炭黑中的一種或兩種物質(zhì)的組合。 所述不燒磚中還有含碳結(jié)合劑，所述含碳結(jié)合劑的加入量為2.5 5份，單位為
質(zhì)量份。 所述含碳結(jié)合劑為酚醛樹脂或?yàn)r青中的一種或兩種物質(zhì)的組合。 在所述不燒磚中添加抗氧化劑，所述抗氧化劑的加入量為0 6份，單位為質(zhì)量份。 所述抗氧化劑包括以下物質(zhì)中的一種或多種物質(zhì)的組合鋁、硅、鋁鎂合金、 碳化硅、碳化硼。 所述石墨的粒度為400目。 所述鎂鋁尖晶石熱膨脹率低、熔點(diǎn)高達(dá)2135t:，對堿性渣的耐侵蝕性顯著優(yōu)于 類似熱膨脹率的剛玉、氧化鋁質(zhì)材料。其作用是保持鎂鋁尖晶石與鎂阿隆和碳復(fù)合的不 燒磚的耐高溫性、抗渣侵蝕性、抗熱震性。 碳素的作用是保持磚的高溫強(qiáng)度、抗熱震性、抗渣滲透性。碳素為石墨、炭黑
3中的一種或多種物質(zhì)的組合。為了保證碳素能在磚中彌散分布，要求含一定數(shù)量的細(xì) 粉，同時(shí)也要避免粒度過細(xì)導(dǎo)致的抗氧化能力下降。 鎂阿隆熔點(diǎn)超過200(TC，具有與碳素有類似的性質(zhì)，即低的熱膨脹率、不易被 渣潤濕。部分替代碳素可以降低磚中的碳含量，并保持含碳磚優(yōu)異的抗熱震性和抗渣滲 透性。鎂阿隆氧化后生成鎂鋁尖晶石，釋放出W。鎂阿隆在氧化過程中體積變化小，有 利于制品的體積穩(wěn)定性。N2的生成能夠稀釋氧化性氣氛，并可能同鋁、硅等添加劑發(fā)生 原位反應(yīng)，生成氮化鋁、氮化硅、塞隆等物質(zhì)，提高材料的高溫強(qiáng)度。放出的氮?dú)獠糠?熔入滲進(jìn)磚氣孔中的渣里，提高了渣的粘度，降低了渣的滲透。 含碳結(jié)合劑為酚醛樹脂或?yàn)r青中的一種或多種物質(zhì)的組合。其主要作用是提供
足夠的常溫強(qiáng)度，并在高溫下碳化后形成耐高溫的碳網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。 鎂阿隆和碳都容易被氧化，兩者復(fù)合可以互相保護(hù)，延緩氧化。 發(fā)明產(chǎn)品還可以加入部分抗氧化劑來阻擋碳素和鎂阿隆被氧化。抗氧化劑可以
與氧氣反應(yīng)，堵塞氣孔，使基質(zhì)更致密，延緩碳和鎂阿隆的氧化。所述抗氧化劑包括以
下材料中的一種或多種鋁、硅、鋁鎂合金、碳化硅、碳化硼。 本發(fā)明的創(chuàng)新點(diǎn)鎂鋁尖晶石、鎂阿隆和碳復(fù)合，可以有效發(fā)揮各自的優(yōu)點(diǎn)， 從而產(chǎn)生一種耐高溫、低熱膨脹率、抗熱震性優(yōu)良、抗?fàn)t渣侵蝕性強(qiáng)的材料。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是該材料具有和鋁碳質(zhì)材料接近的熱膨脹率，同時(shí)對堿性渣的 抗侵蝕能力顯著提高。和鎂碳質(zhì)材料相比熱膨脹率下降、抗渣滲透性顯著提高，在高溫 真空冶煉條件下可以避免MgO-C反應(yīng)，更為穩(wěn)定。設(shè)計(jì)的技術(shù)方案鎂鋁尖晶石與鎂阿隆 和碳復(fù)合的不燒磚，作為爐外精煉爐耐火材料使用其可以降低碳含量到5%以下，作為連 鑄耐火材料使用也可以降低其碳含量到15%以下。這種磚的抗剝落抗侵蝕性好。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例一 含有富鎂電熔鎂鋁尖晶石(八1^20364-66%， Mg033-34% )，粒度為 5-3mm鎂鋁尖晶石15%， 3-lmm35%， l-0mm20%， 200目6%;鎂阿隆(Mg0^25X， AL20^65%， N^2%)600目1%;石墨(100目)15%;鋁粉200目2.5%;金屬硅粉3%; 熱固性酚醛樹脂溶液2.5%。 預(yù)先把200目的鎂鋁尖晶石、鎂阿隆(200目)、鋁粉、硅粉一起裝入V型混合 機(jī)中，混合15分鐘，裝袋備用；750輪碾機(jī)中加入鎂鋁尖晶石顆粒、酚醛樹脂混合3分 鐘一加入石墨混合5分鐘一加入預(yù)混合細(xì)粉混合20分鐘后裝袋一把混好的料稱量后倒入 1000噸磨擦壓力機(jī)磚模中一打壓10次一打好的磚放入200度的隧道窯烘烤24小時(shí)一出窯 包裝該磚。該磚可用于精煉鋼包沖擊部位，和傳統(tǒng)鋁鎂碳磚相比使用壽命提高30%。
實(shí)施例二 含有富鎂電熔鎂鋁尖晶石(八1^20364-66%， Mg033-34% )，粒度為 5-3mm的25X， 3-lmm的25X， l-0mm的25X， 325目的15%;鎂阿隆粒度為200目
的4% ;炭黑1% ;熱固性酚醛樹脂液體2.5% ;瀝青粉2.5%。 預(yù)先把鎂鋁尖晶石(325目)、鎂阿隆(200目)、瀝青粉、炭黑一起裝入V型混合 機(jī)中，混合15分鐘，裝袋備用；750輪碾機(jī)中加入鎂鋁尖晶石顆粒、酚醛樹脂混合3分 鐘一加入預(yù)混合細(xì)粉混合20分鐘后裝袋一把混好的料稱量后倒入1000噸磨擦壓力機(jī)磚模 中一打壓8次一打好的磚放入200度的隧道窯烘烤24小時(shí)一出窯包裝該磚。該磚可用于RH精煉爐下部槽，具有不容易剝落，使用壽命長的特點(diǎn)。 實(shí)施例三含燒結(jié)富鋁鎂鋁尖晶石(粒度為5-3mm的14%， 3-lmm的35%，l-0mm的6X)，鎂阿隆l-0mm的15%， 200目的5% ;石墨(200目)13% ;炭黑2% ;鋁鎂合金粉200目1.5% ;碳化硅325目3% ;碳化硼325目1.5% ;熱固性酚醛樹脂液4%。 預(yù)先把鎂阿隆、鋁鎂合金粉、碳化硅、碳化硼、炭黑等各種細(xì)粉一起裝入V型混合機(jī)中，混合15分鐘，裝袋備用；750輪碾機(jī)中加入鎂鋁尖晶石、鎂阿隆顆粒、酚醛樹脂液混合3分鐘一加入石墨混合5分鐘一加入預(yù)混合細(xì)粉混合20分鐘后裝袋一把混好的料稱量后倒入2000噸等靜壓力機(jī)磚模一等靜壓成型一烘烤一出窯包裝。該磚可用于連鑄長水口。
權(quán)利要求
一種鎂鋁尖晶石與鎂阿隆和碳復(fù)合的不燒磚，其特征是所述不燒磚含鎂鋁尖晶石55-90份，鎂阿隆1-20份，碳素1-15份，單位為質(zhì)量份。
2. 如權(quán)利要求1所述鎂鋁尖晶石與鎂阿隆和碳復(fù)合的不燒磚，其特征是所述碳素為石墨、炭黑中的一種或兩種物質(zhì)的組合。
3. 如權(quán)利要求1所述鎂鋁尖晶石與鎂阿隆和碳復(fù)合的不燒磚，其特征是所述不燒磚中還有含碳結(jié)合劑，所述含碳結(jié)合劑的加入量為2.5 5份，單位為質(zhì)量份。
4. 如權(quán)利要求3所述鎂鋁尖晶石與鎂阿隆和碳復(fù)合的不燒磚，其特征是所述含碳結(jié)合劑為酚醛樹脂或?yàn)r青中的一種或兩種物質(zhì)的組合。
5. 如權(quán)利要求1所述鎂鋁尖晶石與鎂阿隆和碳復(fù)合的不燒磚，其特征是在所述不燒磚中添加抗氧化劑，所述抗氧化劑的加入量為0 6份，單位為質(zhì)量份。
6. 如權(quán)利要求5所述鎂鋁尖晶石與鎂阿隆和碳復(fù)合的不燒磚，其特征是所述抗氧化劑包括以下物質(zhì)中的一種或多種物質(zhì)的組合鋁、硅、鋁鎂合金、碳化硅、碳化硼。
7. 如權(quán)利要求2所述鎂鋁尖晶石與鎂阿隆和碳復(fù)合的不燒磚，其特征是所述石墨的粒度為400目。
8. 如權(quán)利要求1所述鎂鋁尖晶石與鎂阿隆和碳復(fù)合的不燒磚，其特征是所述不燒磚含鎂鋁尖晶石59-78份，鎂阿隆5-15份，碳素5-10份；單位為質(zhì)量份。
全文摘要
一種鎂鋁尖晶石與鎂阿隆和碳復(fù)合的不燒磚，按照本發(fā)明提供的技術(shù)方案，所述不燒磚含鎂鋁尖晶石55-90份，鎂阿隆1-20份，碳素1-15份，單位為質(zhì)量份。這種不燒磚在降低磚的石墨含量后，能夠在高溫真空冶煉條件下穩(wěn)定使用。
文檔編號C04B35/443GK101691303SQ20091003602
公開日2010年4月7日 申請日期2009年10月16日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月16日
發(fā)明者俞曉東, 張雪松, 朱光永 申請人:江蘇蘇嘉集團(tuán)新材料有限公司