一種鋼包用渣線鎂碳磚的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種鋼包用渣線鎂碳磚的制備方法，所述制備方法包括如下步驟：1)將5-20目低硅電熔鎂砂28-32份、20-50目低硅電熔鎂砂22-26份、50-200目低硅電熔鎂砂8-12份、-200目低硅電熔鎂砂1-3份放入混料機(jī)中混合30-40分鐘；2)再加入-20目石墨粉0.8-1.2份、-100目鋅粉1-2份、-100目鋁粉1-2份、-200目氮化硼0.5-1份、-200目碳化硼0.5-1份、-200目氧化鈰1-2份、瀝青粉0.5-1.5份，混合60-90分鐘；3）然后加入酚醛樹脂3.5-4.5份，再混合60-90分鐘；4)用壓力機(jī)成型，磚坯經(jīng)過200℃×24小時(shí)干燥。
【專利說明】一種鋼包用渣線鎂碳磚的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及鋼鐵冶金【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種鋼包用渣線鎂碳磚的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]進(jìn)入21世紀(jì)，鋼鐵企業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，優(yōu)質(zhì)品種鋼成為大型企業(yè)的主導(dǎo)產(chǎn)品，如:優(yōu)質(zhì)合金鋼、超低碳鋼、潔凈鋼、高強(qiáng)度鋼等鋼種的比例逐年增加，優(yōu)質(zhì)品種鋼在冶煉過程中要求嚴(yán)格控制耐火材料中的碳含量，以降低對(duì)鋼水的增碳，且在二次精煉中鋼水溫度提高和下降幅度要小，鋼包襯的熱導(dǎo)率要低，因而導(dǎo)致鋼包的使用條件更加苛刻，工作環(huán)境更加惡劣，迫切需要對(duì)鋼水無污染、高耐用性的優(yōu)質(zhì)鋼包渣線用低碳鎂碳磚的出現(xiàn)。
[0003]目前鋼包渣線用普通鎂碳磚的總碳含量一般為10~18wt%，而鎂碳磚損毀的主要原因之一是由于磚內(nèi)碳的氧化，從而鋼渣容易滲透，使得侵蝕加劇，但目前已開展的低碳鎂碳磚方面的研究主要集中于結(jié)合劑和碳素原料的研究，如:申請(qǐng)?zhí)枮?00610046434.0中國(guó)專利公開的“含防氧化劑C-TiN復(fù)合粉體的鎂碳磚及其生產(chǎn)方法”分別將C-TiN復(fù)合粉體作為防氧化劑和石墨、電熔鎂砂、結(jié)合劑經(jīng)混煉、成型、熱處理后制得，提高了抗渣性，延長(zhǎng)了使用壽命，但由于鈦原料成本較高，很難推廣使用，且該鎂碳磚的碳含量高，將會(huì)對(duì)鋼水增碳；申請(qǐng)?zhí)枮?00710019767.9中國(guó)專利公開的“一種非氧化物復(fù)合低碳鎂碳磚”介紹了在鎂碳磚中引入非氧化物(氮化物或硼化物)制備出含碳低于6%的低碳鎂碳磚，其保持了高碳鎂碳磚的性能，由于其加入的是預(yù)合成好的非氧化物，成本高，且可能發(fā)生水化反應(yīng)，性能提高不明顯；申請(qǐng)?zhí)枮?9107800.4中國(guó)專利公開的“含碳耐火材料的抗氧化劑”介紹了一種抗氧化劑，其由0.15~10% (重量)的鋅粉或鋅粉和鋁、鎂、硅、硅鈣粉、碳化硅、碳化硼、鎂鋁合金粉、氮化硅粉中的至少一種組成，其中鋅粉> 0.15%，粒度小于0.5mm，加入金屬粉僅用來防止含碳耐火材料中碳的氧化，對(duì)耐火材料的高溫力學(xué)性能沒有影響。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提出一種鋼包用渣線鎂碳磚的制備方法，該方法制備的鎂碳磚可以降低鋼包渣線鎂碳磚在使用過程中對(duì)鋼水增碳，同時(shí)解決碳含量降低后導(dǎo)致的鎂碳磚制品耐剝落性降低。
[0005]為達(dá)此目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:
[0006]一種鋼包用渣線鎂碳磚的制備方法，所述鎂碳磚按重量份計(jì)由下列原料組成:5-20目低硅電熔鎂砂28-32份，20-50目低硅電熔鎂砂22-26份，50-200目低硅電熔鎂砂
8-12份，-200目低硅電熔鎂砂1-3份，-20目石墨粉0.8-1.2份，-100目鋅粉1-2份，-100目鋁粉1-2份，-200目氮化硼0.5-1份，-200目碳化硼0.5-1份，-200目氧化鈰1-2份，浙青粉0.5-1.5份，酚醛樹脂3.5-4.5份，所述制備方法包括如下步驟:
[0007]1)將5-20目低硅電熔鎂砂、20-50目低硅電熔鎂砂、50-200目低硅電熔鎂砂、_200目低硅電熔鎂砂放入混料機(jī)中混合30-40分鐘；
[0008]2)再加入-20目石墨粉、-100目鋅粉、-100目鋁粉、-200目氮化硼、-200目碳化硼、-200目氧化鈰、浙青粉，混合60-90分鐘；
[0009]3)然后加入酚醛樹脂，再混合60-90分鐘；
[0010]4)用壓力機(jī)成型，磚坯經(jīng)過200°C X 24小時(shí)干燥。
[0011]為了降低對(duì)鋼水增碳，在保證鎂碳磚抗剝落性和抗侵蝕性的前提下必須進(jìn)一步降低與無碳熔池磚配套的渣線鎂碳磚的碳含量。但降低鎂碳磚碳含量對(duì)鎂碳磚性質(zhì)最明顯的影響是使鎂碳磚抗熱震穩(wěn)定性降低，耐剝落性和抗侵蝕性降低。
[0012]本發(fā)明通過添加鋅粉和鋁粉的組合，不僅起到了抗氧化的作用，而且主要是高溫使用過程中發(fā)生原位反應(yīng)生成非氧化物，然后填充穿插在方鎂石骨架結(jié)構(gòu)中起到增強(qiáng)增韌作用，從而顯著提高鎂碳磚的高溫強(qiáng)度和抗熱震性，改善其抗氧化性和抗渣性能，
[0013]碳化硼和氮化硼可有效的防止石墨和非氧化物的氧化，使得鎂碳磚不易被鋼渣潤(rùn)濕和滲透。
[0014]氧化鈰保證基質(zhì)部分實(shí)現(xiàn)最佳的燒結(jié)、結(jié)合效果。大大提高工作襯的使用壽命，減少碳熔損夾雜，減少鋼包增碳。
[0015]本發(fā)明方法的有益效果為:
[0016]I)本發(fā)明方法制備鋼包用渣線鎂碳磚，碳含量≤3%，對(duì)鋼水增碳≤3ppm,降低了對(duì)鋼水的污染。
[0017]2、本發(fā)明組分中的金屬粉主要作用是在鎂碳磚高溫使用過程中發(fā)生原位反應(yīng)生成非氧化物，然后填充穿插在方鎂石骨架結(jié)構(gòu)中起到增強(qiáng)增韌作用，從而顯著提高鎂碳磚的高溫強(qiáng)度和抗熱震性，改善其抗氧化性和抗渣性能。
[0018]3、本發(fā)明方法制得的鋼包渣線用金屬復(fù)合低碳鎂碳磚，體積密度> 3.05g/cm3，顯氣孔率≤5%，常溫耐壓強(qiáng)度≥53MPa，1400°C埋碳高溫抗折強(qiáng)度≥30Mpa，碳含量≤3%,MgO含量≥85%。
[0019]4、本發(fā)明方法制得的鋼包渣線用金屬復(fù)合低碳鎂碳磚，抗熱震性采用1100°C、風(fēng)冷一次的空氣急冷法測(cè)定殘余強(qiáng)度保持率為78~83% (現(xiàn)常用鎂碳磚殘余強(qiáng)度保持率為50 ~60% )。
[0020]5、本發(fā)明方法制得的鋼包渣線用金屬復(fù)合低碳鎂碳磚，抗氧化性、抗渣性能、高溫強(qiáng)度、抗熱震性提高明顯，鋼包渣線耐火磚壽命延長(zhǎng)，噸鋼耐火材料消耗成本下降。
【具體實(shí)施方式】
[0021]實(shí)施例一
[0022]一種鋼包用渣線鎂碳磚的制備方法，所述鎂碳磚按重量份計(jì)由下列原料組成:5-20目低硅電熔鎂砂28份，20-50目低硅電熔鎂砂26份，50-200目低硅電熔鎂砂8份，-200目低硅電熔鎂砂3份，-20目石墨粉0.8份，-100目鋅粉2份，-100目鋁粉1份，-200目氮化硼1份，-200目碳化硼0.5份，-200目氧化鈰2份，浙青粉0.5份，酚醛樹脂4.5份，所述制備方法包括如下步驟:1)將5-20目低硅電熔鎂砂、20-50目低硅電熔鎂砂、50-200目低硅電熔鎂砂、-200目低硅電熔鎂砂放入混料機(jī)中混合30分鐘；
[0023]2)再加入-20目石墨粉、-100目鋅粉、-100目鋁粉、-200目氮化硼、-200目碳化硼、-200目氧化鈰、浙青粉，混合60分鐘；
[0024]3)然后加入酚醛樹脂，再混合60分鐘；[0025]4)用壓力機(jī)成型，磚坯經(jīng)過200°C X 24小時(shí)干燥。
[0026]實(shí)施例二
[0027]—種鋼包用渣線鎂碳磚的制備方法，所述鎂碳磚按重量份計(jì)由下列原料組成:5-20目低硅電熔鎂砂32份，20-50目低硅電熔鎂砂22份，50-200目低硅電熔鎂砂12份，-200目低硅電熔鎂砂1份，-20目石墨粉1.2份，-100目鋅粉1份，-100目鋁粉2份，-200目氮化硼0.5份，-200目碳化硼1份，-200目氧化鈰1份，浙青粉1.5份，酚醛樹脂3.5份，所述制備方法包括如下步驟:
[0028]I)將5-20目低硅電熔鎂砂、20-50目低硅電熔鎂砂、50-200目低硅電熔鎂砂、-200目低硅電熔鎂砂放入混料機(jī)中混合40分鐘；
[0029]2)再加入-20目石墨粉、-100目鋅粉、-100目鋁粉、-200目氮化硼、-200目碳化硼、-200目氧化鈰、浙青粉，混合90分鐘；
[0030]3)然后加入酚醛樹脂，再混合90分鐘；
[0031]4)用壓力機(jī)成型，磚坯經(jīng)過200°C X 24小時(shí)干燥。
[0032]實(shí)施例三
[0033]一種鋼包用渣線鎂碳磚的制備方法，所述鎂碳磚按重量份計(jì)由下列原料組成:5-20目低硅電熔鎂砂30份，20-50目低硅電熔鎂砂24份，50-200目低硅電熔鎂砂10份，-200目低硅電熔鎂砂2份，-20目石墨粉1.0份，-100目鋅粉1.5份，-100目鋁粉1.5份，-200目氮化硼0.8份，-200目碳化硼0.8份，-200目氧化鈰1.5份，浙青粉1份，酚醛樹脂4份，所述制備方法包括如下步驟:
[0034]I)將5-20目低硅電熔鎂砂、20-50目低硅電熔鎂砂、50-200目低硅電熔鎂砂、-200目低硅電熔鎂砂放入混料機(jī)中混合`35分鐘；
[0035]2)再加入-20目石墨粉、-100目鋅粉、-100目鋁粉、-200目氮化硼、-200目碳化硼、-200目氧化鈰、浙青粉，混合75分鐘；
[0036]3)然后加入酚醛樹脂，再混合75分鐘；
[0037]4)用壓力機(jī)成型，磚坯經(jīng)過200°C X24小時(shí)干燥。
【權(quán)利要求】
1.一種鋼包用渣線鎂碳磚的制備方法，其特征在于，所述鎂碳磚按重量份計(jì)由下列原料組成:5-20目低硅電熔鎂砂28-32份，20-50目低硅電熔鎂砂22-26份，50-200目低硅電熔鎂砂8-12份，-200目低硅電熔鎂砂1-3份，-20目石墨粉0.8-1.2份，-100目鋅粉1_2份，-100目鋁粉1-2份，-200目氮化硼0.5-1份，-200目碳化硼0.5-1份，-200目氧化鈰1-2份，浙青粉0.5-1.5份，酚醛樹脂3.5-4.5份，所述制備方法包括如下步驟: 1)將5-20目低硅電熔鎂砂、20-50目低硅電熔鎂砂、50-200目低硅電熔鎂砂、-200目低硅電熔鎂砂放入混料機(jī)中混合30-40分鐘； 2)再加入-20目石墨粉、-100目鋅粉、-100目鋁粉、-200目氮化硼、-200目碳化硼、-200目氧化鈰、浙青粉，混合60-90分鐘； 3)然后加入酚醛樹脂，再混合60-90分鐘； 4)用壓力 機(jī)成型，磚坯經(jīng)過200°CX24小時(shí)干燥。
【文檔編號(hào)】C04B35/66GK103787672SQ201210434361
【公開日】2014年5月14日 申請(qǐng)日期:2012年11月3日 優(yōu)先權(quán)日:2012年11月3日
【發(fā)明者】李飛 申請(qǐng)人:無錫成博科技發(fā)展有限公司