CN107793161A - 一种镁碳砖耐火材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种镁碳砖耐火材料及其制备方法，涉及耐火材料技术领域，包括以下组份，组份比例按重量份数计：镁砂颗粒料65～80份；镁砂粉料5～15份；碳素5～15份；碳化硅粉1～3份；碳化硼粉0～2份；结合剂2～4份；固化剂0.1～0.5份。采用本发明方法制备的镁碳砖，抗氧化性、抗热震性和抗冲击性均可得到提高。

Description

一种镁碳砖耐火材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及耐火材料技术领域，具体涉及一种镁碳砖耐火材料及其制备方法。
背景技术
氧化镁的熔点是2800℃，具有很强的耐高温能力，但其抗热震性、抗渣渗透性差；以石墨为代表的碳素材料也具有很强的耐高温能力，并且其热膨胀系数低，抗热震性十分优异，在高温下与钢水、钢渣不易浸润，将二者按一定的比例复合，组成一种综合性能好的耐火材料-镁碳砖。
镁碳砖是以氧化镁和碳为主要成分的耐火材料，含氧化镁60％～95％，碳素1％～40％。由于结合了镁砂和碳素各自的优点，镁碳砖具有优良的抗渣侵蚀性、熔渣渗透性和导热性，主要被用于炼钢转炉的炉衬、出钢口，高功率电炉炉衬，以及炉外精炼炉内衬、盛钢桶渣线等部位，是目前最重要的炼钢用耐火材料之一。
镁碳砖需要不同粒径的原料进行混合，在制备过程中会产生大量的含氧化镁粉尘，现有技术中仅仅对含氧化镁粉尘进行除尘收集，而并没有回收利用。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供了一种镁碳砖耐火材料及其制备方法，回收利用除尘收集的含氧化镁粉尘进行镁碳砖的制备，同时能够提高抗氧化性、抗热震性和抗冲击性。
为了实现上述目的，本发明是通过以下技术方案实现的：
一种镁碳砖耐火材料，包括以下组份，组份比例按重量份数计：
镁砂颗粒料65～80份；
镁砂粉料5～15份；
碳素5～15份；
碳化硅粉1～3份；
碳化硼粉0～2份；
结合剂2～4份；
固化剂0.1～0.5份。
优选的，所述镁砂颗粒料的粒径为1～5mm，所述电熔镁砂颗粒料中的氧化镁含量大于97％。
优选的，所述电熔镁砂粉料包括以下组份，组份比例按重量份数计：
电熔镁砂粉料0～5份；
除尘回收镁砂粉料5～10份。
优选的，所述电熔镁砂粉料和所述除尘回收镁砂粉料的粒径均小于180目。
优选的，所述电熔镁砂粉料中氧化镁含量大于98％。
优选的，所述碳化硅粉的粒径小于300目。
优选的，所述碳素为石墨、碳黑中的一种或两种的混合物。
优选的，所述结合剂为酚醛树脂、沥青中的一种或两种的组合。
本发明还公开了一种镁碳砖耐火材料的制备方法，包括如下步骤：
S1、按所述配比准备好各原料；
S2、将电熔镁砂粉料、除尘回收镁砂粉料、碳化硅粉以及碳化硼粉一起装入混合机中混合，得到预混合细粉；
S3、将镁砂颗粒料加入轮碾机中，加入结合剂混合；
S4、向步骤S3的轮碾机中加入碳素，继续混合；
S5、最后向步骤S4中加入步骤S2获得的预混合细粉，得到耐火砖坯料；
S6、将混合料称量后放入砖模，用压机成型得到产品砖坯，把砖坯烘烤后出窑包装，得到本发明的耐火砖。
本发明的有益效果是：本发明回收利用除尘收集的含氧化镁粉尘进行镁碳砖的制备，同时制备的镁碳砖抗氧化性、抗热震性和抗冲击性均得到提高。
具体实施方式
下面描述本发明的具体实施方式。
实施例1
(1)混料：将5％粒径为200目的电熔镁砂粉料、10％粒径为180目的除尘回收镁砂粉料、1％的碳化硅粉以及1％的碳化硼粉一起装入混合机中混合10分钟，得到预混合细粉；将65％粒径为1～5mm的镁砂颗粒加入轮碾机中，再加入2.8％酚醛树脂和0.2％的固化剂，混合5分钟；加入15％的-194石墨，继续混合5分钟；在轮碾机中加入预混合细粉，混合20分钟后得到混合料；
(2)成型：将步骤(1)所得混合料称量，用1000吨摩擦压力机砖模成型，得到砖坯，把砖坯放入隧道窑烘烤，最高温度200℃，总烘烤时间20小时；
(3)将步骤(2)所得的产品出窑包装，即得本发明的镁碳砖。
该产品的体积稳定性好，耐侵蚀性强。
实施例2
(1)混料：将7％粒径为180目的除尘回收镁砂粉料、3％的碳化硅粉以及2％的碳化硼粉一起装入混合机中混合10分钟，得到预混合细粉；将80％粒径为1～5mm的镁砂颗粒加入轮碾机中，再加入2.5％的酚醛树脂和0.5％的固化剂，混合5分钟；加入5％的-198石墨，继续混合5分钟；在轮碾机中加入预混合细粉，混合20分钟后得到混合料；
(2)成型：将步骤(1)所得混合料称量，用630吨摩擦压力机砖模成型得到砖坯，把砖坯放入隧道窑烘烤，最高温度170℃，总烘烤时间20小时；
(3)将步骤(2)所得的产品出窑包装，即得本发明的镁碳砖。
该产品具有优异的抗氧化性和抗冲击性，即使少量脱碳，依然保持良好的高温性能和强度。
实施例3
(1)混料：将3％粒径为200目的电熔镁砂粉料、7％粒径为180目的除尘回收镁砂粉料、2％的碳化硅粉以及1％的碳化硼粉一起装入混合机中混合10分钟，得到预混合细粉；将71％粒径为1～5mm的电熔镁砂颗粒加入轮碾机中，再加入2.7％的酚醛树脂和0.3％的固化剂，混合5分钟；加入13％的-197石墨，继续混合5分钟；在轮碾机中加入预混合细粉，混合20分钟后得到混合料；
(2)成型：将步骤(1)所得混合料称量，用1600吨摩擦压力机砖模成型得到砖坯，把砖坯放入隧道窑烘烤，最高温度240℃，总烘烤时间14小时；
(3)将步骤(2)所得的产品出窑包装，即得本发明的镁碳砖。
该产品具有优异的抗氧化性和抗冲击性。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种镁碳砖耐火材料，其特征在于，包括以下组份，组份比例按重量份数计：
镁砂颗粒料65～80份；
镁砂粉料5～15份；
碳素5～15份；
碳化硅粉1～3份；
碳化硼粉0～2份；
结合剂2～4份；
固化剂0.1～0.5份。
2.根据权利要求1所述的一种镁碳砖耐火材料，其特征在于，所述镁砂颗粒料的粒径为1～5mm，所述电熔镁砂颗粒料中的氧化镁含量大于97％。
3.根据权利要求1所述的一种镁碳砖耐火材料，其特征在于，所述电熔镁砂粉料包括以下组份，组份比例按重量份数计：
电熔镁砂粉料0～5份；
除尘回收镁砂粉料5～10份。
4.根据权利要求3所述的一种镁碳砖耐火材料，其特征在于，所述电熔镁砂粉料和所述除尘回收镁砂粉料的粒径均小于180目。
5.根据权利要求4所述的一种镁碳砖耐火材料，其特征在于，所述电熔镁砂粉料中氧化镁含量大于98％。
6.根据权利要求1所述的一种镁碳砖耐火材料，其特征在于，所述碳化硅粉的粒径小于300目。
7.根据权利要求1所述的一种镁碳砖耐火材料，其特征在于，所述碳素为石墨、碳黑中的一种或两种的混合物。
8.根据权利要求1所述的一种镁碳砖耐火材料，其特征在于，所述结合剂为酚醛树脂、沥青中的一种或两种的组合。
9.一种镁碳砖耐火材料的制备方法，包括如下步骤：
S1、按所述配比准备好各原料；
S2、将电熔镁砂粉料、除尘回收镁砂粉料、碳化硅粉以及碳化硼粉一起装入混合机中混合，得到预混合细粉；
S3、将镁砂颗粒料加入轮碾机中，加入结合剂混合；
S4、向步骤S3的轮碾机中加入碳素，继续混合；
S5、最后向步骤S4中加入步骤S2获得的预混合细粉，得到耐火砖坯料；
S6、将混合料称量后放入砖模，用压机成型得到产品砖坯，把砖坯烘烤后出窑包装，得到本发明的耐火砖。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN110550922A (zh) * 2019-09-23 2019-12-10 武汉科技大学 一种绿色低蠕变MgO-C砖及其制备方法
CN110563476A (zh) * 2019-10-29 2019-12-13 成都先进金属材料产业技术研究院有限公司 纤维增强耐火砖及其制备方法
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