專利名稱：一種鎂橄欖石-碳質(zhì)耐火磚及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于以鎂橄欖石和石墨為基料的耐火材料領(lǐng)域。尤其涉及一種鎂橄欖石一碳質(zhì)耐 火磚及其制備方法。
技術(shù)背景強(qiáng)化冶煉等冶金新技術(shù)的應(yīng)用需要大量高性能的耐火材料，于是人們大量研究生產(chǎn)和應(yīng) 用了鎂碳質(zhì)耐火材料(US274387， EP0370677，昭57—1663621, CN1088193， CN87薩37， CN2237074， CN1153757)。由于鎂碳質(zhì)耐火材料具有優(yōu)良的耐高溫性、抗侵蝕性和抗熱震性， 耐用性好，已經(jīng)成為煉鋼工業(yè)最主要的高溫爐襯材料。冶金行業(yè)每年需要消耗大量鎂碳質(zhì)耐火材料，但鎂質(zhì)礦產(chǎn)資源有限，鎂質(zhì)原料日益緊張, 采用新的原料取代鎂質(zhì)原料具有非常重要的意義。為節(jié)約鎂質(zhì)原料，有的廠家在生產(chǎn)時(shí)加入 部分白云石代替鎂砂作為主要原料制備耐火材料(CN1459346， CN1074635)，但是，白云石 容易水化并產(chǎn)生較大體積膨脹，材料的體積安定性不好。鎂砂加鉻鐵礦砂雖能生產(chǎn)耐高溫性 能好的耐火材料(CN1060302)，但鉻精礦砂的價(jià)格昂貴，成本太高，而且氧化鉻在高溫下會(huì) 揮發(fā)出六價(jià)鉻，對(duì)人體有害。 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的任務(wù)是提供一種成本低、材料的體積安定性好、環(huán)境友好、耐高溫性好、有優(yōu) 良的耐侵蝕性和抗渣滲透性、能滿足煉鋼使用要求的鎂橄欖石一碳質(zhì)耐火磚及其制備方法。 該耐火磚能廣泛用于煉鋼轉(zhuǎn)爐、電弧爐、盛鋼桶(鋼包)、出鋼槽等冶金設(shè)備。為實(shí)現(xiàn)上述任務(wù)，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是先將50 90 wt。/。的鎂橄欖石熟料、5 40 wt。/。的鎂砂、5 20 wt。/。的石墨混合，外加0 5 wt。/。的抗氧化劑、3 7wt。/。的結(jié)合劑，攪 拌或混碾15 30min，壓制成型，然后在150 24(TC條件下經(jīng)12 24h熱處理。其中鎂橄欖石熟料的MgO含量^43.0wtn/。、粒徑為0 3.5mm，鎂砂的MgO含量 293.0wt%、粒徑為0 lmm，鱗片石墨的C含量295.0城％、粒徑為0 0.15mm;抗氧化劑為 金屬鋁粉、金屬硅粉、金屬鎂粉中的一種或一種以上的混合物；結(jié)合劑或?yàn)榉尤渲⒒驗(yàn)?焦油和瀝青混合。由于采用上述技術(shù)方案，本發(fā)明以資源豐富、價(jià)格低廉、耐高溫性好的鎂橄欖石砂為基
料，代替鎂質(zhì)原料。所制備的鎂橄欖石一碳質(zhì)耐火磚成本低、環(huán)境友好，并具有耐高溫性好、 有優(yōu)良的耐侵蝕性和抗渣滲透性的特點(diǎn)，且材料的體積安定性好。能滿足煉鋼設(shè)備的使用要 求，可廣泛用于煉鋼轉(zhuǎn)爐、電弧爐、盛鋼桶(鋼包)、出鋼槽等冶金設(shè)備。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的描述實(shí)施例1 一種鎂橄欖石一碳質(zhì)耐火磚及其制備方法是先將50 65 Wt。/。的鎂橄欖石熟料、20 40 wt。/。的鎂砂、10 20wt。/。的石墨混合，外加3 wtM的金屬鋁粉和金屬硅粉、3 5wt% 的酚醛樹脂，混碾15 30min，壓制成型，然后在160 22(TC條件下經(jīng)12 24h熱處理。其中鎂橄欖石熟料的MgO含量243.0wt。/。、粒徑為0 3.5mm，鎂砂的MgO含量 293.0wt%、粒徑為0 lmm，鱗片石墨的C含量^95.0wt。/c、粒徑為0 0.15mm。實(shí)施例2 —種鎂橄欖石一碳質(zhì)耐火磚及其制備方法是先將75 90 wt。/。的鎂橄欖石熟 料、5 20wt。/。的鎂砂、5 10wt。/。的石墨混合，外加2wte/。的金屬鋁粉和金屬鎂粉、3 5wt% 的酚醛樹脂，攪拌25 30min，壓制成型，然后在160 22(TC條件下經(jīng)12 24h熱處理。其中鎂橄欖石熟料的MgO含量^43.0wt。/。、粒徑為0 3.5mm，鎂砂的MgO含量 293.0wt%、粒徑為0 lmm，鱗片石墨的C含量^95.0wt0/。、粒徑為0 0.15mm。實(shí)施例3 —種鎂橄欖石一碳質(zhì)耐火磚及其制備方法是先將65 75 wt。/。的鎂橄欖石熟 料、15 30 wt。/。的鎂砂、8 15 wtn/。的石墨混合，外加5 7wt。/。的焦油和瀝青，攪拌20 30min， 壓制成型，然后在150 20(TC條件下經(jīng)12 16h熱處理。其中鎂橄欖石熟料的MgO含量^43.0wf/。、粒徑為0 3.5mm，鎂砂的MgO含量 293.0wt%、粒徑為0 lmm，鱗片石墨的C含量295.0wt。/e)、粒徑為0 0.15mm。按照本具體實(shí)施方式
所述方法制備的鎂橄欖石一碳質(zhì)耐火磚，其實(shí)測(cè)理化指標(biāo)顯氣孔率為3 6%;體積密度為2.65 2.92g/cm3;耐壓強(qiáng)度為23 55.0MPa; MgO為45 60%; C 含量為4 18%。本具體實(shí)施方式
以資源豐富、價(jià)格低廉、耐高溫性好的鎂橄欖石砂為基料，代替鎂質(zhì)原 料。所制備的鎂橄欖石一碳質(zhì)耐火磚成本低、環(huán)境友好，并具有耐高溫性好、有優(yōu)良的耐侵 蝕性和抗渣滲透性的特點(diǎn)，且材料的體積安定性好。能滿足煉鋼設(shè)備的使用要求，可廣泛用 于煉鋼轉(zhuǎn)爐、電弧爐、盛鋼桶(鋼包)、出鋼槽等冶金設(shè)備。
權(quán)利要求
1、一種鎂橄欖石-碳質(zhì)耐火磚的制備方法，其特征在于先將50～90wt％的鎂橄欖石熟料、5～40wt％的鎂砂、5～20wt％的石墨混合，外加0～5wt％的抗氧化劑、3～7wt％的結(jié)合劑，攪拌或混碾15～30min，壓制成型，然后在150～240℃條件下經(jīng)12～24h熱處理。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的鎂橄欖石一碳質(zhì)耐火磚及其制備方法，其特征在于所述的鎂橄 欖石熟料的]VlgO含量^43.0wt。/。、粒徑為0 3.5mm，鎂砂的MgO含量293.0wt。/()、粒徑為0 lmm，鱗片石墨的C含量^95.0wtM、粒徑為0 0.15mm。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的鎂橄欖石一碳質(zhì)耐火磚及其制備方法，其特征在于所述的抗氧 化劑為金屬鋁粉、金屬硅粉、金屬鎂粉中的一種或一種以上的混合物。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的鎂橄欖石一碳質(zhì)耐火磚及其制備方法，其特征在于所述的結(jié)合 劑或?yàn)榉尤渲?、或?yàn)榻褂秃蜑r青混合。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1 4項(xiàng)中任一項(xiàng)所述的鎂橄欖石一碳質(zhì)耐火磚及其制備方法所制備的 鎂橄欖石一碳質(zhì)耐火磚。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種鎂橄欖石-碳質(zhì)耐火磚及其制備方法。所采用的技術(shù)方案是先將50～90wt％的鎂橄欖石熟料、5～40wt％的鎂砂、5～20wt％的石墨混合，外加0～5wt％的抗氧化劑、3～7wt％的結(jié)合劑，攪拌或混碾15～30min，壓制成型，然后在150～240℃條件下經(jīng)12～24h熱處理。其中抗氧化劑為金屬鋁粉、金屬硅粉、金屬鎂粉中的一種或一種以上的混合物；結(jié)合劑或?yàn)榉尤渲?、或?yàn)榻褂秃蜑r青混合。本發(fā)明所制備的鎂橄欖石-碳質(zhì)耐火磚不僅具有成本低、環(huán)境友好、材料的體積安定性好的特點(diǎn)，且具有耐高溫性好、有優(yōu)良的耐侵蝕性和抗渣滲透性、能滿足煉鋼設(shè)備的使用要求的特點(diǎn)。
文檔編號(hào)C04B35/66GK101148362SQ20071005311
公開日2008年3月26日 申請(qǐng)日期2007年9月3日 優(yōu)先權(quán)日2007年9月3日
發(fā)明者劉水斌, 彭勝堂, 晨 白, 祝洪喜, 鄧承繼 申請(qǐng)人:武漢科技大學(xué)