專(zhuān)利名稱(chēng)：一種含復(fù)合防氧化劑的鎂碳磚及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及鋼鐵冶金中用不燒含碳磚領(lǐng)域，特別涉及一種含復(fù)合防氧化劑的鎂碳磚及其制備方法。
背景技術(shù)：
鎂碳磚具有耐火度高、抗渣侵性能好、耐熱震性強(qiáng)及高溫下具有優(yōu)良穩(wěn)定性能、導(dǎo)熱性好、耐磨損、耐剝落性好等優(yōu)良特性，已在電爐、轉(zhuǎn)爐、鋼包及精煉爐上得到廣泛應(yīng)用，同時(shí)，由于鎂碳磚不需高溫?zé)桑?jié)省能源，制作工藝簡(jiǎn)單，因而被世界許多國(guó)家迅速推廣應(yīng)用，而隨著煉鐵、煉鋼工業(yè)的發(fā)展和生產(chǎn)效率的提高，對(duì)耐火材料的性能要求也不斷提高，如何進(jìn)一步提高鎂碳磚的高溫性能，抗渣性能及抗氧化性能，從而延長(zhǎng)使用壽命，降低噸鋼耐材消耗量，仍然是國(guó)內(nèi)外耐火材料研究的課題之一，目前，鎂碳磚所用的抗氧化劑通常為Al，Si，Mg-Al等金屬單質(zhì)粉體，這些金屬粉體在低溫下就能先于石墨被氧化，有效提高了了鎂碳磚的中低溫抗氧化效果，但是，鎂碳磚通常用在工作溫度在1500°C以上的高溫爐內(nèi)，在高溫情況下由于極易被氧化的金屬粉體已經(jīng)完全被氧化，所以要想從根本上解決 鎂碳磚氧化的問(wèn)題應(yīng)該在鎂碳磚中再引入一種低溫下相對(duì)穩(wěn)定而高溫下具有較好的抗氧化效果的抗氧化劑。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種加入復(fù)合防氧化劑的鎂碳磚，使鎂碳磚在整個(gè)使用溫度區(qū)間內(nèi)具有整體性的抗氧化效果，提高了鎂碳磚抗渣侵蝕性能和使用壽命。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)一種含復(fù)合防氧化劑的鎂碳磚及其制備方法，該鎂碳磚由以下原料按重量百分比制成
電溶儀砂3mm<粒度<5mm26 30%
電熔鎂砂1臟< 粒度<3mm25 28%
電熔鎂砂0. 088mm<粒度Slmm9 22%
電熔鎂砂0咖1<粒度<0.088圓17 15%
石墨5 20%
復(fù)合防氧化劑2 4%
瀝青2 5%
酚醛樹(shù)脂2 4%
其制成步驟為I)按原料的配比和要求，準(zhǔn)確稱(chēng)取電熔鎂砂、石墨、復(fù)合防氧化劑、酚醛樹(shù)脂和浙青，先將3mm <粒度< 5mm的電熔鎂砂、Imm <粒度< 3mm的電熔鎂砂和0. 088mm <粒度(Imm的電熔鎂砂加入到混砂機(jī)中預(yù)混碾3 5分鐘，然后再加入酚醛樹(shù)脂混煉3 5分鐘后加入剩余的原料，混碾10 15分鐘；2)將混合好的物料加入模具中，在600噸 1200噸摩擦壓磚機(jī)上加壓，制成坯體；3)將坯體送入干燥窯干燥，干燥窯熱風(fēng)入口溫度40 60°C，保溫區(qū)間溫度180 200°C，出口溫度40 60°C，干燥時(shí)間不小于16小時(shí)；所述的復(fù)合防氧化劑由鎂鋁合金粉和二硼化鈦按重量比為(60 70):(40 30)的比例配制而成。

所述的二硼化鈦中TiB2含量為重量百分比29 38. 5%。所述的鎂鋁合金粉中Mg含量為重量百分比26 34%，Al含量為重量百分比28 36%。與現(xiàn)有的技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明中引入的“鎂鋁合金粉和二硼化鈦復(fù)合防氧化劑”具有較寬的抗氧化溫度區(qū)間，不僅具有較好的抗氧化性能，而且具有較好的抗渣侵蝕性能和使用壽命，在低于1000°C的情況下，鎂鋁合金粉會(huì)優(yōu)先于石墨被氧化，氧化生成的Al2O3和MgO并伴隨一定的體積膨脹；同時(shí)，生成的Al2O3和MgO具有很高的活性很容易反應(yīng)生成鎂鋁尖晶石并伴有8%的體積膨脹，進(jìn)一步封閉氣孔阻止鋼液中的游離氧及鋼渣的進(jìn)入，顯著提高鎂碳磚的抗氧化和抗渣侵蝕性能；二硼化鈦在低于1000°C是相對(duì)穩(wěn)定的，當(dāng)溫度高于1000°C時(shí)會(huì)被鋼液或鋼渣的游離氧氧化，在氧化的過(guò)程中生成的B2O3會(huì)和MgO反應(yīng)生成少量的低熔物硼酸鎂，少量的液相的產(chǎn)生不會(huì)對(duì)鎂碳磚的整體高溫使用性能產(chǎn)生影響，而且還會(huì)起到封閉氣孔保護(hù)石墨不被氧化的作用。
具體實(shí)施例方式下面對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式
進(jìn)一步說(shuō)明實(shí)施例I(一)原料配比見(jiàn)表I(二)制備方法如下I)按表I的配比，準(zhǔn)確稱(chēng)取電熔鎂砂、石墨、酚醛樹(shù)脂、鎂鋁合金粉和二硼化鈦復(fù)合防氧化劑和浙青，先將3mm <粒度彡5mm的電熔鎂砂、Imm <粒度彡3mm的電熔鎂砂和0. 088mm <粒度< 1_的電熔鎂砂加入到混砂機(jī)中預(yù)混碾3 5分鐘，然后再加入酚醛樹(shù)脂混煉3 5分鐘后加入剩余的原料，混碾10 15分鐘；2)將混合好的物料加入模具中，在600噸 1000噸摩擦壓磚機(jī)上加壓，制成坯體；3)將坯體送入干燥窯干燥，干燥窯熱風(fēng)入口溫度40 60°C，保溫區(qū)間溫度180 200°C，出口溫度40 60°C，干燥時(shí)間不小于16小時(shí)。成品的檢測(cè)結(jié)果見(jiàn)表2。
實(shí)施例2(一)原料配比見(jiàn)表I(二)制備方法如下I)按表I的配比，準(zhǔn)確稱(chēng)取電熔鎂砂、石墨、酚醛樹(shù)脂、鎂鋁合金粉和二硼化鈦復(fù)合防氧化劑和浙青，先將3mm <粒度彡5mm的電熔鎂砂、Imm <粒度彡3mm的電熔鎂砂和0. 088mm <粒度< 1_的電熔鎂砂加入到混砂機(jī)中預(yù)混碾3 5分鐘，然后再加入酚醛樹(shù)脂混煉3 5分鐘后加入剩余的原料，混碾10 15分鐘；2)將混合好的物料加入模具中，在600噸 1000噸摩擦壓磚機(jī)上加壓，制成坯體；3)將坯體送入干燥窯干燥，干燥窯熱風(fēng)入口溫度40 60°C，保溫區(qū)間溫度180 200°C，出口溫度40 60°C，干燥時(shí)間不小于16小時(shí)。

成品的檢測(cè)結(jié)果見(jiàn)表2。實(shí)施例3(一)原料配比見(jiàn)表I(二)制備方法如下I)按表I的配比，準(zhǔn)確稱(chēng)取電熔鎂砂、石墨、酚醛樹(shù)脂、鎂鋁合金粉和二硼化鈦復(fù)合防氧化劑和浙青，先將3mm <粒度彡5mm的電熔鎂砂、Imm <粒度彡3mm的電熔鎂砂和0. 088mm <粒度< 1_的電熔鎂砂加入到混砂機(jī)中預(yù)混碾3 5分鐘，然后再加入酚醛樹(shù)脂混煉3 5分鐘后加入剩余的原料，混碾10 15分鐘；2)將混合好的物料加入模具中，在600噸 1000噸摩擦壓磚機(jī)上加壓，制成坯體；3)將坯體送入干燥窯干燥，干燥窯熱風(fēng)入口溫度40 60°C，保溫區(qū)間溫度180 200°C，出口溫度40 60°C，干燥時(shí)間不小于16小時(shí)。成品的檢測(cè)結(jié)果見(jiàn)表2。實(shí)施例4(一)原料配比見(jiàn)表I(二)制備方法如下I)按表I的配比，準(zhǔn)確稱(chēng)取電熔鎂砂、石墨、酚醛樹(shù)脂、鎂鋁合金粉和二硼化鈦復(fù)合防氧化劑和浙青，先將3mm <粒度彡5mm的電熔鎂砂、Imm <粒度彡3mm的電熔鎂砂和0. 088mm <粒度< 1_的電熔鎂砂加入到混砂機(jī)中預(yù)混碾3 5分鐘，然后再加入酚醛樹(shù)脂混煉3 5分鐘后加入剩余的原料，混碾10 15分鐘；2)將混合好的物料加入模具中，在600噸 1000噸摩擦壓磚機(jī)上加壓，制成坯體；3)將坯體送入干燥窯干燥，干燥窯熱風(fēng)入口溫度40 60°C，保溫區(qū)間溫度180 200°C，出口溫度40 60°C，干燥時(shí)間不小于16小時(shí)。成品的檢測(cè)結(jié)果見(jiàn)表2。對(duì)比例(一)原料配比見(jiàn)表I(二)制備方法如下
I)按表I的配比，準(zhǔn)確稱(chēng)取電熔鎂砂、石墨、酚醛樹(shù)脂、鎂鋁粉和浙青，先將3mm<粒度彡5mm的電熔鎂砂、Imm <粒度彡3mm的電熔鎂砂和0. 088mm <粒度彡Imm的電熔鎂砂加入到混砂機(jī)中預(yù)混碾3 5分鐘，然后再加入酚醛樹(shù)脂混煉3 5分鐘后加入剩余的原料，混碾10 15分鐘；2)將混合好的物料加入模具中，在600噸 1000噸摩擦壓磚機(jī)上加壓，制成坯體；3)將坯體送入干燥窯干燥，干燥窯熱風(fēng)入口溫度40 60°C，保溫區(qū)間溫度180 200°C，出口溫度40 60°C，干燥時(shí)間不小于16小時(shí)。成品測(cè)試結(jié)果見(jiàn)表2。體積密度、顯氣孔率、常溫耐壓強(qiáng)度分別按照國(guó)標(biāo)GB/T2997— 2000、GB/T5072—2008進(jìn)行檢測(cè)。高溫抗折強(qiáng)度按照國(guó)標(biāo)GB/T3002— 2004高溫抗折強(qiáng)度試驗(yàn)方法進(jìn)行檢測(cè)。 抗侵蝕性能的檢測(cè)方法按表I的配比，用靜態(tài)坩堝法，在制品中心部位鉆制出O50mmX50mm的渣孔，并于渣孔中分別裝入40克鋼渣，在1600°C保溫6小時(shí)，測(cè)試成品的擴(kuò)孔率。表I
實(shí)施例I 實(shí)施例2 實(shí)施例3 實(shí)施例4 對(duì)比例
名稱(chēng)粒度-----
比例(％) 比例(％) 比例(%) 比例(％) 比例(％)
電熔鎂砂3mm〈粒度sS5mm 26.0 28.0 26.0 28.0 28.0
^ 電熔鎂砂Imm〈粒度sS3mm28.0 26.0 28.0 26.0 26.0
原-------
電熔鎂砂 0.088mm<粒度sSlmm 18.0 17.0 14.0 9.0 18.0料-------
^ 電熔鎂砂 0mm<粒度 sSO. 088mm 15.0 10.5 8.0 7.0 10. 0配-------
石墨sSlOO 目5,010.0 15.0 20,0 10.0
XXa-------
復(fù)合防氧化劑2.02.53.04.0--
鎂鋁粉------――2.0
瀝青粉3.03.03.03.03.0
酚醛樹(shù)脂3.03.03.03.03.0表 權(quán)利要求
1.一種含復(fù)合防氧化劑的鎂碳磚及其制備方法，其特征在干，該鎂碳磚由以下原料按重量百分比制成電恪鎂砂3mm<粒度<5mm26 30%電溶鎂砂l(fā)mm<粒度<3mm25 28% 電溶儀砂0. 088mm<粒度:^ Imm9 22%電熔鎂砂0咖<粒度彡0.088mm7 15% 石畫(huà)5 20% 復(fù)合防氧化劑2 4% 瀝青2 5% 酚醛樹(shù)脂2 4% 其制成步驟為 1)按原料的配比和要求，準(zhǔn)確稱(chēng)取電熔鎂砂、石墨、復(fù)合防氧化劑、酚醛樹(shù)脂和浙青，先將3mm <粒度< 5mm的電熔鎂砂、Imm <粒度< 3mm的電熔鎂砂和0. 088mm <粒度< Imm的電熔鎂砂加入到混砂機(jī)中預(yù)混碾3 5分鐘，然后再加入酚醛樹(shù)脂混煉3 5分鐘后加入剩余的原料，混碾10 15分鐘； 2)將混合好的物料加入模具中，在600噸 1200噸摩擦壓磚機(jī)上加壓，制成坯體； 3)將坯體送入干燥窯干燥，干燥窯熱風(fēng)入口溫度40 60°C，保溫區(qū)間溫度180 200°C，出ロ溫度40 60°C，干燥時(shí)間不小于16小時(shí)； 所述的復(fù)合防氧化劑由鎂鋁合金粉和ニ硼化鈦按重量比為(60 70):(40 30)的比例配制而成。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種含復(fù)合防氧化劑的鎂碳磚及其制備方法，其特征在干，所述的ニ硼化鈦中TiB2含量為重量百分比29 38. 5%。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種含復(fù)合防氧化劑的鎂碳磚及其制備方法，其特征在干，所述的鎂鋁合金粉中Mg含量為重量百分比26 34%，Al含量為重量百分比28 36%。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種含防氧化劑氮化鋁的鎂碳磚，該鎂碳磚由以下原料按重量百分比制成3mm＜粒度≤5mm的電熔鎂砂26～30%、1mm＜粒度≤3mm的電熔鎂砂25～28%、0.088mm＜粒度≤1mm的電熔鎂砂9～22%、0mm＜粒度≤0.088mm的電熔鎂砂7～15%、石墨5～20%、復(fù)合防氧化劑2～4%、瀝青2～5%、酚醛樹(shù)脂2～4%。與現(xiàn)有的技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明中引入的“鎂鋁合金粉和二硼化鈦復(fù)合防氧化劑”具有較寬的抗氧化溫度區(qū)間，不僅具有較好的抗氧化性能，而且具有較好的抗渣侵蝕性能和使用壽命，在低于1000℃的情況下，鎂鋁合金粉會(huì)優(yōu)先于石墨被氧化，氧化生成的Al2O3和MgO并伴隨一定的體積膨脹。
文檔編號(hào)C04B35/66GK102765953SQ201210277759
公開(kāi)日2012年11月7日 申請(qǐng)日期2012年8月7日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月7日
發(fā)明者周晨光, 周清德, 王林 申請(qǐng)人:營(yíng)口鲅魚(yú)圈耐火材料有限公司