CN101439978B - 高温烧成镁碳砖及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及高温烧成镁碳砖及其制造方法。采用的技术方案是：高温烧成镁碳砖，由以下原料按重量百分比制成：1-5mm的镁砂40-60％、≤1mm的镁砂10-30％、≤0.088mm的镁砂粉10-30％、石墨5-18％、混合酚醛树脂2.4-4.0％；其中，混合酚醛树脂是指，将酚醛树脂重量的0.5-1.5％的氧化铁红加入到酚醛树脂中，搅拌20-50分钟，混合均匀。制造方法如下：将各原料按重量百分比混合均匀；加压成坯；坯体入干燥窑干燥；干燥后的坯体码放到台车上；码好坯体的台车入遂道窑，在温度1500-1700℃保温8-12小时。本发明为碱性，可避免高温状态下，挥发物对环境造成污染，提高使用寿命。
Description
技术领域：
本发明涉及冶金工业转炉、电炉、钢包(精炼炉)等用的耐火材料领域，特别涉及一种碱性高温烧成镁碳砖及其制造方法领域。
背景技术：
随着冶金工业的发展以及耐火材料行业的技术进步，高质量的耐火制品以其高温性能好，使用寿命高，环保、无污染的性能优势，正逐步被世人所重视。
传统镁碳砖在上世纪70年代起已在全世界陆续得到广泛应用，开发较早，种类繁多，生产厂家众多。但在使用中，因镁碳砖在高温状态下，具有其挥发物对环境造成污染的弊端，因此高温烧成镁碳砖的开发、研制、生产愈来愈成为一种客观现实的需要。
发明内容：
为了解决上述问题，本发明提出一种碱性高温烧成镁碳砖，可以避免高温状态下，挥发物对环境造成污染，同时可以稳定其高温使用性能，提高使用寿命。
本发明的另一目的是提供一种高温烧成镁碳砖的制造方法。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种高温烧成镁碳砖，由以下原料按重量百分比制成：
1-5mm的镁砂 40-60％、≤1mm的镁砂10-30％、
≤0.088mm的镁砂粉10-30％、石墨 5-18％、
混合酚醛树脂 2.4-4.0％；
其中，混合酚醛树脂是指，将酚醛树脂重量的0.5-1.5％的氧化铁加入到酚醛树脂中，搅拌20-50分钟，混合均匀。
高温烧成镁碳砖的制造方法如下：
1)将镁砂经破碎机机械破碎，经5mm和1mm筛网筛分后，制成粒度分别为1-5mm和≤1mm的镁砂，取其中一部分≤1mm的镁砂用球磨机加工成粒度≤0.088mm的镁砂粉；
2)制备混合酚醛树脂，将酚醛树脂重量的0.5-1.5％的氧化铁加入到酚醛树脂中，搅拌20-50分钟，混合均匀；
3)按上述重量百分比，将粒度为1-5mm和粒度≤1mm的镁砂加入混砂机中，干混1-3分钟，然后加入混合酚醛树脂，湿混3-10分钟，加入石墨，湿混5-10分钟，再加入粒度≤0.088mm的镁砂粉，混练35-70分钟；
4)将混练好的物料加入模具中，加压成坯；
5)将坯体送入干燥窑干燥，干燥窑从低温升至200±10℃时保温4-7小时，自然降温时间不低于3小时；
6)将干燥后的坯体码放到台车上，坯体的四周及顶部用耐火砖码严，在耐火砖与坯体之间用焦粉填实；
7)将码好坯体的台车送入遂道窑中，升温，在温度1500-1700℃保温8-12小时，降温冷却。
在生产过程中，优选MgO≥96％的镁砂；和LG-192以上的石墨。
在原料筛分时，颗粒或细粉中允许有超过粒度值的颗料或细粉存在，但5-1mm的颗粒上下限及≤1mm的上限不允许超10％，≤0.088mm的镁砂粉通过率不允许低于95％。
干燥是一个关键环节，由于酚醛树脂在＞70℃时开始固化，通过固化的过程来提高坯体的强度，为了使酚醛树脂完全固化，因此采取了温度200±10℃时保温4-7小时，自然降温时间不低于3小时，干燥后坯体强度≥30Mpa。
烧成是制造最关键的一个环节。由于坯体中含有石墨，为了避免石墨在高温中被氧化，因此采取了坯体四周及顶部用耐火砖码严并用焦粉填实的码砖方式。由于镁砂和石墨均为高熔点物质，我们通过多次反复试验，最后确定，烧成温度1500-1700℃保温8-12小时，总烧成时间，从升温到降温大约需90小时，可制得成品。
本发明的有益效果是：本发明高温烧成镁碳砖是一种MgO为主要矿物组成的耐火材料，采用镁砂、石墨和酚醛树脂制成，使得制品呈碱性。在酚醛树脂中按比例加入氧化铁，可以稳定产品的高温性能，提高其使用寿命。由于制品在1500-1700℃的高温中煅烧，使得制品原料石墨及酚醛树脂中的挥发物及杂质成分烧失，稳定了制品高温性能，达到了环保、无污染并提高其使用寿命的目的。
具体实施方式，
下面通过实施例进一步描述本发明。
实施例1
一种高温烧成镁碳砖，由以下原料按重量百分比制成：
1-5mm的镁砂(MgO：97.5％，C/S≥2) 48.5％、
≤1mm的镁砂(MgO：97.5％，C/S≥2) 17.5％、
≤0.088mm的镁砂粉(MgO：97.5％，C/S≥2)16.5％、
石墨 14.5％、
混合酚醛树脂 3.0％。
高温烧成镁碳砖的制造方法如下：
1)将镁砂经破碎机机械破碎，经5mm和1mm筛网筛分后，制成粒度分别为1-5mm和≤1mm的镁砂，取其中一部分≤1mm的镁砂用球磨机加工成≤0.088mm的镁砂粉；
2)制备混合酚醛树脂，将酚醛树脂重量的1.0％的氧化铁加入到酚醛树脂中，搅拌35分钟，混合均匀；
3)按上述重量百分比，将粒度为1-5mm和粒度≤1mm的镁砂加入混砂机中，干混3分钟，然后加入混合酚醛树脂，湿混8分钟，加入石墨，湿混8分钟，再加入粒度≤0.088mm的镁砂粉，混练60分钟；
4)将混合好的物料加入模具中，在1000吨摩擦压砖机上加压，获得湿坯；
5)干燥窑采用电加热方法，将湿坯体送入干燥窑，然后送电升温，干燥窑从低温升至200±10℃时保温7小时，自然降温时间不低于3小时；
6)将干燥后的坯体码放到台车上，坯体的四周及顶部用耐火砖码严，在耐火砖与坯体之间用焦粉填实；
7)将码好坯体的台车送入遂道窑中，升温，在温度1600±10℃保温9小时，降温冷却。总烧成时间，从升温到降温90小时。成品测试结果见表1。
实施例2
一种高温烧成镁碳砖，由以下原料按重量百分比制成：
1-5mm的镁砂(MgO：96.7％，C/S≥2) 59.6％、
≤1mm的镁砂(MgO：96.7％，C/S≥2) 10％、
≤0.088mm的镁砂粉(MgO：96.7％，C/S≥2)23％、
石墨 5％、
混合酚醛树脂 2.4％。
高温烧成镁碳砖的制造方法如下：
1)将镁砂经破碎机机械破碎，经5mm和1mm筛网筛分后，制成粒度分别为1-5mm和≤1mm的镁砂，取其中一部分≤1mm的镁砂用球磨机加工成粒度≤0.088mm的镁砂粉；
2)制备混合酚醛树脂，将酚醛树脂重量的0.5％的氧化铁加入到酚醛树脂中，搅拌20-50分钟，混合均匀；
3)按上重量百分比，将粒度为1-5mm和粒度≤1mm的镁砂加入混砂机中，干混1-3分钟，然后加入混合酚醛树脂，湿混3-10分钟，加入石墨，湿混5-10分钟，再加入粒度≤0.088mm的镁砂粉，混练35-70分钟；
4)将混练好的物料加入模具中，加压成坯；
5)将坯体送入干燥窑干燥，干燥窑从低温升至200±10℃时保温4-7小时，自然降温时间不低于3小时；
6)将干燥后的坯体码放到台车上，坯体的四周及顶部用耐火砖码严，在耐火砖与坯体之间用焦粉填实；
7)将码好坯体的台车送入遂道窑中，升温，在温度1500℃保温12小时，降温冷却。成品测试结果见表1。
实施例3
一种高温烧成镁碳砖，由以下原料按重量百分比制成：
1-5mm的镁砂(MgO：98.2％，C/S≥2) 40％、
≤1mm的镁砂(MgO：98.2％，C/S≥2) 28％、
≤0.088mm的镁砂粉(MgO：98.2％，C/S≥2)10％、
石墨 18％、
混合酚醛树脂 4％。
高温烧成镁碳砖的制造方法如下：
1)将镁砂经破碎机机械破碎，经5mm和1mm筛网筛分后，制成粒度分别为1-5mm和粒度≤1mm的镁砂，取其中一部分≤1mm的镁砂用球磨机加工成≤0.088mm的镁砂粉；
2)制备混合酚醛树脂，将酚醛树脂重量的1.5％的氧化铁加入到酚醛树脂中，搅拌20-50分钟，混合均匀；
3)按上述重量百分比，将粒度为1-5mm和粒度≤1mm的镁砂加入混砂机中，干混1-3分钟，然后加入混合酚醛树脂，湿混3-10分钟，加入石墨，湿混5-10分钟，再加入粒度≤0.088mm的镁砂粉，混练35-70分钟；
4)将混练好的物料加入模具中，加压成坯；
5)将坯体送入干燥窑干燥，干燥窑从低温升至200±10℃时保温4-7小时，自然降温时间不低于3小时；
6)将干燥后的坯体码放到台车上，坯体的四周及顶部用耐火砖码严，在耐火砖与坯体之间用焦粉填实；
7)将码好坯体的台车送入遂道窑中，升温，在温度1700℃保温8-12小时，降温冷却。成品测试结果见表1。
表1：
Claims (1)
1.一种高温烧成镁碳砖的制造方法，其特征在于制造方法如下：
1)高温烧成镁碳砖原料的重量百分比组成如下：
1-5mm的镁砂 40-60％、≤1mm的镁砂 10-30％、
≤0.088mm的镁砂粉 10-30％、石墨 5-18％、
混合酚醛树脂 2.4-4.0％；
其中，混合酚醛树脂是指，将酚醛树脂重量的0.5-1.5％的氧化铁加入到酚醛树脂中，搅拌20-50分钟，混合均匀；
2)将镁砂经破碎机机械破碎，经5mm和1mm筛网筛分后，制成粒度分别为1-5mm和≤1mm的镁砂，取其中一部分≤1mm的镁砂用球磨机加工成粒度≤0.088mm的镁砂粉；
3)制备混合酚醛树脂，将酚醛树脂重量的0.5-1.5％的氧化铁加入到酚醛树脂中，搅拌20-50分钟，混合均匀；
4)按步骤1)所述的重量百分比，将粒度为1-5mm和粒度≤1mm的镁砂加入混砂机中，干混1-3分钟，然后加入混合酚醛树脂，湿混3-10分钟，加入石墨，湿混5-10分钟，再加入粒度≤0.088mm的镁砂粉，混练35-70分钟；
5)将混练好的物料加入模具中，加压成坯；
6)将坯体送入干燥窑干燥，干燥窑从低温升至200±10℃时保温4-7小时，自然降温时间不低于3小时；
7)将干燥后的坯体码放到台车上，坯体的四周及顶部用耐火砖码严，在耐火砖与坯体之间用焦粉填实；
8)将码好坯体的台车送入隧道窑中，升温，在温度1500-1700℃保温8-12小时，降温冷却。
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