CN102167569A

CN102167569A - 矾土基纳米复合氧化物陶瓷结合Al2O3-MgO-C不烧制品及其制备方法

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Publication number: CN102167569A
Application number: CN2010106088836A
Authority: CN
Inventors: 高树森
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2010-12-28
Filing date: 2010-12-28
Publication date: 2011-08-31
Anticipated expiration: 2030-12-28
Also published as: CN102167569B

Abstract

本发明涉及一种用纳米Al₂O₃和MgO薄膜包裹碳的Al₂O₃-MgO-C不烧制品及其制备方法。该制品是以天然高铝矾土(AlOOH)和烧结镁石(MgO)为起始原料，采用溶胶-凝胶工艺方法，将超细高铝矾土、碳粉、水及外加剂放入高速冲击搅拌机中，进行涂覆加工处理，使它们彼此发生强烈地冲击和搅拌，形成碳和氢氧化铝的高浓度复合溶胶悬浮液，使Al(OH)₃被强烈地吸附在碳的表面，实现用氢氧化铝涂覆碳粉的制作工艺。混合料在湿碾搅拌过程中，基质粉料中的氧化镁粉与混合水发生水化反应，生成氢氧化镁溶胶，它与氢氧化铝溶胶通过原位合成反应形成碳-铝尖晶石的纳米结构基质，制成本发明的Al₂O₃-MgO-C不烧制品。

Description

矾土基纳米复合氧化物陶瓷结合Al2O3-MgO-C不烧制品及其制备方法

技术领域

本发明属于耐火材料技术领域，尤其涉及一种炼钢二次精炼钢包用纳米Al₂O₃和MgO薄膜包裹碳的Al₂O₃-MgO-C不烧制品。

背景技术

现代炼钢生产的发展趋势是连铸比例增多，广泛采用炉外精炼工艺技术，以减少钢中夹杂，增加钢的特殊品种，提高品种钢的质量。因此，钢包的功能发生显著变化，由盛装钢水容器变为新的冶炼工艺设备。由于精炼温度升高，钢水停留时间加长，添加合金元素和造渣精炼，并从钢包底部吹氩进行强烈搅拌，致使精炼钢包使用条件更加恶化，钢包内衬损毁加剧。因此，对精炼钢包内衬使用材质、质量和经济性提出了新的更高要求，以保证炉外精炼的顺利进行，生产出高质量的品种钢。耐火材料紧跟钢铁工业的技术进步，为钢铁工业提供最佳服务，满足精炼工艺设备的高效运转也取得了很大进步。

近年来，镁碳砖及铝碳砖的研究成就了铝镁碳砖的发展与应用。由于原位尖晶石的形成表现出良好的抗渣及抗钢水侵蚀性能，铝镁碳砖还具有良好的热性能和力学性能。并且由于尖晶石的形成使铝镁碳砖产生膨胀，从而砖缝衔接紧密，阻碍了钢水的渗入。目前国内外主要使用Al₂O₃-MgO-C砖作为精炼钢包内衬材质，其特征是它具有较好的抗渣侵蚀性、高温体积稳定性、抗热震性、高温强度等特征。但是，随着二次精炼比率的提高，钢包内衬的负荷比以往增大。目前的状况是随着处理时间的加长和处理温度的提高，以及处理渣的高碱度化等，使铝-镁砖、铝-镁-碳砖的使用寿命明显降低，为二次精炼技术的实施和发展带来了很大的困难。另一方面这种Al₂O₃-MgO-C砖在性能方面还存在一些缺陷，主要反应在碳含量与导热性、抗热震性之间的矛盾、抗侵蚀性与抗渣渗透性之间的矛盾；因此，实际使用中常常出现裂纹、剥落、掉块等损坏形式，从而导致使用寿命进一步降低，出现了与二次精炼技术使用不相适应的局面，所以二次精炼钢包内衬越来越要求高耐火性的新材料。

采用纳米技术和纳米材料在耐火材料领域中应用取得了迅速发展。本发明人在研究开发二次精炼LF炉整体炉衬用含碳-铝尖晶石耐火浇注料时，研究开发了一种用纳米Al₂O₃薄膜包裹碳-铝尖晶石耐火浇注料[发明人：高树森；专利名称：纳米Al₂O₃薄膜包裹的碳-铝尖晶石耐火浇注料及其制备方法；发明专利公开号：CN 101417884A]。它的制备和在二次精炼钢包中的使用成功，为炼钢精炼技术发展和在整体钢包中应用起到了重要的推动作用。目前砖砌钢包中还占用相当大的比例，为了适应炼钢发展需求，本发明制成了以纳米Al₂O₃和MgO包裹碳的尖晶石的纳米结构基质的Al₂O₃-MgO-C不烧制品。

碳具有不易被钢水和熔渣所湿润、低的热膨胀性、高的导热率以及在高温下长期使用不会发生软化，所以将碳加入到以氧化物为主的耐火材料中，能使耐火材料结构和性能得到根本改善。因此，含碳耐火材料的研究与开发已成为耐火材料行业中一个关注的热点课题。但是，在含碳耐火材料的生产与应用中，仍然存在一些难题，例如：碳的湿润性和分散性差的问题；高温下的氧化问题；碳源和高效防氧化剂的选择问题；氧化物与碳之间在热力学上是不稳定的产生氧化还原反应而导致组织结构劣化问题；这些问题都已成为制约含碳耐火材料进一步发展和应用的重大难题。所以，如何解决这些问题，研发出纳米复合氧化物薄膜包裹碳的Al₂O₃-MgO-C砖是钢的二次精炼技术发展的关键问题。

发明内容

本发明目的是采用纳米技术和纳米材料，在耐火材料工业中进行应用，开创纳米耐火材料新领域，解决以往耐火材料在组织结构和技术性能方面存在的问题，生产出能够形成纳米结构基质的耐火材料，使其纳米技术和纳米材料所具有的功能特性在耐火材料中都能够充分显示出来。因而提供一种具有特殊的抗渣侵蚀性和抗渣渗透性、抗热震性、低导热的不烧制品，在二次精炼中炉底、侧壁和冲击区部位使用，以满足二次精炼技术发展使用需求。制成了本发明纳米复合氧化物陶瓷结合以及用纳米复合氧化物包裹碳的Al₂O₃-MgO-C不烧制品。本产品最大特点是采用我国具有丰富的天然资源高铝矾土和轻烧镁石作原料，是以纳米碳黑和石油焦粉作为碳源，并能形成用纳米Al₂O₃和MgO包裹碳的尖晶石的纳米结构基质的Al₂O₃-MgO-C不烧制品。本产品在性能方面具有优异的抗钢水熔渣侵蚀性和抗渗透性，同时显著提高抗热震性、高温体积稳定性、抗高温蠕变性和适宜的隔热性能，因此在钢包和二次精炼炉中应用，解决了目前Al₂O₃-MgO-C砖生产和使用中存在的各种技术难题，满足了二次精炼技术发展需求，为钢铁工业提供最佳服务。

本发明的矾土基纳米复合氧化物陶瓷结合Al₂O₃-MgO-C不烧制品是采用纳米Al(OH)₃、Mg(OH)₂复合溶胶悬浮液作为纳米陶瓷结合剂，该不烧制品配料的质量百分比是由骨料、基质粉料和结合剂系统组成。其中骨料用量为65-70％；基质粉料和结合剂系统用量为30-35％。

骨料配料组成：

特级矾土熟料：2-3mm，30～35％；1-2mm，0～15％；

棕刚玉或亚白刚玉：1-2mm，0～15％；0.5-1mm，0～7％；0.088-0.5mm，0～10％；

电熔白刚玉：0.5-1mm，0～7％；0.088-0.5mm，0～10％；

镁铝尖晶石：0.5-1mm，0～7％；0.088-0.5mm，0～10％；

基质粉料和结合剂系统配料组成：

电熔白刚玉粉、板状刚玉粉或棕刚玉粉：≤44um，6～9％；

煅烧工业α-Al₂O₃超细粉：≤4um，0～3％；

活性Al₂O₃超细粉：≤2um，1～2％；

轻烧MgO粉、重烧MgO粉或电熔MgO粉：≤44um，3～8％；

镁铝尖晶石粉：≤44um，0～6％；

石油焦粉、碳黑：3～5％；

纳米Al(OH)₃溶胶悬浮液，以干料量计：3～5％；

硅灰和白粘土：1～3％；碳化硅：0～3％；碳化硼：0～2％；

金属Si、Al、Mg及其合金：3～4％；

六偏磷酸钠，外加：0-0.35％；

三聚磷酸钠，外加：0-0.35％；

乙二醇，外加：0-0.2％；

丁醇，外加：0-0.2％；

水，补加：0-1％。

本发明矾土基纳米复合氧化物陶瓷结合Al₂O₃-MgO-C不烧制品是以纳米Al(OH)₃、Mg(OH)₂复合溶胶悬浮液作为纳米陶瓷结合剂。另一方面，这种纳米Al(OH)₃、Mg(OH)₂复合溶胶悬浮液，在本含碳的铝镁不烧制品中还作为包裹碳粉的涂覆材料，使复合溶胶液被强烈地吸附在碳粉的表面上，形成Al₂O₃和MgO凝胶涂层。因此，这种高浓度复合溶胶悬浮液的制备以及在Al₂O₃-MgO-C不烧制品中的应用就成为本发明的核心技术，也是矾土基纳米Al₂O₃-MgO-C不烧制品成败与否的关键技术。

配料中所述的纳米Al(OH)₃、Mg(OH)₂复合溶胶悬浮液结合剂和作为碳的涂覆材料是以天然特级高铝矾土(Al₂O₃·H₂O为主的矿物组成)和轻烧镁石(MgO)超细粉体(≤0.2um)为起始原料，采用溶胶-凝胶工艺方法，在高能机械作用下，使之在常温下与水发生水化反应，制成Al(OH)₃、Mg(OH)₂复合溶胶悬浮液。

近年来，在耐火材料结合剂选择方面，以纳米陶瓷结合剂为基础，复合型结合剂得到发展。在纳米氧化物陶瓷结合的Al₂O₃-MgO-C不烧制品中，可供选择的复合型结合剂主要有水合氧化铝、铝酸钙水泥和硅灰。认为水合氧化铝对该系而言，是适合的结合剂，因为它与MgO或Al₂O₃不形成低熔点相。如果要保持高温强度和抗侵蚀性，就应该避免使用CA水泥，因为在CaO-MgO-Al₂O₃系相图中显示，CA水泥与MgO不相容，而使少量的CA水泥由于形成低熔点相而大大降低了MgO的耐火度。在Al₂O₃-MgO系中选用硅灰作结合剂也是合理的，它不仅起结合剂和填充气孔作用，而且硅灰与Al₂O₃或MgO反应，在原位形成高熔点的莫来石(A₃S₂)或镁橄榄石(M₂S)，因而还提高了机械强度。

研究认为，改变碳种，采用石油焦粉和纳米碳黑代替以往在含碳耐火材料中使用片状石墨，对提高含碳耐火材料的润湿性、分散性、降低用水量以及提高碳与耐火氧化物之间的结合能力都显示出显著效果。为了改进新型低碳(≤5％)Al₂O₃-MgO-C砖在降低碳含量后仍保持良好的抗热震性，改变基质组成和结构最为重要，特别是引用纳米复合氧化物通过原位合成反应，形成纳米铝-尖晶石的包裹碳的纳米结构基质的Al₂O₃-MgO-C二次尖晶石制品，因此，它具有优异的抗渣侵蚀性和抗渣渗透性，以及优良的抗热震性和高温强度。另外，在氧化物含碳耐火材料中，碳源和抗氧化剂的选择是两个基本要素，在含碳耐火材料开发中起着重要作用。

配料中所述的金属Si粉、Al粉、Mg粉、碳化物(SiC)、硼化物(B₄C)及其复合合金粉体Si-Al粉、Si-Mg粉等抗氧化剂在高温下防止碳的氧化起到了重要作用。一方面是Al、Si在热处理过程中发生的物相变化降低了制品的气孔率，使材料结构致密化，从而降低了氧化性气体与材料的有效接触面积；另一方面，Al、Si与氧气发生的氧化反应所释放的Al₂O、SiO气体遇O₂或CO₂气体反应生成固态的Al₂O₃和SiO₂，其沉积在气孔内的固体表面上，堵塞气孔，抑制了气体的扩散，从而起到防氧化作用。但是金属Al在1000℃以上会与C反应生成Al₄C₃，它会与来自环境中的蒸汽发生反应，生成CH和Al(OH)₃，并伴随产生较大的体积膨胀，从而对材料产生潜在的破坏作用，而金属Si粉在含碳耐火材料中有着良好的抗氧化作用。碳化硅(SiC)在含碳材料中氧化时产生SiO₂，并把CO(g)还原成C(s)。基质中SiO₂的析出起到了抑制材料中C的氧化作用，同时反应生成的C又补充了部分损耗的SiC。碳化硼(B₄C)抗氧化剂在含碳材料Al₂O₃-MgO-C材料中，除了起到抗氧化作用外，还对提高制品的强度和致密度有显著作用。研究结果表明，这类抗氧化剂在耐火材料中不仅起到抗氧化作用，而且还有着其它多方面的重要作用，主要是纳米二次碳的形成和沉积作用。因此可提高该产品的抗渣渗透性，并显著地提高其使用寿命。

耐火材料是一种成分复杂，不同相有趣排列的独特耐高温复合材料，是由不同粒级的颗粒料、基质粉料或结合剂系统组成，通常由多相或纳米相构成。配料中所述的颗粒料部分是由特级矾土孰料、棕刚玉、亚白刚玉、电熔刚玉和合成尖晶石系列粒级组成。这种多品种不同粒级颗粒料混合使用，以平衡品种质量和生产成本之间的矛盾，也是新型耐火材料重要特征之一。本配料的临界粒度为3mm，2-3mm为大颗粒，1-2mm、0.5-1mm为中颗粒，0.088-0.5mm为小颗粒。一般说，以铝矾土孰料作为大颗粒和中颗粒使用，以棕刚玉或亚白刚玉为中颗粒，以合成尖晶石或电熔刚玉作为小颗粒，它们对最终产品成本、性能和使用起着重要作用。

耐火材料的基质或结合剂系统对制品的成型和性能是关键的，配料中所述的基质粉料和结合剂系统是由纳米Al₂O₃和MgO复合氧化物陶瓷结合剂、“硅灰和白粘土”复合型结合剂，纳米Al₂O₃和MgO涂覆材料、微米和亚微米粒级的烧结氧化镁以及不同品种的Al₂O₃、SiC和碳粉等各种基质粉料以及外加剂系统组成，其基质配料系统主要技术特征在于：其一，采用纳米技术和纳米复合氧化物Al₂O₃和MgO作为纳米陶瓷结合剂，通过原位合成反应形成以纳米二次尖晶石为主要成分的纳米结构基质的含碳耐火材料，另外还采用氢氧化铝和非氧化物SiC复合溶胶悬浮液作为碳粉的涂覆材料，这种用氧化物Al₂O₃和非氧化物SiC涂覆碳粉的包裹工艺技术，不仅使含碳材料的润湿性和分散性得以改善，而且，更重要的是有效地防止碳在高温下被氧化；其二，是在本材料基质结构中引用的尖晶石不是采用粉碎的已合成的尖晶石，而是加入不同品种和特性的Al₂O₃和MgO为原始组分，通过原位合成反应生成的纳米二次尖晶石，它是构成纳米结构基质的重要保证条件。其三，基质复合配料系统材料的品种多、粒级细、比表面积大、化学反应活性高是其重要特征，这就为高分散的纳米粒子与微米和亚微米粒级的基质粉料之间的复合条件下所发生的原位合成反应和高温结构反应以及纳米结构基质的形成提供重要保证条件。基质粉料在材质方面，是采用多组分复合配料，而且各种不同粉料都具有各自不同的特点，例如，在氧化镁组分中，分别采用轻烧活性氧化镁、重烧氧化镁和电熔氧化镁，而且加入量要严格控制在3-8％的范围。其目的是严格控制尖晶石的反应进程；在氧化铝系中，包括煅烧工业α-Al₂O₃超细粉、活性Al₂O₃超细粉、各种刚玉粉等。从基质复合粉料粒度角度出发，它是由纳米氧化物陶瓷粉体、微米和亚微米粒级的各种基质粉料，按基质与分散相粒度大小划分，纳米复合相陶瓷包括微米、亚微米级晶粒构成的基质粉料与纳米粒级分散相的复合。因此，以上所述的基质相的组分中采用不同品种、加入数量及不同粒度要求，都是本发明矾土基纳米复合氧化物陶瓷结合Al₂O₃-MgO-C不烧制品的主要保证条件，同时也是本发明重要技术内容之一。

本发明Al₂O₃-MgO-C不烧制品的主要工艺程序包括：各种颗粒料和基质粉料的制备；重量配料、湿碾混练；用高吨位(1000t)压砖机压制成型；产品热处理等。

采用天然特级矾土(Al₂O₃·H₂O)和轻烧氧化镁为起始原料，矾土基全反应合成用纳米Al₂O₃、MgO陶瓷结合和用Al(OH)₃、Mg(OH)₂复合溶胶悬浮液包裹碳的Al₂O₃-MgO-C质不烧制品配方，将配制的干混合料加入到湿碾混练机中，干混合1～2分钟，然后将经过高速冲击搅拌混合处理的一定浓度含碳纳米复合氢氧化物溶胶悬浮液直接加入到该混合料中，再经湿混练20～30分钟，并根据混合料需水情况补加0～1％的水，湿混后的物料在高吨位(1000t)压砖机压制成型，成型后的砖坯在隧道式加热窑中以600～800℃温度进行热处理，制成本发明的矾土基纳米氧化物陶瓷结合的Al₂O₃-MgO-C不烧制品。干混合料是指骨料与基质粉料按配料要求经干混搅拌制成，还包括结合剂中的硅灰。

在本发明Al₂O₃-MgO-C不烧制品生产工艺中，对碳粉进行涂覆工艺技术是个关键环节，用耐火氧化物、SiC等材料涂覆碳粉表面是改进碳粉润湿性和分散性最有效的方法，它是采用液相分散包裹法进行的，其具体涂覆技术工艺是：首先是以一水铝石(Al₂O₃·H₂O)为主要矿物的特级高铝矾土、高铝矾土和SiC、超细碳粉和水，按一定重量比，放入高速冲击搅拌混合机(≥2000转/分钟)中，经过溶胶化和分散处理，以及24～36小时高速冲击搅拌，使各种物料彼此间发生强烈地冲击和碰撞。这种高速冲击搅拌工艺技术，不仅使复合粉体的均匀性和分散性得到保证，而且还使碳粉颗粒进一步得到细化，颗粒形状球形化，为提高堆积密度和浆体的流动性创造了有利条件；同时也使复合粉体的表面能和表面活性大大提高，因而导致形成了碳和氢氧化铝或氢氧化铝-SiC的复合溶胶悬浮液，并使氢氧化铝或氢氧化铝-SiC被强烈地吸附在碳的表面上，实现了用氢氧化铝涂覆碳粉的制作工艺，然后将这种含碳的复合溶胶悬浮液直接加入到混合料中，通过控制氢氧化铝溶胶向凝胶的转化过程来制备氧化铝凝胶涂层，从而形成了全覆盖、无裂纹、高强致密的氧化铝或SiC包裹层；在混合料混练过程中，基质粉料中轻烧氧化镁和混合水发生水化反应，生成氢氧化镁溶胶液，它与氢氧化铝溶胶悬浮液通过原位合成反应，形成了含碳的铝—尖晶石纳米结构基质，制成了本发明纳米Al₂O₃-MgO-C不烧制品。

本发明纳米Al₂O₃-MgO-C不烧制品的制备与使用成功，又一次证实纳米技术和纳米材料所具有的功能和特性在纳米耐火材料领域中得到充分证实，这就为耐火材料工业转型与发展指明了方向。纳米耐火材料基本特征是：组织结构致密，显微结构优良，纳米结构基质得以形成，各项性能指标全面得到提升。120℃烘干：体积密度2.9～3.0g/cm³，显气孔率10～12％，耐压强度50～70Mpa；1550℃烧后：体积密度3.0～3.2g/cm³，显气孔率10～13％，耐压强度70～90Mpa，线变化率介于+0.1～0.3％之间；抗渣侵蚀性、抗渣渗透性、抗热震性、高温体积稳定性等优良。这些特性为它在炼钢新技术中成功使用奠定了良好的基础。

具体实施方式

实施例1

按照本发明列于表1的实施例1，矾土基全反应合成用纳米Al₂O₃、MgO陶瓷结合和用Al(OH)₃、Mg(OH)₂复合溶胶悬浮液包裹碳的Al₂O₃-MgO-C质不烧制品配方，将配制的干混合料加入到湿碾混练机中，干混合1～2分钟，然后将经过高速冲击搅拌混合处理的一定浓度的含碳纳米复合氢氧化物溶胶悬浮液结合剂直接加入到该混合料中，再经湿混练20～30分钟，并根据混合料需水情况补加0～1％的水，湿混后的物料在高吨位(1000t)压砖机压制成型，成型后的砖坯在隧道式加热窑中以600～800℃温度进行热处理，制成本发明的矾土基纳米氧化物陶瓷结合的Al₂O₃-MgO-C不烧制品。

本实施例最大特点是采用天然的特级矾土(Al₂O₃·H₂O)和轻烧氧化镁为原料，制成一定浓度的含碳纳米复合氢氧化物溶胶悬浮液结合剂。此外，本实施例还具有引用的全反应合成尖晶石，能生成了纳米二次尖晶石、氧化铝、碳为主要成分的纳米结构基质。另外，由于在生成二次尖晶石时伴随微膨胀的发生，所以在约束下发生致密化，可进一步提高耐渗透性和耐侵蚀性，从而大大提高使用寿命。本实施例Al₂O₃-MgO-C质不烧制品主要技术性能指标列于表2。

实施例2

按照本发明列于表1的实施例2，反应合成与预合成用纳米Al₂O₃、MgO陶瓷结合和用Al(OH)₃、Mg(OH)₂、SiC复合溶胶悬浮液包裹碳的Al₂O₃-MgO-C质不烧制品配方，将配制的干混合料加入到湿碾混练机中，干混合1～2分钟，然后将经过高速冲击搅拌混合处理的一定浓度的含碳纳米复合氢氧化物、SiC溶胶悬浮液结合剂直接加入到该混合料中，再经湿混练20～30分钟，并根据混合料需水情况补加0～1％的水，湿混后的物料在高吨位(1000t)压砖机压制成型，成型后的砖坯在隧道式加热窑中以600～800℃温度进行热处理，制成本发明的矾土基纳米氧化物陶瓷结合的Al₂O₃-MgO-C不烧制品。

本实施例最大特点是采用SiC和复合氧化物作为涂覆材料，特别是SiC有效地解决了含碳耐火材料存在的润湿性、分散性差、用水量多等难题；SiC在高温下对防止碳的氧化具有重要作用。此外，本实施例还具有引用的全反应合成尖晶石，能生成了纳米二次尖晶石、氧化铝、碳化硅、碳为主要成分的纳米结构基质。抗热震性和高温结构稳定性优良，在实际使用中不易发生裂纹和剥落损毁，更适合于精炼炉炉底、包壁等部位使用。本实施例Al₂O₃-MgO-C质不烧制品的主要技术性能指标列于表2。

表1本发明实施例1、实施例2纳米耐火材料配方

表2本发明实施例1、实施例2耐火材料主要性能

Claims

1.一种矾土基纳米复合氧化物陶瓷结合Al₂O₃-MgO-C不烧制品，其特征在于：耐火不烧制品组成的质量百分比是由65-70％的骨料和30-35％的基质粉料组成，以纳米Al(OH)₃、Mg(OH)₂复合溶胶悬浮液作为结合剂，其中

骨料配料为：特级矾土熟料：2-3mm，30～35％；1-2mm，0～15％；棕刚玉或亚白刚玉：1-2mm，0～15％；0.5-1mm，0～7％；0.088-0.5mm，0～10％；电熔白刚玉：0.5-1mm，0～7％；0.088-0.5mm，0～10％；镁铝尖晶石：0.5-1mm，0～7％；0.088-0.5mm，0～10％；

基质粉料组成：电熔白刚玉粉、板状刚玉粉或棕刚玉粉：≤44um，6～9％；煅烧工业α-Al₂O₃超细粉：≤4um，0～3％；活性Al₂O₃超细粉：≤2um，1～2％；轻烧MgO粉、重烧MgO粉或电熔MgO粉：≤44um，3～8％；镁铝尖晶石粉：≤44um，0～6％；石油焦粉、碳黑：3～5％；

纳米Al(OH)₃溶胶悬浮液，以干料量计：3～5％；硅灰和白粘土：1～3％；碳化硅：0～3％；碳化硼：0～2％；金属Si、Al、Mg及其合金：3～4％；六偏磷酸钠，外加：0-0.35％；三聚磷酸钠，外加：0-0.35％；乙二醇，外加：0-0.2％；丁醇，外加：0-0.2％；水，补加：0-1％。

2.根据权利要求1所述的一种矾土基纳米复合氧化物陶瓷结合Al₂O₃-MgO-C不烧制品，其特征在于：在氧化物含碳耐火材料中，碳源和抗氧化剂的选择是两个基本要素；采用石油焦粉和纳米碳黑代替以往在含碳耐火材料中使用片状石墨，对提高含碳耐火材料的润湿性、分散性、降低用水量以及提高碳与耐火氧化物之间的结合能力都显示出显著效果；防氧化剂采用金属Si粉、Al粉、Mg粉、碳化物(SiC)、硼化物(B4C)及其复合合金粉体Si-Al粉、Si-Mg粉，这类防氧化剂除了具有防止碳的氧化作用外，还具有提高高温强度和纳米二次碳的形成两个重要作用。

3.根据权利要求1所述的一种矾土基纳米复合氧化物陶瓷结合Al₂O₃-MgO-C不烧制品，其特征在于：颗粒料部分是由特级矾土孰料、棕刚玉、亚白刚玉、电熔刚玉和合成尖晶石系列粒级组成，采用五种粒级，以铝矾土孰料作为大颗粒和中颗粒使用，以棕刚玉或亚白刚玉为中颗粒，以合成尖晶石或电熔刚玉作为小颗粒；基质粉料和结合剂系统是由纳米Al₂O₃和MgO复合氧化物陶瓷结合剂、“硅灰和白粘土”复合型结合剂，纳米Al₂O₃和MgO涂覆材料、微米和亚微米粒级的烧结氧化镁以及不同品种的Al₂O₃、SiC和碳粉等各种基质粉料以及外加剂系统组成。

4.根据权利要求1所述的一种矾土基纳米复合氧化物陶瓷结合Al₂O₃-MgO-C不烧制品的制备方法，其特征在于：不烧制品的制备工艺是采用天然特级矾土(Al₂O₃·H₂O)和轻烧氧化镁为起始原料，矾土基全反应合成用纳米Al₂O₃、MgO陶瓷结合和用Al(OH)₃、Mg(OH)₂复合溶胶悬浮液包裹碳的Al₂O₃-MgO-C质不烧制品配方，将配制的干混合料加入到湿碾混练机中，混练1～2分钟，然后将经过高速冲击搅拌混合处理的一定浓度含碳纳米复合氢氧化物溶胶悬浮液直接加入到该混合料中，再经湿混练20～30分钟，并根据混合料需水情况补加0～1％的水，湿混后的物料在高吨位(1000t)压砖机压制成型，成型后的砖坯在隧道式加热窑中以600～800℃温度进行热处理，制成本发明的矾土基纳米氧化物陶瓷结合的Al₂O₃-MgO-C不烧制品。

5.根据权利要求1所述的一种矾土基纳米复合氧化物陶瓷结合Al₂O₃-MgO-C不烧制品的制备方法，其特征在于：在本含碳的铝镁不烧制品中，纳米Al(OH)₃、Mg(OH)₂复合溶胶悬浮液不仅作为纳米陶瓷结合剂而且作为包裹碳粉的涂覆材料，其制备工艺是以天然特级高铝矾土(Al₂O₃·H₂O为主的矿物组成)和轻烧镁石(MgO)超细粉体(≤0.2um)为起始原料，采用溶胶-凝胶工艺方法，在高能机械作用下，使之在常温下与水发生水化反应，制成Al(OH)₃、Mg(OH)₂复合溶胶悬浮液。

6.根据权利要求1所述的一种矾土基纳米复合氧化物陶瓷结合Al₂O₃-MgO-C不烧制品的制备方法，其特征在于：对碳粉进行涂覆工艺技术是个关键环节，用耐火氧化物、SiC等材料涂覆碳粉表面是改进碳粉润湿性和分散性最有效的方法，它是采用液相分散包裹法进行的，其具体涂覆技术工艺是：首先是以一水铝石(Al₂O₃·H₂O)为主要矿物的特级高铝矾土、高铝矾土和SiC、超细碳粉和水，按一定重量比，放入高速冲击搅拌混合机(≥2000转/分钟)中，经过溶胶化和分散处理，以及24～36小时高速冲击搅拌，使各种物料彼此间发生强烈地冲击和碰撞，形成了碳和氢氧化铝或氢氧化铝-SiC的复合溶胶悬浮液，并使氢氧化铝或氢氧化铝-SiC被强烈地吸附在碳的表面上，实现了用氢氧化铝涂覆碳粉的制作工艺，然后将这种含碳的复合溶胶悬浮液直接加入到混合料中，通过控制氢氧化铝溶胶向凝胶的转化过程来制备氧化铝凝胶涂层，从而形成了全覆盖、无裂纹、高强致密的氧化铝或SiC包裹层；在混合料混练过程中，基质粉料中轻烧氧化镁和混合水发生水化反应，生成氢氧化镁溶胶液，它与氢氧化铝溶胶悬浮液通过原位合成反应，形成了含碳的铝—尖晶石纳米结构基质，制成了本发明纳米Al₂O₃-MgO-C不烧制品。