CN102887718A - 金属复合低碳镁碳渣线砖及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于炼钢耐火材料线砖及其制备方法，尤其涉及金属复合低碳镁碳渣线砖及其制备方法。金属复合低碳镁碳渣线砖，该线砖按重量百分比计由以下的组分经过压制成型制得：镁砂85%~95%，石墨2.0%~4.5%，金属钢纤维1.0%~6.0%，酚醛树脂0.5%~2.0%，金属脱氧剂1.5%~5.0%；所述的金属脱氧剂由金属铝粉和硅粉组成，铝硅比2.0:1~3.0:1。金属复合低碳镁碳渣线砖的制备方法，该方法采用所述的组分，经混炼、困料、压制成型、固化后制得。一种金属复合低碳镁碳渣线砖的优点是：该线砖提高低碳镁碳砖的热震稳定性及高温强度。

Description

金属复合低碳镁碳渣线砖及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种用于炼钢耐火材料线砖及其制备方法。

背景技术

随着社会的不断进步及钢铁工业的迅速发展，对钢品种质量的要求不断提高，使得各种精炼炉炉衬的工作条件也趋于高温、热负荷时间加长、加之吹氧、吹氩抽真空，尤其是冶炼低碳钢、超低碳钢和镇静钢的情况下，通常使用的镁铬砖、铝镁碳砖、镁白云石砖、浇注料、普通镁碳砖等，这些产品已无法满足钢质量提高和冶炼速度的要求。

目前，精炼炉炼钢也称为炉外精炼、方式已由30余种，其中使用较多的方法有DH、RH、AOD、VOD、LF、VAD、ASEA-DKF等，现在它们已成为提高钢水质量的关键手段（即炼钢-炉外精炼-连铸）生产过程中的关键环节。虽然各种炉外精炼方法的工艺不同，但它们却存在着许多共同点：

（1）通常应用真空、惰性气体或还原性气氛等，为钢水创造一个理想的精炼气氛条件；

（2）采用电磁力、惰性气体或者机械搅拌的方法搅拌钢水；

（3）采用加热措施，如电弧加热、埋弧加热、等离子加热或者增加钢水中的化学热等，来补偿精炼过程中钢水的温度损失。

由于各种二次精炼装置的操作条件不同，因此，其内衬的损毁机理也不一样。耐火材料向熔渣中的溶解、熔渣向耐火材料中的渗透、热剥落和结构性剥落是精炼炉炉衬蚀损的主要原因。

发展钢铁产业炼制高效化与生产过程的清洁化，已经成为新世纪钢铁行业核心技术发展方向。在2007年，发改委的《产业结构调整指导目录》指出，将钢铁产业中的“优质合成、不定形耐火材料生产”列为鼓励类产业；而将“含铬质耐火材料生产线”列为限制类生产项目。

镁碳砖耐火材料是以MgO、C为主要化学成分的碱性复合镁碳质耐火制品，由于石墨与炉渣不润湿以及石墨具有良好的导热性，使镁碳砖具有优良的抗渣侵蚀及热震稳定性能而被广泛应用于AOD炉、VOD炉等炉外精炼设备。

随着冶炼纯净钢、低碳钢和超低碳钢品种比例的增加，镁碳砖对钢水增碳使钢水受到污染的问题变得越来越严重，因此必须降低其碳含量来减少对钢水的污染。同时，对于传统的镁碳砖的结合剂多为酚醛树脂，这种结合剂的结构呈各面同性的玻璃态。所以使镁碳砖呈脆性，弹性模量高，对制品的热稳定性不利，且制品的高温强度也低。并且，普通镁碳砖制品成本不断提高，原料电熔镁砂价格上涨迅速，石墨价格也不断攀升。目前，国外已广泛推广应用低碳镁碳砖，产品已经覆盖不锈钢、部分特殊钢以及碳钢领域，由于要求较高的技术壁垒及低碳镁碳合成砂为原料制约条件，国内仅少数具备生产。

发明内容

为了解决上述普通镁碳砖的含碳量高，污染钢水、使用寿命低等技术问题，本发明的目的是提供一种金属复合低碳镁碳渣线砖，该线砖提高低碳镁碳砖的热震稳定性及高温强度。本发明的另外一个目的是提供上述的金属复合低碳镁碳渣线砖的制备方法。

为了实现上述的第一个目的，本发明采用了以下的技术方案：

金属复合低碳镁碳渣线砖，该线砖按重量百分比计由以下的组分经过压制成型制得：

镁砂        85%~95%        石墨      2.0%~4.5%

金属钢纤维  1.0%~6.0%      酚醛树脂  0.5%~2.0%

金属脱氧剂  1.5%~5.0%；所述的金属脱氧剂由金属铝粉和硅粉组成，铝硅比2.0:1~3.0:1。

作为优选，该线砖按重量百分比计由以下的组分经过压制成型制得：

镁砂        87%~92%      石墨      2.5%~4.2%

金属钢纤维  2.0%~5.0%    酚醛树脂  0.8%~1.5%

金属脱氧剂  2.5%~3.5%。

作为最优选，该线砖按重量百分比计由以下的组分经过压制成型制得：

镁砂        89%         石墨      4.0%

金属钢纤维  3.0%        酚醛树脂  1.0%

金属脱氧剂  3.0%。

作为优选，上述的金属脱氧剂铝硅比2.5:1。

为了实现上述的第二个目的，本发明采用了以下的技术方案：

一种金属复合低碳镁碳渣线砖的制备方法，该方法采用所述的组分，经混炼、困料、压制成型、固化后制得。

本发明由于采用了上述的技术方案，所述的金属复合低碳镁碳砖的主要功能性技术指标为：

（1）主要材料成分及含量：MgO≥82%；；

（2）体积密度：≥3.0g/cm³；

（3）抗折强度：≥19MPa；

（4）耐压强度：≥105MPa。

本发明选用以高纯度镁砂（MgO含量大于82%）为基料，同时配以金属钢纤维和酚醛树脂作为复合结合剂。另外添加4%左右的石墨，在保持了抗侵蚀、抗渣蚀能力下，提高了产品寿命，并且配以铝硅金属复合脱氧剂（可以有效的抑制碳的氧化，同时形成碳化物及氮化物还能提高镁碳砖的高温强度）。

具体实施方式

实施例1

金属复合低碳镁碳渣线砖，该线砖按重量百分比计由以下的组分经过压制成型制得：

镁砂        89%         石墨      4.0%

金属钢纤维  3.0%        酚醛树脂  1.0%

金属脱氧剂  3.0%；所述的金属脱氧剂包括金属铝粉和硅粉，铝硅比2.5:1。

上述的金属复合低碳镁碳渣线砖的制备方法，该方法采用所述的组分，经混炼、困料、压制成型、固化后制得。

实施例2

金属复合低碳镁碳渣线砖，该线砖按重量百分比计由以下的组分经过压制成型制得：

镁砂        91%         石墨      3.5%

金属钢纤维  1.5%        酚醛树脂  1.5%

金属脱氧剂  2.5%；所述的金属脱氧剂包括金属铝粉和硅粉，铝硅比2.5:1。

上述的金属复合低碳镁碳渣线砖的制备方法，该方法采用所述的组分，经混炼、困料、压制成型、固化后制得。

实施例3

金属复合低碳镁碳渣线砖，该线砖按重量百分比计由以下的组分经过压制成型制得：

镁砂        86%         石墨      4.5%

金属钢纤维  3.5%        酚醛树脂  2.5%

金属脱氧剂  3.5%；所述的金属脱氧剂包括金属铝粉和硅粉，铝硅比2.5:1。

上述的金属复合低碳镁碳渣线砖的制备方法，该方法采用所述的组分，经混炼、困料、压制成型、固化后制得。

试验例

申请人对本发明实施例1的产品与国产其他几种镁碳砖材料性能综合分析比较一览表

从上表中可以看出：

本发明产品在与其他产品技术指标相近的情况下含碳量与常温耐压强度指标有着明显优势，其中含碳量为最低，常温耐压强度为最高。

本发明金属复合低碳镁碳渣线砖产品经过国家轻工业陶瓷耐火材料质量监督检测宜兴站的多次检测，出具的检验报告对产品的性能、指标所列的检测结果表明，其各项技术指标均达到设计的技术要求。经多家用户试用，均一致反映金属复合低碳镁碳渣线砖具有良好的抗热震性，高温强度、抗氧化性、抗渣性，并且使用寿命明显延长（均达到40次以上，最高达到157次）。用户试用的结果表明，金属复合低碳镁碳渣线砖的开发已经基本达到了预期的效果。在结构、工艺等方面都有重大改进和提升，达到了进口产品的主要性能指标。

检测结果和用户使用意见表明，金属复合低碳镁碳渣线砖的开发已经达到了预期的效果。

金属复合低碳镁碳渣线砖产品标准和检测结果对照表

Claims (5)

1.金属复合低碳镁碳渣线砖，其特征在于该线砖按重量百分比计由以下的组分经过压制成型制得：

镁砂        85%~95%          石墨      2.0%~4.5%

金属钢纤维  1.0%~6.0%        酚醛树脂  0.5%~2.0%

金属脱氧剂  1.5%~5.0%；所述的金属脱氧剂由金属铝粉和硅粉组成，铝硅比2.0:1~3.0:1。

2.根据权利要求1所述的金属复合低碳镁碳渣线砖，其特征在于该线砖按重量百分比计由以下的组分经过压制成型制得：

镁砂        87%~92%          石墨      2.5%~4.2%

金属钢纤维  2.0%~5.0%        酚醛树脂  0.8%~1.5%

金属脱氧剂  2.5%~3.5%。

3.根据权利要求1所述的金属复合低碳镁碳渣线砖，其特征在于该线砖按重量百分比计由以下的组分经过压制成型制得：

镁砂        89%         石墨      4.0%

金属钢纤维  3.0%        酚醛树脂  1.0%

金属脱氧剂  3.0%。

4.根据权利要求1~3任意一项权利要求所述的金属复合低碳镁碳渣线砖，其特征在于：铝硅比2.5:1。

5.一种金属复合低碳镁碳渣线砖的制备方法，其特征在于：该方法采用权利要求1~3任意一项权利要求所述的组分，经混炼、困料、压制成型、固化后制得。