CN103613395A - 一种纳米钢包砖及其生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种纳米钢包砖及其生产方法，其生产原料为：电熔高纯镁砂93-97％、纳米碳素原料0.05-0.5％、抗氧化剂0.1-2％、纳米液和结合剂预处理溶液2-5％，其主要生产过程包括：将高熔高纯镁砂颗粒与纳米碳素材料和抗氧化剂经自动配料后投入预混机中充分预混处理后得到第一纳米级中间粉状物；将纳米液和结合剂预处理溶液利用容器充分搅拌得到第二纳米级中间物；将第一纳米级中间粉状物和第二纳米级中间物投入混碾机中搅拌后的混合物投入液压机压成型砖；烘烤后即可得到纳米钢包砖。本发明利用纳米材料具有较低的碳含量，减少了对碳素天然原料的浪费，节约了成本，再加上纳米材料具有较好的抗侵蚀能力，提高了钢包砖的使用寿命。
Description
技术领域
本发明涉及耐火材料的生产加工领域，尤其涉及到一种纳米钢包砖及其生产方法。
背景技术
近年来，纳米科技发展势头强劲，产业界也正致力于建立纳米技术产业。耐火材料是材料学科的一个分支科学，它一直伴随着高温技术和材料学科的进步和发展。纳米科技是一门新的交叉学科，纳米材料是材料学科的一个热门新分支。如何采用先进的技术，制备出高纯、廉价、无团聚的纳米级粉体材料以及将纳米技术应用于耐火材料以提升耐火材料的性能一直是前沿的研究方向。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种纳米钢包砖及其生产方法，从而克服现有钢包砖耐腐蚀性差、寿命短的缺陷。
为解决上述技术问题，本发明提供一种纳米钢包砖：包括下述四种重量百分比的原料，其中电熔高纯镁砂93-97％、纳米碳素材料0.05-0.5％、抗氧化剂0.1-2％、纳米液和结合剂预处理溶液2-5％。
同时，本发明提供上述纳米钢包砖的生产方法，包括以下步骤：
1)按以下重量百分比进行称取各原料：电熔高纯镁砂93-97％、纳米碳素材料0.05-0.5％、抗氧化剂0.1-2％、纳米液和结合剂预处理溶液2-5％；
2)将电熔高纯镁砂进行粉碎处理；
3)将粉碎后的电熔高纯镁砂颗粒过振动筛，要求颗粒小于8mm；
4)将步骤3)处理后的高熔高纯镁砂颗粒与步骤1)中的纳米碳素材料和抗氧化剂经自动配料后投入预混机中进行充分预混处理后得到第一纳米级中间粉状物；
5)将步骤1)中纳米液和结合剂预处理溶液利用容器充分搅拌得到第二纳米级中间物；
6)将步骤4)和步骤5)中得到的第一纳米级中间粉状物和第二纳米级中间物全部投入行星式混碾机中，先低速搅拌5分钟，然后再高速搅拌20分钟；
7)将步骤6)搅拌后的混合物投入液压机中，在压力为2.5吨／cm2下压成型砖；
8)将压成的型砖送入干燥窑里烘烤20小时后即可得到纳米钢包砖。
步骤7)中烘烤开始时按照每小时升高36℃的速度烘烤6小时使温度达到250℃，然后保持温度在250℃烘烤3小时，接着以每小时降低11℃的速度烘烤11小时。
本发明与现有普通钢包砖相比，具有更低的碳含量、更高的抗侵蚀能力，从而降低了冶炼钢种碳元素的污染、增加了钢包砖的使用次数，达到了环保节能、提高钢包砖使用寿命的目的。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明的技术方案作进一步具体说明。
图1为本发明纳米钢包砖的生产流程图。
图2为现有镁碳砖与本发明纳米钢包砖的侵蚀对比图，其中，图2(a)为现有镁碳砖侵蚀图，图2(b)为本发明纳米钢包砖侵蚀图。
图3为本发明的烘烤温度曲线图。
具体实施方式
下面通过实施例的具体描述，以帮助本领域技术人员理解：
如图1所示：
1)按以下重量百分比进行称取各原料：电熔高纯镁砂93-97％、纳米碳素材料0.05-0.5％、抗氧化剂0.1-2％、纳米液和结合剂预处理溶液2-5％；
2)将电熔高纯镁砂进行粉碎处理；
3)将粉碎后的电熔高纯镁砂颗粒过振动筛，要求颗粒小于8mm；
4)将步骤3)处理后的高熔高纯镁砂颗粒与步骤1)中的纳米碳素材料和抗氧化剂经自动配料后投入预混机中进行充分预混处理后得到第一纳米级中间粉状物；
5)将步骤1)中纳米液和结合剂预处理溶液利用湿式搅拌机充分搅拌得到小于10nm的第二纳米级中间物；
6)将步骤4)和步骤5)中得到的第一纳米级中间粉状物和第二纳米级中间物全部投入行星式混碾机中，先低速搅拌5分钟，然后再高速搅拌20分钟；
7)将步骤6)搅拌后的混合物投入液压机中，在压力为2.5吨／cm2下压成型砖；
8)将压成的型砖送入干燥窑里烘烤20小时后即可得到纳米钢包砖。开始时按照每小时升高36℃的速度烘烤6个小时使温度达到250℃，然后保持温度在250℃烘烤3小时，接着以每小时降低11℃的速度烘烤11小时。见如图3所示：为本发明烘烤温度时间曲线图。
下表1为本发明生产的纳米砖与现有普通砖在三个钢铁厂使用对比情况：
现有耐火材料里使用石墨是都要使用鳞片石墨，碳含量多使用耐侵蚀，耐热振兴，寿命也高，但是本发明的纳米钢包砖实际使用后比目前普遍使用的高碳砖更高寿命，提高15～30％，钢包钢壳表面温度实际检测更低，说明冶炼当中钢水热损失量更减少，而且精炼时增加电容量也更下降。通过以上表格可以发现本发明材料的使用寿命较普通的钢包砖有了很大的提高。
图2为一般碳镁砖和纳米钢包砖的侵蚀对比图，有关实验指标如下表2所示。
通过上述表2可以看出纳米钢包砖对比目前普通的碳镁砖更具有耐侵蚀性。
最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (3)
1.一种纳米钢包砖，其特征在于：包括下述四种重量百分比的原料，其中电熔高纯镁砂93-97％、纳米碳素材料0.05-0.5％、抗氧化剂0.1-2％、纳米液和结合剂预处理溶液2-5％。
2.根据权利要求1所述的纳米钢包砖的生产方法，其特征在于：按照以下步骤进行加工：
1)将所述电熔高纯镁砂进行粉碎处理；
2)将步骤1)粉碎后的电熔高纯镁砂颗粒过振动筛，所述颗粒小于8mm；
3)将步骤2)处理后的电熔高纯镁砂颗粒、纳米碳素材料和抗氧化剂混合经自动配料后投入预混机中进行充分预混处理后得到第一纳米级中间粉状物；
4)将权利要求中所述纳米液和结合剂预处理溶液利用湿式搅拌机充分搅拌得到小于10nm的第二纳米级中间物；
5)将步骤3)得到的第一纳米级中间粉状物和步骤4)得到的第二纳米级中间物全部投入行星式混碾机中，先低速搅拌5分钟，然后再高速搅拌20分钟；
6)将步骤5)搅拌后的混合物投入液压机中，在压力为2.5吨／cm2下压成型砖；
7)将步骤6)所述型砖送入干燥窑中烘烤20小时。
3.根据权利要求2所述的纳米钢包砖的生产方法，其特征在于：步骤7)中烘烤开始时按照每小时升高36℃的速度烘烤6小时使温度达到250℃，然后保持温度在250℃烘烤3小时，接着以每小时降低11℃的速度烘烤11小时。
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| CN201310609115.6A CN103613395A (zh) | 2013-11-18 | 2013-11-18 | 一种纳米钢包砖及其生产方法 |
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| CN103613395A true CN103613395A (zh) | 2014-03-05 |
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104446559A (zh) * | 2014-12-04 | 2015-03-25 | 董兴武 | 一种新型镁碳材质钢包渣线砖及其生产方法 |
| CN107892560A (zh) * | 2017-12-12 | 2018-04-10 | 安徽省萧县华龙耐火材料有限责任公司 | 一种低碳纳米钢包砖 |
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2013
- 2013-11-18 CN CN201310609115.6A patent/CN103613395A/zh active Pending
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