CN104230359B - 一种电弧炉内衬用镁碳砖及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种电弧炉内衬用镁碳砖及其制造方法，由下述重量百分比的原料制成：电熔镁砂70～80%、鳞片石墨6～20%、金属硅粉1～8%、金属铝粉0.08～4%、添加剂1～10%以及热固性酚醛树脂2～8%；本发明的镁碳砖解决了现有传统镁碳砖的抗氧化性能差、抗渣侵蚀和抗冲刷能力差的问题，利用无水硫酸镁在高温下分解生成高活性的MgO，增强材料的高温使用性能。该镁碳砖砌筑的电弧炉其内衬用耐火衬料熔损速率较低，能明显降低电弧炉用耐材的吨钢消耗，使电弧炉的使用寿命更长。

Description

一种电弧炉内衬用镁碳砖及其制造方法
技术领域
本发明涉及耐火材料技术领域，具体涉及一种电弧炉内衬用镁碳砖及其制备方法。
背景技术
我国目前小电弧炉炼钢仍然占有相当大的比例，它用的价格低廉的较低档次的耐火材料，如用沥青镁砖，低档次的镁碳砖等。使用寿命在40~120炉之间。从20世纪90年代起，超高功率大电炉迅速发展起来，对电弧炉的使用寿命要求越来越高，对传统的MgO-C砖的使用提出了更高的要求。随着工业化的发展，世界废钢铁量的增加，特别是近些年来，电弧炉炼钢发展了一系列新技术，如水冷炉墙、炉盖和电炉，炉壁壁枪和炉门大炮吹氧，偏心炉底出钢以及泡沫造渣等，是电炉炼钢更加迅速，更加接近于转炉。在大量使用炉壁壁枪吹氧替代电极加热炼钢时，造成传统的MgO-C砖氧化损毁、钢渣侵蚀和冲刷异常严重，严重制约了电弧炉整体的使用寿命，耐材的吨钢消耗增加。
发明内容
本发明的目的是为解决上述技术问题的不足，提供一种电弧炉内衬用镁碳砖及其制备方法，使用该MgO-C砖砌筑的电弧炉，其内衬用耐火衬料熔损速率较低，能明显降低电弧炉用耐材的吨钢消耗，使电弧炉的使用寿命更长。
本发明为解决上述技术问题，所提供的技术方案是：一种电弧炉内衬用镁碳砖，由下述重量百分比的原料制成：电熔镁砂70～80%、鳞片石墨6～20%、金属硅粉1～8%、金属铝粉0.08～4%、添加剂1～10%以及热固性酚醛树脂2～8%；
所述电熔镁砂的粒度组成为：5～3mm电熔镁砂15～20%、3～1mm电熔镁砂20～30%、1～0mm电熔镁砂20～30%、200目电熔镁砂10～20%。
所述添加剂为高温沥青粉和无水硫酸镁粉。
所述鳞片石墨的固定碳含量≥95%，金属硅粉的粒度为200目，金属铝粉的粒度为200目。
一种电弧炉内衬用镁碳砖的制备方法，包括以下步骤：
a、取电熔镁砂、鳞片状石墨、高温沥青粉、无水硫酸镁粉、金属硅、金属铝和热固性酚醛树脂，备用；
b、将电熔镁砂磨细，分级成5～3mm、3～1mm、1～0mm和200目五种不同粒度的颗粒原料，备用；
将金属硅和金属铝均磨成粒度≤200目的细粉，得到金属硅粉和金属铝粉，备用；
c、按重量百分比取电熔镁砂70～80%、鳞片石墨6～20%、金属硅粉1～8%、金属铝粉0.08～4%、添加剂1～10%以及热固性酚醛树脂2～8%；
所述的电熔镁砂由以下重量百分比的不同粒度的电熔镁砂组成：5～3mm电熔镁砂15～25%、3～1mm电熔镁砂20～30%、1～0mm电熔镁砂25～35%、200目电熔镁砂10～20%，备用；
所述的添加剂为任意混合比的高温沥青粉和无水硫酸镁粉；
d、将步骤c中5～3mm的电熔镁砂、3～1mm的电熔镁砂、1～0mm的电熔镁砂和鳞片石墨加入混碾机中，干混3～5min，然后加入热固性酚醛树脂，继续混碾5～10min，最后加入200目的电熔镁砂、金属硅粉、金属铝粉、高温沥青粉和无水硫酸镁粉，混碾20min，得到预压料；
e、将预压料经压机压制成型，得到镁碳砖成品。
有益效果
本发明的MgO-C砖在原料中同时加入了高温沥青粉和无水硫酸镁粉，使用该MgO-C砖，砌筑的电弧炉其内衬用耐火衬料熔损速率较低，能明显降低电弧炉用耐材的吨钢消耗，使电弧炉的使用寿命更长，解决了现有传统MgO-C砖的抗氧化性能差、抗渣侵蚀和抗冲刷能力差的问题。
具体实施方式
一种电弧炉内衬用镁碳砖，由下述重量百分比的原料制成：电熔镁砂70～80%、鳞片石墨6～20%、金属硅粉1～8%、金属铝粉0.08～4%、添加剂1～10%以及热固性酚醛树脂2～8%；
所述电熔镁砂的粒度组成为：5～3mm电熔镁砂15～20%、3～1mm电熔镁砂20～30%、1～0mm电熔镁砂20～30%、200目电熔镁砂10～20%。
所述添加剂为高温沥青粉和无水硫酸镁粉。
所述鳞片石墨的固定碳含量≥95%，金属硅粉的粒度为200目，金属铝粉的粒度为200目。
一种电弧炉内衬用镁碳砖的制备方法，包括以下步骤：
a、取电熔镁砂、鳞片状石墨、高温沥青粉、无水硫酸镁粉、金属硅、金属铝和热固性酚醛树脂，备用；
b、将电熔镁砂磨细，分级成5～3mm、3～1mm、1～0mm和200目五种不同粒度的颗粒原料，备用；
将金属硅和金属铝均磨成粒度≤200目的细粉，得到金属硅粉和金属铝粉，备用；
c、按重量百分比取电熔镁砂70～80%、鳞片石墨6～20%、金属硅粉1～8%、金属铝粉0.08～4%、添加剂1～10%以及热固性酚醛树脂2～8%；
所述的电熔镁砂由以下重量百分比的不同粒度的电熔镁砂组成：5～3mm电熔镁砂15～25%、3～1mm电熔镁砂20～30%、1～0mm电熔镁砂25～35%、200目电熔镁砂10～20%，备用；
所述的添加剂为任意混合比的高温沥青粉和无水硫酸镁粉；
d、将步骤c中5～3mm的电熔镁砂、3～1mm的电熔镁砂、1～0mm的电熔镁砂和鳞片石墨加入混碾机中，干混3～5min，然后加入热固性酚醛树脂，继续混碾5～10min，最后加入200目的电熔镁砂、金属硅粉、金属铝粉、高温沥青粉和无水硫酸镁粉，混碾20min，得到预压料；
e、将预压料经压机压制成型，得到镁碳砖成品。
实施例1
一种电弧炉内衬用镁碳砖的制备方法，包括以下步骤：
a、取电熔镁砂、鳞片状石墨、高温沥青粉、无水硫酸镁粉、金属硅、金属铝和热固性酚醛树脂，备用；
b、将电熔镁砂磨细，分级成5～3mm、3～1mm、1～0mm和200目五种不同粒度的颗粒原料，备用；
将金属硅和金属铝均磨成粒度≤200目的细粉，得到金属硅粉和金属铝粉，备用；
c、按重量百分比取电熔镁砂70%、鳞片石墨20%、金属硅粉8%、金属铝粉4%、添加剂10%以及热固性酚醛树脂8%；
所述的电熔镁砂由以下重量百分比的不同粒度的电熔镁砂组成：5～3mm的电熔镁砂20%、3～1mm的电熔镁砂30%、1～0mm的电熔镁砂30%和200目的电熔镁砂20%，备用；
所述的添加剂为任意混合比的高温沥青粉和无水硫酸镁粉；
d、将步骤c中5～3mm的电熔镁砂、3～1mm的电熔镁砂、1～0mm的电熔镁砂和鳞片石墨加入混碾机中，干混5min，然后加入热固性酚醛树脂，继续混碾5min，最后加入200目的电熔镁砂、金属硅粉、金属铝粉、高温沥青粉和无水硫酸镁粉，混碾20min，得到预压料；
e、将预压料经压机压制成型，得到镁碳砖成品。
实施例2
一种电弧炉内衬用镁碳砖的制备方法，包括以下步骤：
a、取电熔镁砂、鳞片状石墨、高温沥青粉、无水硫酸镁粉、金属硅、金属铝和热固性酚醛树脂，备用；
b、将电熔镁砂磨细，分级成5～3mm、3～1mm、1～0mm和200目五种不同粒度的颗粒原料，备用；
将金属硅和金属铝均磨成粒度≤200目的细粉，得到金属硅粉和金属铝粉，备用；
c、按重量百分比取电熔镁砂80%、鳞片石墨6%、金属硅粉1%、金属铝粉0.08%、添加剂8.92%以及热固性酚醛树脂4%；
所述的电熔镁砂由以下重量百分比的不同粒度的电熔镁砂组成：5～3mm的电熔镁砂15%、3～1mm的电熔镁砂30%、1～0mm的电熔镁砂35%和200目的电熔镁砂20%，备用；
所述的添加剂为任意混合比的高温沥青粉和无水硫酸镁粉；
d、将步骤c中5～3mm的电熔镁砂、3～1mm的电熔镁砂、1～0mm的电熔镁砂和鳞片石墨加入混碾机中，干混3min，然后加入热固性酚醛树脂，继续混碾10min，最后加入200目的电熔镁砂、金属硅粉、金属铝粉、高温沥青粉和无水硫酸镁粉，混碾20min，得到预压料；
e、将预压料经压机压制成型，得到镁碳砖成品。
实施例3
一种电弧炉内衬用镁碳砖的制备方法，包括以下步骤：
a、取电熔镁砂、鳞片状石墨、高温沥青粉、无水硫酸镁粉、金属硅、金属铝和热固性酚醛树脂，备用；
b、将电熔镁砂磨细，分级成5～3mm、3～1mm、1～0mm和200目五种不同粒度的颗粒原料，备用；
将金属硅和金属铝均磨成粒度≤200目的细粉，得到金属硅粉和金属铝粉，备用；
c、按重量百分比取电熔镁砂73%、鳞片石墨15%、金属硅粉6%、金属铝粉2%、添加剂2%以及热固性酚醛树脂2%；
所述的电熔镁砂由以下重量百分比的不同粒度的电熔镁砂组成：5～3mm的电熔镁砂20%、3～1mm的电熔镁砂30%、1～0mm的电熔镁砂35%和200目的电熔镁砂15%，备用；
所述的添加剂为任意混合比的高温沥青粉和无水硫酸镁粉；
d、将步骤c中5～3mm的电熔镁砂、3～1mm的电熔镁砂、1～0mm的电熔镁砂和鳞片石墨加入混碾机中，干混5min，然后加入热固性酚醛树脂，继续混碾10min，最后加入200目的电熔镁砂、金属硅粉、金属铝粉、高温沥青粉和无水硫酸镁粉，混碾20min，得到预压料；
e、将预压料经压机压制成型，得到镁碳砖成品。
性能测试
该砖的理化指标如下表所示：
将该砖的使用效果与电弧炉内衬目前用的传统MgO-C砖的使用效果进行对比，结果如下表所示：
该电弧炉内衬用MgO-C砖在某钢厂45t电弧炉试验过程中，熔损均匀，且无内部氧化现象，氧化失重率小，表现出良好的抗熔渣侵蚀性能、抗氧化性能及抗冲刷性能，平均使用炉龄在200炉。从该MgO-C砖的试验使用效果看，电弧炉内衬用MgO-C砖在电弧炉工作衬的使用可以有效的提高电弧炉的使用寿命，降低耐材吨钢消耗。

Claims (1)

1.一种电弧炉内衬用镁碳砖的制备方法，电弧炉内衬用镁碳砖由下述重量百分比的原料制成：电熔镁砂70～80%、鳞片石墨6～20%、金属硅粉1～8%、金属铝粉0.08～4%、添加剂1～10%以及热固性酚醛树脂2～8%，所述电熔镁砂的粒度组成为：5～3mm电熔镁砂15～25%、3～1mm电熔镁砂20～30%、1～0mm电熔镁砂25～35%、200目电熔镁砂10～20%；所述添加剂为高温沥青粉和无水硫酸镁粉，所述鳞片石墨的固定碳含量≥95%，金属硅粉的粒度为≤200目，金属铝粉的粒度为≤200目，其特征在于：制备方法包括以下步骤：
a、取电熔镁砂、鳞片状石墨、高温沥青粉、无水硫酸镁粉、金属硅、金属铝和热固性酚醛树脂，备用；
b、将电熔镁砂磨细，分级成5～3mm、3～1mm、1～0mm和200目四种不同粒度的颗粒原料，备用；
将金属硅和金属铝均磨成粒度≤200目的细粉，得到金属硅粉和金属铝粉，备用；
c、按重量百分比取电熔镁砂70～80%、鳞片石墨6～20%、金属硅粉1～8%、金属铝粉0.08～4%、添加剂1～10%以及热固性酚醛树脂2～8%；
所述的电熔镁砂由以下重量百分比的不同粒度的电熔镁砂组成：5～3mm电熔镁砂15～25%、3～1mm电熔镁砂20～30%、1～0mm电熔镁砂25～35%、200目电熔镁砂10～20%，备用；
所述的添加剂为任意混合比的高温沥青粉和无水硫酸镁粉；
d、将步骤c中5～3mm的电熔镁砂、3～1mm的电熔镁砂、1～0mm的电熔镁砂和鳞片石墨加入混碾机中，干混3～5min，然后加入热固性酚醛树脂，继续混碾5～10min，最后加入200目的电熔镁砂、金属硅粉、金属铝粉、高温沥青粉和无水硫酸镁粉，混碾20min，得到预压料；
e、将预压料经压机压制成型，得到镁碳砖成品。
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