CN108558371B - 一种磁复合耐火材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种磁复合耐火材料及其制备方法。其技术方案是：将粒径为3～1mm和0.088～1mm的氧化镁颗粒混合后的混合料Ⅰ与含碳有机结合剂混碾，混碾后的混合料Ⅱ与石墨、氧化镁细粉、碳纤维和抗氧化剂混碾，得到混合料Ⅲ。再将编织成螺线状的碳纤维在液态环氧树脂中浸泡干燥，得到纤维盘；将10～50个纤维盘的起始端和末端与对应的2根碳纤维导线连接，得到纤维盘组；纤维盘组掩埋于模具内的混合料Ⅲ中，压制成型，高温炉内埋炭烧成。然后将热电池装入烧成的磁复合耐火材料的凹槽中，热电池正极和负极与2根对应的碳纤维导线相连，即得磁复合耐火材料。本发明所制制品的高温性能好，在高温下产生的高强度磁场能大幅提升钢液洁净度。

Description

一种磁复合耐火材料及其制备方法
技术领域
本发明属于复合耐火材料领域。具体涉及一种磁复合耐火材料及其制备方法。
背景技术
耐火材料作为高温行业必不可少的的支撑材料，在冶金、化工、石化、电力及军工等领域具有广泛的应用。其中50％以上的耐火材料应用于冶金工业，耐火材料性能的提高将极大促进高品质金属冶炼技术的发展。近年来，关于耐火材料的研究主要集中在提高其高温性能方面，对其电磁性能的研究较少，然而电磁技术作为高品质钢冶炼的重要手段之一，在冶金领域的应用日益广泛。常见的技术手段有电磁制动、电磁搅拌、感应加热、电磁净化等。这些技术具有非接触、无污染、节能环保、易调控、调节效果明显等优点。目前主要通过外加线圈、电磁铁或永磁体等形式来产生磁场，这些方法存在结构复杂、磁场强度不高、高温磁场不稳定、运行成本高等缺点。
传统的镁碳质耐火材料具有高温强度大、抗热震性好、抗渣侵蚀性能强等优异特性，主要用作炼钢转炉、电炉、精炼炉和钢包内衬材料，是目前使用量较大的镁质复合耐火材料。现有的文献研究了耐火材料在电学方面的性能，蒋久信等(蒋久信，张国栋，李纯等.石墨对MgO-C耐火材料导电性能的影响[J].耐火材料,2002,36(6):329-332.)研究了石墨对镁碳质耐火材料导电性能的影响，侧重于研究石墨粒度、加入量对材料电阻率变化的影响，旨在提高电弧炉炉底镁碳耐火材料的导电性，减少电力浪费与电极损耗，但其研究的镁碳耐火材料只局限用作导电元件，无法产生磁场，不能起到搅拌钢液、去除钢中夹杂物、提高钢材质量的作用；刘开琪等(刘开琪，许胜西，李林等.树脂结合陶瓷/炭复合耐火材料的导电机理[J]. 耐火材料,1999(3):127-129.)探究了树脂结合陶瓷/炭复合耐火材料的导电机理，虽建立了材料的导电网络模型，但并未对导电网络进行设计，无法产生磁场，不能起到净化钢液、减少夹杂物的作用，同时也无法减弱钢液对耐火材料的冲刷。
“一种镁橄榄石-尖晶石-碳导电耐火材料及其制备方法”(CN 107721440A)专利技术，以工业废渣为原料，经过混匀、成型、烧成等工序后制得高温性能优良且导电性良好的耐火材料；“直流电弧炉炉底用导电耐火材料”(CN 107793161A)专利技术，利用电熔镁砂、鳞片石墨等原料经混合后捣打成型，用作直流电弧炉炉底材料，电阻率低，能降低电极消耗提高电炉寿命，且成本低廉；“一种直流电弧炉炉底耐火材料”(CN 1508091A)专利技术，利用氧化镁、碳、铁、钛、铝、铝镁合金等原料制成了一种导电耐火材料，电阻率低，可适用于各种类型的直流电弧炉，且在操作中可任意修补，价格低，开炉工序简单。但上述三个专利技术所生产的耐火材料只具有导电性能，只能作为单一的导电耐火材料使用，不能产生磁场，不具备搅拌钢液、减少钢液钢渣对耐火材料侵蚀和去除钢中夹杂物等有益效果。
发明内容
本发明旨在克服现有技术缺陷，目的提供一种工艺简单、生产成本低的磁复合耐火材料的制备方法，用该方法制备的磁复合耐火材料不仅具有优异的抗侵蚀性能、抗热震性能和高温力学性能；并能在高温下直接作为磁体产生高强度磁场，大幅提升钢液洁净度；且能减少钢液钢渣对耐火材料的侵蚀，提高耐火材料服役寿命。
为实现上述任务，本发明所采用的技术方案的具体步骤是：
步骤一、将45～55质量份的粒径为3～1mm的氧化镁颗粒与15～25质量份的粒径为0.088～1mm的氧化镁颗粒在搅拌锅内混合2～3min，得到混合料Ⅰ。
将所述混合料Ⅰ与2～3质量份的含碳有机结合剂在混碾机内混碾1～2min，得到混合料Ⅱ。
将所述混合料Ⅱ与5～15质量份的石墨、10～20质量份的氧化镁细粉、3～5质量份的碳纤维和0.1～0.5质量份的抗氧化剂在混碾机内混碾1～2min，得到混合料Ⅲ。
步骤二、将碳纤维编织成螺线状，然后在液态环氧树脂中浸泡3～5min，再置于恒温干燥箱内，在75～85℃条件下干燥5～8小时，得到纤维盘。
将10～50个所述纤维盘的起始端分别与一根碳纤维导线连接，将所述10～50个纤维盘的末端分别与另一根碳纤维导线连接，得到纤维盘组；所述纤维盘组内的所述纤维盘间的距离为8～12mm。
步骤三、先在模具内铺一层所述混合料Ⅲ，再将所述纤维盘组置于模具内，然后将所述混合料Ⅲ均匀填充在所述纤维盘组的周围及间隙内，在100～200MPa条件下压制成型，得到磁复合耐火材料坯体。
所述模具内，所述纤维盘组∶所述混合料Ⅲ的质量比为(5～8)∶100。
步骤四、将所述磁复合耐火材料坯体掩埋在匣钵内的炭粉中，再将所述匣钵置于高温炉中，以2～5℃/min的速率升温至150～180℃，保温20～30小时，再以5～8℃/min的速率升温至 650～1300℃，保温2～3小时，冷却至室温，得到烧成磁复合耐火材料。
步骤五、在所述烧成磁复合耐火材料的一面开一长方体凹槽，再将热电池装入所述凹槽内；然后将所述热电池正极与所述一根碳纤维导线相连，将所述热电池负极与所述另一根碳纤维导线相连，即得磁复合耐火材料。
所述氧化镁颗粒的主要化学成分是：MgO≥96.0wt％，SiO2≤1.0wt％，CaO≤2.0wt％， Fe2O3≤0.04wt％，R2O≤0.12wt％；其中：CaO/SiO2＞2。
所述氧化镁细粉的主要化学成分是：MgO≥96.0wt％，SiO2≤1.0wt％，CaO≤2.0wt％， Fe2O3≤0.04wt％，R2O≤0.12wt％；其中：CaO/SiO2＞2；所述氧化镁细粉的D50为0.088mm。
所述含碳有机结合剂为热固性酚醛树脂、热塑性酚醛树脂、沥青中的一种。
所述石墨为天然鳞片石墨、人造石墨、炭黑、无烟煤、冶金焦中的一种，所述石墨的含 C量≥90wt％；所述石墨的平均粒径小于0.5mm。
所述碳纤维的长度为20～40mm，直径为7～10μm，含C量≥95wt％。
所述碳纤维导线由4000～5000根碳纤维单丝组成，所述碳纤维导线长度为60～100mm；所述碳纤维单丝直径为5～7μm，碳纤维单丝的含C量≥95wt％。
所述液态环氧树脂中含有10～20wt％的三乙醇胺。
所述抗氧化剂为硅、铝、镁、钙、锆、碳化硅、碳化硼、氮化硼、硼化钙中的一种，所述抗氧化剂的纯度为工业级；所述抗氧化剂的平均粒径小于0.074mm。
由于采用上述技术方案，本发明与现有技术相比具有如下积极效果：
本发明在耐火材料制品中设置纤维盘组，再装入热电池，即得磁复合耐火材料，工艺简单和生产成本低。
本发明采用的氧化镁和石墨两种原料均具有很高的熔化温度，而石墨热导率高和抗热震稳定性好，与钢液钢渣均不润湿，且两者在高温下无共熔关系，因而使磁复合耐火材料具有优良的高温性能与抗侵蚀性能。添加少量的抗氧化剂可以抑制材料在高温使用环境中发生氧化，提高材料强度。
本发明采用的碳纤维盘组能在提高磁复合耐火材料强度的同时能促进材料内部导电网络的形成，并联的碳纤维盘在高温下能够产生高强度磁场，对钢液具有搅拌作用，能促进钢液温度均匀化、加快夹杂物上浮等，有利于提高冶炼效果；钢液中的夹杂物会受磁场力作用而脱离钢液，使钢水得到净化；并且钢渣与钢液在高强磁场下对耐火材料的侵蚀和冲刷减少，能显著提高磁复合耐火材料服役寿命。
本发明以含碳有机物为结合剂，在热处理过程中含碳有机结合剂发生碳化，一方面使石墨与氧化镁颗粒结合更加紧密，提高了磁复合耐火材料强度；另一方面碳化产物具有较低的电阻率，能对导电网络起到“填补”作用，提高磁场强度。
现有的冶炼过程中，通常利用外加电路装置来产生磁场，不仅需要昂贵的设备，还会耗费大量的电能，且外部磁场向内部传递过程中有很大损耗；本发明巧妙地将耐火材料与碳纤维及热电池有机结合，减少了磁场的损耗，降低了电磁冶炼的成本。
因此，本发明工艺简单和生产成本低，所制备的磁复合耐火材料不仅具有优异的抗侵蚀性能、抗热震性能和高温力学性能；并能在高温下直接作为磁体产生高强度磁场，大幅提升钢液洁净度；且能减少钢液钢渣对耐火材料侵蚀，提高磁复合耐火材料的使用寿命。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明作进一步的描述，并非对保护范围的限制。
为避免重复，先将本具体实施方式所涉及的原料和工艺参数统一描述如下，实施例中不再赘述：
所述氧化镁颗粒的主要化学成分是：MgO≥96.0wt％，SiO2≤1.0wt％，CaO≤2.0wt％， Fe2O3≤0.04wt％，R2O≤0.12wt％；其中：CaO/SiO2＞2。
所述氧化镁细粉的主要化学成分是：MgO≥96.0wt％，SiO2≤1.0wt％，CaO≤2.0wt％， Fe2O3≤0.04wt％，R2O≤0.12wt％；其中：CaO/SiO2＞2；所述氧化镁细粉的D50为0.088mm。
所述石墨的含C量≥90wt％；所述石墨的平均粒径小于0.5mm。
所述碳纤维的直径为7～10μm，所述碳纤维的含C量≥95wt％。
所述碳纤维单丝直径为5～7μm，碳纤维单丝的含C量≥95wt％。
所述液态环氧树脂中含有10～20wt％的三乙醇胺。
所述抗氧化剂为硅、铝、镁、钙、锆、碳化硅、碳化硼、氮化硼、硼化钙中的一种，所述抗氧化剂的纯度为工业级；所述抗氧化剂的平均粒径小于0.074mm。
实施例1
一种磁复合耐火材料及其制备方法。本实例所述制备方法的具体步骤是：
步骤一、将45～47.5质量份的粒径为3～1mm的氧化镁颗粒与22.5～25质量份的粒径为0.088～1mm的氧化镁颗粒在搅拌锅内混合2～3min，得到混合料Ⅰ。
将所述混合料Ⅰ与2～2.25质量份的含碳有机结合剂在混碾机内混碾1～2min，得到混合料Ⅱ。
将所述混合料Ⅱ与5～7.5质量份的石墨、17.5～20质量份的氧化镁细粉、4.5～5质量份的碳纤维和0.1～0.5质量份的抗氧化剂在混碾机内混碾1～2min，得到混合料Ⅲ。
步骤二、将碳纤维编织成螺线状，然后在液态环氧树脂中浸泡3～5min，再置于恒温干燥箱内，在75～85℃条件下干燥恒温干燥箱内，在75～85℃条件下干燥5～8小时，得到纤维盘。
将10～20个所述纤维盘的起始端分别与一根碳纤维导线连接，将所述10～20个纤维盘的末端分别与另一根碳纤维导线连接，得到纤维盘组；所述纤维盘组内的所述纤维盘间的距离为8～9mm。
步骤三、先在模具内铺一层所述混合料Ⅲ，再将所述纤维盘组置于模具内，然后将所述混合料Ⅲ均匀填充在所述纤维盘组的周围及间隙内，在100～200MPa条件下压制成型，得到磁复合耐火材料坯体。
所述模具内，所述纤维盘组∶所述混合料Ⅲ的质量比为(5～6.5)∶100。
步骤四、将所述磁复合耐火材料坯体掩埋在匣钵内的炭粉中，再将所述匣钵置于高温炉中，以2～5℃/min的速率升温至150～180℃，保温20～30小时，再以5～8℃/min的速率升温至 650～800℃，保温2～3小时，冷却至室温，得到烧成磁复合耐火材料。
步骤五、在所述烧成磁复合耐火材料的一面开一长方体凹槽，再将热电池装入所述凹槽内；然后将所述热电池正极与所述一根碳纤维导线相连，将所述热电池负极与所述另一根碳纤维导线相连，即得磁复合耐火材料。
所述含碳有机结合剂为热固性酚醛树脂。
所述石墨为天然鳞片石墨。
所述碳纤维的长度为20～25mm。
所述碳纤维导线由4000～4400根碳纤维单丝组成，所述碳纤维导线长度为60～70mm。
实施例2
一种磁复合耐火材料及其制备方法。本实例所述制备方法的具体步骤是：
步骤一、将47.5～50质量份的粒径为3～1mm的氧化镁颗粒与20～22.5质量份的粒径为 0.088～1mm的氧化镁颗粒在搅拌锅内混合2～3min，得到混合料Ⅰ。
将所述混合料Ⅰ与2.25～2.5质量份的含碳有机结合剂在混碾机内混碾1～2min，得到混合料Ⅱ。
将所述混合料Ⅱ与7.5～10质量份的石墨、15～17.5质量份的氧化镁细粉、4～4.5质量份的碳纤维和0.1～0.5质量份的抗氧化剂在混碾机内混碾1～2min，得到混合料Ⅲ。
步骤二、将碳纤维编织成螺线状，然后在液态环氧树脂中浸泡3～5min，再置于恒温干燥箱内，在75～85℃条件下干燥5～8小时，得到纤维盘。
将20～30个所述纤维盘的起始端分别与一根碳纤维导线连接，将所述20～30个纤维盘的末端分别与另一根碳纤维导线连接，得到纤维盘组；所述纤维盘组内的所述纤维盘间的距离为9～10mm。
步骤三、先在模具内铺一层所述混合料Ⅲ，再将所述纤维盘组置于模具内，然后将所述混合料Ⅲ均匀填充在所述纤维盘组的周围及间隙内，在100～200MPa条件下压制成型，得到磁复合耐火材料坯体。
所述模具内，所述纤维盘组∶所述混合料Ⅲ的质量比为(5.5～7)∶100。
步骤四、将所述磁复合耐火材料坯体掩埋在匣钵内的炭粉中，再将所述匣钵置于高温炉中，以2～5℃/min的速率升温至150～180℃，保温20～30小时，再以5～8℃/min的速率升温至 800～950℃，保温2～3小时，冷却至室温，得到烧成磁复合耐火材料。
步骤五、在所述烧成磁复合耐火材料的一面开一长方体凹槽，再将热电池装入所述凹槽内；然后将所述热电池正极与所述一根碳纤维导线相连，将所述热电池负极与所述另一根碳纤维导线相连，即得磁复合耐火材料。
所述含碳有机结合剂为热塑性酚醛树脂。
所述石墨为人造石墨。
所述碳纤维的长度为25～30mm。
所述碳纤维导线由4200～4600根碳纤维单丝组成，所述碳纤维导线长度为70～80mm。
实施例3
一种磁复合耐火材料及其制备方法。本实例所述制备方法的具体步骤是：
步骤一、将50～52.5质量份的粒径为3～1mm的氧化镁颗粒与17.5～20质量份的粒径为0.088～1mm的氧化镁颗粒在搅拌锅内混合2～3min，得到混合料Ⅰ。
将所述混合料Ⅰ与2.5～2.75质量份的含碳有机结合剂在混碾机内混碾1～2min，得到混合料Ⅱ。
将所述混合料Ⅱ与10～12.5质量份的石墨、12.5～15质量份的氧化镁细粉、3.5～4质量份的碳纤维和0.1～0.5质量份的抗氧化剂在混碾机内混碾1～2min，得到混合料Ⅲ。
步骤二、将碳纤维编织成螺线状，然后在液态环氧树脂中浸泡3～5min，再置于恒温干燥箱内，在75～85℃条件下干燥5～8小时，得到纤维盘。
将30～40个所述纤维盘的起始端分别与一根碳纤维导线连接，将所述30～40个纤维盘的末端分别与另一根碳纤维导线连接，得到纤维盘组；所述纤维盘组内的所述纤维盘间的距离为10～11mm。
步骤三、先在模具内铺一层所述混合料Ⅲ，再将所述纤维盘组置于模具内，然后将所述混合料Ⅲ均匀填充在所述纤维盘组的周围及间隙内，在100～200MPa条件下压制成型，得到磁复合耐火材料坯体。
所述模具内，所述纤维盘组∶所述混合料Ⅲ的质量比为(6～7.5)∶100。
步骤四、将所述磁复合耐火材料坯体掩埋在匣钵内的炭粉中，再将所述匣钵置于高温炉中，以2～5℃/min的速率升温至150～180℃，保温20～30小时，再以5～8℃/min的速率升温至 950～1100℃，保温2～3小时，冷却至室温，得到烧成磁复合耐火材料。
步骤五、在所述烧成磁复合耐火材料的一面开一长方体凹槽，再将热电池装入所述凹槽内；然后将所述热电池正极与所述一根碳纤维导线相连，将所述热电池负极与所述另一根碳纤维导线相连，即得磁复合耐火材料。
所述含碳有机结合剂为沥青。
所述石墨为炭黑。
所述碳纤维的长度为30～35mm。
所述碳纤维导线由4400～4800根碳纤维单丝组成，所述碳纤维导线长度为80～90mm。
实施例4
一种磁复合耐火材料及其制备方法。本实例所述制备方法的具体步骤是：
步骤一、将52.5～55质量份的粒径为3～1mm的氧化镁颗粒与15～17.5质量份的粒径为 0.088～1mm的氧化镁颗粒在搅拌锅内混合2～3min，得到混合料Ⅰ。
将所述混合料Ⅰ与2.75～3质量份的含碳有机结合剂在混碾机内混碾1～2min，得到混合料Ⅱ。
将所述混合料Ⅱ与12.5～15质量份的石墨、10～12.5质量份的氧化镁细粉、3～3.5质量份的碳纤维和0.1～0.5质量份的抗氧化剂在混碾机内混碾1～2min，得到混合料Ⅲ。
步骤二、将碳纤维编织成螺线状，然后在液态环氧树脂中浸泡3～5min，再置于恒温干燥箱内，在75～85℃条件下干燥5～8小时，得到纤维盘。
将40～50个所述纤维盘的起始端分别与一根碳纤维导线连接，将所述40～50个纤维盘的末端分别与另一根碳纤维导线连接，得到纤维盘组；所述纤维盘组内的所述纤维盘间的距离为11～12mm。
步骤三、先在模具内铺一层所述混合料Ⅲ，再将所述纤维盘组置于模具内，然后将所述混合料Ⅲ均匀填充在所述纤维盘组的周围及间隙内，在100～200MPa条件下压制成型，得到磁复合耐火材料坯体。
所述模具内，所述纤维盘组∶所述混合料Ⅲ的质量比为(6.5～8)∶100。
步骤四、将所述磁复合耐火材料坯体掩埋在匣钵内的炭粉中，再将所述匣钵置于高温炉中，以2～5℃/min的速率升温至150～180℃，保温20～30小时，再以5～8℃/min的速率升温至 1100～1300℃，保温2～3小时，冷却至室温，得到烧成磁复合耐火材料。
步骤五、在所述烧成磁复合耐火材料的一面开一长方体凹槽，再将热电池装入所述凹槽内；然后将所述热电池正极与所述一根碳纤维导线相连，将所述热电池负极与所述另一根碳纤维导线相连，即得磁复合耐火材料。
所述含碳有机结合剂为热固性酚醛树脂。
所述石墨为无烟煤或为冶金焦。
所述碳纤维的长度为35～40mm。
所述碳纤维导线由4600～5000根碳纤维单丝组成，所述碳纤维导线长度为90～100mm。
本具体实施方式与现有技术相比具有如下积极效果：
本具体实施方式在耐火材料制品中设置纤维盘组，再装入热电池，即得磁复合耐火材料，工艺简单和生产成本低。
本具体实施方式采用的氧化镁和石墨两种原料均具有很高的熔化温度，而石墨热导率高和抗热震稳定性好，与钢液钢渣均不润湿，且两者在高温下无共熔关系，因而使磁复合耐火材料具有优良的高温性能与抗侵蚀性能。添加少量的抗氧化剂可以抑制材料在高温使用环境中发生氧化，提高材料强度。
本具体实施方式采用的碳纤维盘组能在提高磁复合耐火材料强度的同时能促进材料内部导电网络的形成，并联的碳纤维盘在高温下能够产生高强度磁场，对钢液具有搅拌作用，能促进钢液温度均匀化、加快夹杂物上浮等，有利于提高冶炼效果；钢液中的夹杂物会受磁场力作用而脱离钢液，使钢水得到净化；并且钢渣与钢液在高强磁场下对耐火材料的侵蚀和冲刷减少，能显著提高磁复合耐火材料服役寿命。
本具体实施方式以含碳有机物为结合剂，在热处理过程中含碳有机结合剂发生碳化，一方面使石墨与氧化镁颗粒结合更加紧密，提高了磁复合耐火材料强度；另一方面碳化产物具有较低的电阻率，能对导电网络起到“填补”作用，提高磁场强度。
现有的冶炼过程中，通常利用外加电路装置来产生磁场，不仅需要昂贵的设备，还会耗费大量的电能，且外部磁场向内部传递过程中有很大损耗；本具体实施方式巧妙地将耐火材料与碳纤维及热电池有机结合，减少了磁场的损耗，降低了电磁冶炼的成本。
因此，本具体实施方式工艺简单和生产成本低，所制备的磁复合耐火材料不仅具有优异的抗侵蚀性能、抗热震性能和高温力学性能；并能在高温下直接作为磁体产生高强度磁场，大幅提升钢液洁净度；且能减少钢液钢渣对耐火材料侵蚀，提高磁复合耐火材料的使用寿命。

Claims (10)

1.一种磁复合耐火材料的制备方法，其特征在于所述制备方法的具体步骤是：
步骤一、将45～55质量份的粒径为3～1mm的氧化镁颗粒与15～25质量份的粒径为0.088～1mm的氧化镁颗粒在搅拌锅内混合2～3min，得到混合料Ⅰ；
将所述混合料Ⅰ与2～3质量份的含碳有机结合剂在混碾机内混碾1～2min，得到混合料Ⅱ；
将所述混合料Ⅱ与5～15质量份的石墨、10～20质量份的氧化镁细粉、3～5质量份的碳纤维和0.1～0.5质量份的抗氧化剂在混碾机内混碾1～2min，得到混合料Ⅲ；
步骤二、将碳纤维编织成螺线状，然后在液态环氧树脂中浸泡3～5min，再置于恒温干燥箱内，在75～85℃条件下干燥5～8小时，得到纤维盘；
将10～50个所述纤维盘的起始端分别与一根碳纤维导线连接，将所述10～50个纤维盘的末端分别与另一根碳纤维导线连接，得到纤维盘组；所述纤维盘组内的所述纤维盘间的距离为8～12mm；
步骤三、先在模具内铺一层所述混合料Ⅲ，再将所述纤维盘组置于模具内，然后将所述混合料Ⅲ均匀填充在所述纤维盘组的周围及间隙内，在100～200MPa条件下压制成型，得到磁复合耐火材料坯体；
所述模具内，所述纤维盘组∶所述混合料Ⅲ的质量比为(5～8)∶100；
步骤四、将所述磁复合耐火材料坯体掩埋在匣钵内的炭粉中，再将所述匣钵置于高温炉中，以2～5℃/min的速率升温至150～180℃，保温20～30小时，再以5～8℃/min的速率升温至650～1300℃，保温2～3小时，冷却至室温，得到烧成磁复合耐火材料；
步骤五、在所述烧成磁复合耐火材料的一面开一长方体凹槽，再将热电池装入所述凹槽内；然后将所述热电池正极与所述一根碳纤维导线相连，将所述热电池负极与所述另一根碳纤维导线相连，即得磁复合耐火材料。
2.根据权利要求1所述的磁复合耐火材料的制备方法，其特征在于所述氧化镁颗粒的主要化学成分是：MgO≥96.0wt％，SiO2≤1.0wt％，CaO≤2.0wt％，Fe2O3≤0.04wt％，R2O≤0.12wt％；其中：CaO/SiO2＞2。
3.根据权利要求1所述的磁复合耐火材料的制备方法，其特征在于所述氧化镁细粉的主要化学成分是：MgO≥96.0wt％，SiO2≤1.0wt％，CaO≤2.0wt％，Fe2O3≤0.04wt％，R2O≤0.12wt％；其中：CaO/SiO2＞2；所述氧化镁细粉的D50为0.088mm。
4.根据权利要求1所述的磁复合耐火材料的制备方法，其特征在于所述含碳有机结合剂为热固性酚醛树脂、热塑性酚醛树脂、沥青中的一种。
5.根据权利要求1所述的磁复合耐火材料的制备方法，其特征在于所述石墨为天然鳞片石墨、人造石墨中的一种，所述石墨的含C量≥90wt％；所述石墨的平均粒径小于0.5mm。
6.根据权利要求1所述的磁复合耐火材料的制备方法，其特征在于所述碳纤维的长度为20～40mm，直径为7～10μm，含C量≥95wt％。
7.根据权利要求1所述的磁复合耐火材料的制备方法，其特征在于所述碳纤维导线由4000～5000根碳纤维单丝组成，所述碳纤维导线长度为60～100mm；所述碳纤维单丝直径为5～7μm，碳纤维单丝的含C量≥95wt％。
8.根据权利要求1所述的磁复合耐火材料的制备方法，其特征在于所述液态环氧树脂中含有10～20wt％的三乙醇胺。
9.根据权利要求1所述的磁复合耐火材料的制备方法，其特征在于所述抗氧化剂为硅、铝、镁、钙、锆、碳化硅、碳化硼、氮化硼、硼化钙中的一种，所述抗氧化剂的纯度为工业级；所述抗氧化剂的平均粒径小于0.074mm。
10.一种磁复合耐火材料，其特征在于所述磁复合耐火材料是根据权利要求1～9项中任一项所述磁复合耐火材料的制备方法所述制备的磁复合耐火材料。
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Assignee: WUHAN SIGENYUAN ELECTRIC CONTROL EQUIPMENT Co.,Ltd.

Assignor: WUHAN University OF SCIENCE AND TECHNOLOGY

Contract record no.: X2021420000028

Denomination of invention: The invention relates to a magnetic composite refractory and a preparation method thereof

Granted publication date: 20210101

License type: Common License

Record date: 20210929

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