CN111704437A - 一种Consteel电炉冶炼用镁碳砖 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种Consteel电炉冶炼用镁碳砖，其特征在于：由下列原料按照重量份配比制备而成：颗粒料、粉料混合而成的电熔镁砂70‑80份,粒度≤0.1mm的石墨12‑18份,粒度≤0.3mm的金属铝1‑2份,粒度≤0.3mm的金属硅2‑4份,粒度≤0.1mm的高温沥青1‑2份,酚醛树脂2.5‑4份,粒度≤0.08mm的抑制剂0.9‑1.3份。本发明抗渣浸蚀能力强、持续高温状态下制品的完整性好、对氧化反应冷淡、抗钢铁料冲击。

Description

一种Consteel电炉冶炼用镁碳砖
技术领域
本发明涉及一种Consteel电炉冶炼用镁碳砖，属于耐火砖制品领域。
背景技术
Consteel电弧炉由于冶炼周期短、工人劳动强度小、设备技术含量高、能耗低、钢铁料的回收率高、热降损失小、投资见效快等诸多优点而被广泛应用。但是，Consteel电炉设备虽然先进，它对耐火材料要求相当高。由于采取的是平流冶炼技术，所以耐火材料的使用就不分低温区和高温区了，耐火材料的使用全程都在高温状态下；并且还处于炉内富氧状态中，对镁碳砖中的碳构成很大的危害；强吹氧(氧速2.0马赫左右)造成炉内液态物体形成强涡流运动状态，强涡流对耐火材料的冲刷作用非常强大。因此，有必要对现有技术进行改进以克服上述技术问题。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供了一种抗渣浸蚀能力强、持续高温状态下制品的完整性好、对氧化反应冷淡、抗钢铁料冲击、抗强涡流冲刷的适合于Consteel电炉冶炼使用的镁碳砖，具体而言通过以下技术方案实现：
本发明所述的一种Consteel电炉冶炼用镁碳砖，由下列原料按照重量份配比制备而成：颗粒料、粉料混合而成的电熔镁砂70-80份,粒度≤0.1mm的石墨12-18份,粒度≤0.3mm的金属铝1-2份,粒度≤0.3mm的金属硅2-4份,粒度≤0.1mm的高温沥青1-2份,酚醛树脂2.5-4份,粒度≤0.08mm的抑制剂0.9-1.3份。
优选方案：所述电熔镁砂是由粒度6～3mm的颗粒料20-24份，1mm≤粒度＜3mm的颗粒料22-26份，0.1mm≤粒度＜1mm的颗粒料20-24份，粒度＜0.088mm的粉料8-12份混合而成的。
优选方案：所述电熔镁砂80份，石墨14份,金属铝1.5份,金属硅3份,高温沥青1.5份,酚醛树脂3份,抑制剂1份；其中：所述电熔镁砂是由其中粒度6～3mm的颗粒料23份，1mm≤粒度＜3mm的颗粒料25份，0.1mm≤粒度＜1mm的颗粒料22份，粒度＜0.088mm的粉料10份制备而成。
优选方案：所述抑制剂由酚醛树脂粉、碳化硼、氮化硼按照重量份比(1.5-2):(0.8-1.2):(0.8-1.2)配制而成。
优选方案：所述抑制剂由酚醛树脂粉、碳化硼、氮化硼按照重量份比2:1:1配制而成。
本发明的有益效果：
1、本发明所述的镁碳砖在原料中增加了由热塑性酚醛树脂粉、碳化硼、氮化硼配制的抑制剂，可抑制有害气体对镁碳砖的破坏作用，其过程是让镁碳砖在持续高温下二次提高强度、N形成的惰性气体分压可有效阻止制品外部气体向制品内进入，起到保护镁碳砖完整性的作用，达到延长镁碳砖使用寿命的目的。
2、本发明所述的镁碳砖在原料中增加了热塑型酚醛树脂粉，高温状态下熔融、分散、浸润制品中各组分的物料，提高所述在镁碳砖使用过程中的强度，从而提高其在高温状态下的抗冲击能力。
在本发明的其他有益效果将结合下文具体实施例进行进一步说明。
具体实施方式
本发明所述的一种Consteel电炉冶炼用镁碳砖，由下列原料按照重量份配比制备而成：颗粒料、粉料混合而成的电熔镁砂70-80份,粒度≤0.1mm的石墨12-18份,粒度≤0.3mm的金属铝1-2份,粒度≤0.3mm的金属硅2-4份,粒度≤0.1mm的高温沥青1-2份,酚醛树脂2.5-4份,粒度≤0.08mm的抑制剂0.9-1.3份。优先地：所述电熔镁砂是由粒度6～3mm的颗粒料20-24份，1mm≤粒度＜3mm的颗粒料22-26份，0.1mm≤粒度＜1mm的颗粒料20-24份，粒度＜0.088mm的粉料8-12份混合而成的。所述抑制剂由酚醛树脂粉、碳化硼、氮化硼按照重量份比(1.5-2):(0.8-1.2):(0.8-1.2)配制而成。优先地：采用97品级的结晶电熔镁砂原料时所述抑制剂由酚醛树脂粉、碳化硼、氮化硼按照重量份比2:1:1配制而成。
原理说明：由热塑型酚醛树脂粉高温状态下熔融、分散、浸润本发明所述的镁碳砖中各组分的物料，提高制品在使用过程中的强度，从而提高制品在高温状态下的抗冲击能力。进一步的，加入金属铝、金属硅的作用是在不同的温度范围内阻止石墨与钢水中的O反应，起到保护石墨氧化、维护制品完整性与稳定性。加入高温沥青粉的作用是降低制品的气孔含量、阻塞制品中的气孔、阻止钢水中的O通过制品的气孔进入其组织内部，从而起到保护制品组织结构的完整性。进一步的，加入碳化硼的主要作用是制品在高温状态下硼与钢水中的O反应，减缓钢水中的O与制品中的碳反应，同时碳化硼与钢水中的O反应后，遗留的C在制品的组织结构中又形成了网状的碳结构，增加了制品在高温下的强度，碳的增加提高了制品的抗渣浸蚀能力，提高了耐火材料的使用寿命，进一步的，加入氮化硼的主要作用是制品在高温状态下硼与钢水中的O反应，减缓钢水中的O与制品中的碳反应，同时氮化硼中的硼与钢水中的O反应后，遗留的N在制品的组织结构内形成了一种惰性气体分压，分布在制品组织结构中各毛细气孔内，这一分压可有效阻止制品外部有害气体浸入到制品组织结构内部，避免了O、P、S、CO等气体对制品组织结构的损害，可有效减缓炉内形成的液态涡流对制品的冲刷，达到提高耐火材料使用寿命的目的。
实施例1：
所述电熔镁砂80份，石墨14份,金属铝1.5份,金属硅3份,高温沥青1.5份,酚醛树脂3份,抑制剂0.9份；其中：所述电熔镁砂是由其中粒度6～3mm的颗粒料23份，1mm≤粒度＜3mm的颗粒料25份，0.1mm≤粒度＜1mm的颗粒料22份，粒度＜0.088mm的粉料10份制备而成。
实施例2：
所述电熔镁砂80份，石墨14份,金属铝1.5份,金属硅3份,高温沥青1.5份,酚醛树脂3份,抑制剂1份；其中：所述电熔镁砂是由其中粒度6～3mm的颗粒料23份，1mm≤粒度＜3mm的颗粒料25份，0.1mm≤粒度＜1mm的颗粒料22份，粒度＜0.088mm的粉料10份制备而成。
实施例3：
所述电熔镁砂80份，石墨14份,金属铝1.5份,金属硅3份,高温沥青1.5份,酚醛树脂3份,抑制剂1.3份；其中：所述电熔镁砂是由其中粒度6～3mm的颗粒料23份，1mm≤粒度＜3mm的颗粒料25份，0.1mm≤粒度＜1mm的颗粒料22份，粒度＜0.088mm的粉料10份制备而成。
实施例1-3是抑制剂不同，本发明相应镁碳砖的主要性能参数具体见下表1：
主要性能指标 传统镁碳砖 实施例1 实施例2 实施例3
5.2米Consteel电炉 260次左右 280～310次 360次左右 大于400次
5.6米Consteel电炉 380次左右 480～500次 520～580次 大于600次
5.8米Consteel电炉 420次左右 500～550次 580～600次 大于630次
实施例4：
所述电熔镁砂80份，石墨14份,金属铝1份,金属硅1份,高温沥青1份,酚醛树脂2份,抑制剂1份；其中：所述电熔镁砂是由其中粒度6～3mm的颗粒料23份，1mm≤粒度＜3mm的颗粒料25份，0.1mm≤粒度＜1mm的颗粒料22份，粒度＜0.088mm的粉料10份制备而成。
实施例5：
所述电熔镁砂80份，石墨14份,金属铝2份,金属硅2份,高温沥青1.5份,酚醛树脂3份,抑制剂1份；其中：所述电熔镁砂是由其中粒度6～3mm的颗粒料23份，1mm≤粒度＜3mm的颗粒料25份，0.1mm≤粒度＜1mm的颗粒料22份，粒度＜0.088mm的粉料10份制备而成。
实施例6：
所述电熔镁砂80份，石墨14份,金属铝2份,金属硅3份,高温沥青1.5份,酚醛树脂4份,抑制剂1份；其中：所述电熔镁砂是由其中粒度6～3mm的颗粒料23份，1mm≤粒度＜3mm的颗粒料25份，0.1mm≤粒度＜1mm的颗粒料22份，粒度＜0.088mm的粉料10份制备而成。
实施例4-6是金属铝、金属硅、高温沥青以及酚醛树脂不同，本发明相应镁碳砖的主要性能参数具体见下表2：
主要性能指标 传统镁碳砖 实施例4 实施例5 实施例6
5.6米Consteel电炉 380次左右 500～550次 580～600次 大于700次
5.8米Consteel电炉 420次左右 520～580次 650～680次 大于750次
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宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (5)

1.一种Consteel电炉冶炼用镁碳砖，其特征在于：由下列原料按照重量份配比制备而成：颗粒料、粉料混合而成的电熔镁砂70-80份,粒度≤0.1mm的石墨12-18份,粒度≤0.3mm的金属铝1-2份,粒度≤0.3mm的金属硅2-4份,粒度≤0.1mm的高温沥青1-2份,酚醛树脂2.5-4份,粒度≤0.08mm的抑制剂0.9-1.3份。
2.根据权利要求1所述的Consteel电炉冶炼用镁碳砖，其特征在于：所述电熔镁砂是由粒度6～3mm的颗粒料20-24份，1mm≤粒度＜3mm的颗粒料22-26份，0.1mm≤粒度＜1mm的颗粒料20-24份，粒度＜0.088mm的粉料8-12份混合而成的。
3.根据权利要求2所述的Consteel电炉冶炼用镁碳砖，其特征在于：所述电熔镁砂80份，石墨14份,金属铝1.5份,金属硅3份,高温沥青1.5份,酚醛树脂3份,抑制剂1份；其中：所述电熔镁砂是由其中粒度6～3mm的颗粒料23份，1mm≤粒度＜3mm的颗粒料25份，0.1mm≤粒度＜1mm的颗粒料22份，粒度＜0.088mm的粉料10份制备而成。
4.根据权利要求1或2所述的Consteel电炉冶炼用镁碳砖，其特征在于：所述抑制剂由酚醛树脂粉、碳化硼、氮化硼按照重量份比(1.5-2):(0.8-1.2):(0.8-1.2)配制而成。
5.根据权利要求3所述的Consteel电炉冶炼用镁碳砖，其特征在于：所述抑制剂由酚醛树脂粉、碳化硼、氮化硼按照重量份比2:1:1配制而成。
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