CN112408948A - 一种冶炼低碱度渣用镁碳砖 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种冶炼低碱度渣用镁碳砖及其制备方法，本发明的镁碳砖包括以下质量百分数的原料：电熔镁砂60％～80％、电熔镁锆砂10～20％、石墨10％～14％、液态树脂2.5％～3.5％、含碳树脂粉0.5％～2％、碳化硼粉0.3％～1.0％。本发明提供的镁碳砖对低碱度渣具有良好的抗渣侵蚀性，可以有效的镁碳砖炉衬的使用寿命。

Description

一种冶炼低碱度渣用镁碳砖
技术领域
本发明涉及耐火材料技术领域，特别涉及一种冶炼低碱度渣用镁碳砖。
背景技术
镁碳质耐火材料具有良好的热传导性和组织结构致密性，同时其还具有优良的抗渣性以及热震稳定性，其在钢铁冶炼行业中具有较为重要的作用。但是目前镁碳砖在使用过程中会容易出现碳氧化问题，从而降低镁碳砖的使用寿命，尤其是在冶炼低碱度渣时，该现象尤为严重。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种冶炼低碱度渣用镁碳砖，大大提高了镁碳砖砖对低碱度渣的抗侵蚀性，提高镁碳砖炉衬的整体寿命。
为了解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：
一种冶炼低碱度渣用镁碳砖，包括以下质量百分数的原料：
电熔镁砂60％～80％、
电熔镁锆砂10～20％、
石墨10％～14％、
液态树脂2.5％～3.5％、
含碳树脂粉0.5％～2％、
碳化硼粉0.3％～1.0％。
具体而言，在一些实施例中，本发明所述电熔镁砂和电熔镁锆砂的粒度在0-5mm之间且粒度不为0。
具体而言，在一些实施例中，本发明所述石墨中碳含量＞94.0％。
具体而言，在一些实施例中，本发明所述电熔镁锆砂中MgO 84wt％～88wt％，ZrO25wt％～10wt％。
具体而言，在一些实施例中，本发明所述碳化硼粉中B4C≥90.0wt％且粒度≤325目。
具体而言，在一些实施例中，本发明所述液态树脂为液体酚醛树脂，其型号为PF-5323，所述含碳树脂粉选用德国瑞嘉化工的
Figure BDA0002815940360000011
P含碳树脂粉作为结合剂。
本发明另一目的是提供了所述的冶炼低碱度渣用镁碳砖的制备方法，包括以下制备步骤：
1)按比例称取电熔镁砂和电熔镁锆砂并干混1-5分钟，制成混合物一；
2)然后在混合物一中按比例加入液态树脂和含碳树脂粉，加入时间控制在2-5min，制得混合物二；
3)按比例称取石墨和碳化硼粉，将其加入到混合物二中，混炼15-20分钟；
4)将步骤3)混合好的原料放入到模具，根据砖的品种及形状，在相应吨位的压力机上成型；
5)检查验收合格的砖坯推入热处理窑进行热处理。
优选地，所述步骤4)中，所述压力机为630吨以上压砖机。
优选地，步骤5)所述的热处理工艺是，将砖坯在在温度180℃，烘烤时间12小时。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
在镁碳砖中添加镁锆砂，镁锆砂本身体积密度大、抗侵蚀性能好及氧化锆相变增韧的作用，可以明显增大制品体积密度，降低热膨胀率，提高抗热震性能及抗侵蚀性能，尤其是对低碱度渣具有良好的适应性。
碳化硼是优良的镁碳砖抗氧化剂，B4C在低于1000℃的温度下开始氧化，其反应为：
碳化硼是优良的镁碳砖抗氧化剂，B4C在低于1000℃的温度下开始氧化，其反应为：
B4C(s)+3O2(g)＝2B2O3(l)+C(s)
B4C(s)+6CO(g)＝2B2O3(1)+7C(s)
然后，生成的B2O3液相与MgO反应生成硼酸三镁(3MgO·B2O3)：
3MgO(s)+B2O3(1)＝3MgO·B2O3
硼酸三镁液相对石墨的润湿性差，但对镁砂润湿性好，硼酸盐相连接MgO颗粒形成桥的结构，MgO颗粒与硼酸盐桥构成较致密的保护层从而封闭砖的表面，阻断了氧的侵入，从而起到了防止碳氧化的作用。
由此可见，本发明在镁碳砖中添加电熔镁锆砂，利用度其体密大、抗侵蚀性能好及氧化锆相变增韧的作用，可以明显增大制品体积密度，降低热膨胀率，提高抗热震性能及抗侵蚀性能，尤其是对低碱度渣具有良好的适应性；
同时在镁碳砖中添加碳化硼作为抗氧化剂，碳化硼与电熔镁砂颗粒作用后形成较致密的保护层从而封闭砖的表面，阻断了氧的侵入，从而起到了防止碳氧化的作用。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。以下实施例所采用的液体酚醛树脂型号为PF-5323，含碳树脂粉选用德国瑞嘉化工的
Figure BDA0002815940360000031
P。
实施例1
一种冶炼低碱度渣用镁碳砖，其由如下质量百分数的原料构成：
粒度5-3mm电熔镁砂29％、
粒度3-1mm电熔镁砂30％、
粒度1-0mm电熔镁砂12.5％、
0-1mm电熔镁锆砂5％、
1-3mm电熔镁锆砂5％、
石墨14％、
液体酚醛树脂3％、
含碳树脂粉1％
325目碳化硼粉0.5％。
实施例2
一种冶炼低碱度渣用镁碳砖，原料由以下百分比的组分构成：电熔镁砂5-3mm20％、电熔镁砂3-1mm30％、电熔镁砂1-0mm 15％、电熔镁砂200目7％、电熔镁锆砂1-0mm5％、电熔镁锆砂200目5％、石墨14％、含碳树脂粉1％、碳化硼粉325目0.5％，液态酚醛树脂2.5％。
实施例3
所述一种冶炼低碱度渣用镁碳砖，原料包括以下百分比的组分：电熔镁砂5-3mm25％、电熔镁砂3-1mm30％、电熔镁砂1-0mm 15％、电熔镁砂200目6％、电熔镁锆砂1-0mm5％、电熔镁锆砂200目5％、石墨10％、含碳树脂粉0.5％、碳化硼粉325目0.5％，外加液态树脂3％；
实施例4
一种冶炼低碱度渣用镁碳砖，原料由以下百分比的组分构成：电熔镁砂5-3mm20％、电熔镁砂3-1mm30％、电熔镁砂1-0mm 15％、电熔镁砂200目7.5％、电熔镁锆砂1-0mm5％、电熔镁锆砂200目5％、石墨12.5％、含碳树脂粉1％、碳化硼粉325目1％，液态酚醛树脂3％。
实施例5
一种冶炼低碱度渣用镁碳砖，原料由以下百分比的组分构成：电熔镁砂5-3mm25％、电熔镁砂3-1mm 25％、电熔镁砂1-0mm 15％、电熔镁砂200目10％、电熔镁锆砂1-0mm5％、电熔镁锆砂200目5％、石墨10％、含碳树脂粉1％、碳化硼粉325目1％，液态酚醛树脂3％。
实施例6
所述一种冶炼低碱度渣用镁碳砖，原料由以下百分比的组分构成：电熔镁砂5-3mm25％、电熔镁砂3-1mm 30％、电熔镁砂1-0mm 20％、电熔镁砂200目5％、电熔镁锆砂1-0mm1％、电熔镁锆砂200目4％、石墨10％、含碳树脂粉1％、碳化硼粉325目1％，液态酚醛树脂3％。
本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (9)

1.一种冶炼低碱度渣用镁碳砖，其特征在于，包括以下质量百分数的原料：
电熔镁砂60％～80％、
电熔镁锆砂10～20％、
石墨10％～14％、
液态树脂2.5％～3.5％、
含碳树脂粉0.5％～2％、
碳化硼粉0.3％～1.0％。
2.根据权利要求1所述的冶炼低碱度渣用镁碳砖，其特征在于，所述电熔镁砂和电熔镁锆砂的粒度在0-5mm之间且粒度不为0。
3.根据权利要求1所述的冶炼低碱度渣用镁碳砖，其特征在于，所述石墨中碳含量＞94.0％。
4.根据权利要求1所述的冶炼低碱度渣用镁碳砖，其特征在于，所述电熔镁锆砂中MgO为84wt％～88wt％，ZrO2为5wt％～10wt％。
5.根据权利要求1所述的冶炼低碱度渣用镁碳砖，其特征在于，所述碳化硼粉中B4C≥90.0wt％且粒度≤325目。
6.根据权利要求1所述的冶炼低碱度渣用镁碳砖，其特征在于，所述液态树脂为液态酚醛树脂。
7.权利要求1-6中任一项所述的冶炼低碱度渣用镁碳砖的制备方法，其特征在于，包括以下制备步骤：
1)按比例称取电熔镁砂和电熔镁锆砂并干混1-5分钟，制成混合物一；
2)然后在混合物一中按比例加入液态树脂和含碳树脂粉，加入时间控制在2-5min，制得混合物二；
3)按比例称取石墨和碳化硼粉，将其加入到混合物二中，混炼15-20分钟；
4)将步骤3)混合好的原料放入到模具，根据砖的品种及形状，在相应吨位的压力机上成型；
5)检查验收合格的砖坯推入热处理窑进行热处理。
8.根据权利要求7所述的冶炼低碱度渣用镁碳砖的制作方法，其特征在于，所述步骤4)中，所述压力机为630吨以上压砖机。
9.根据权利要求7所述的冶炼低碱度渣用镁碳砖的制作方法，其特征在于，步骤5)所述的热处理工艺是将砖坯在在温度180℃，烘烤时间12小时。
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