CN113248233A - 一种镁碳砖的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种镁碳砖的制备方法，1)原料：0‑1mm镁砂8‑15份，1‑3mm镁砂15‑25份，200目镁砂15‑30份，焦油1‑4份、酚醛树脂1‑4份、碳化硅晶须1‑3份、碳纤维粉6–10份，纳米稀土氧化物0.5‑3.5份；2)酚醛树脂与碳纤维粉混炼3‑5min，混炼后的产物与碳化硅晶须混炼3‑5min，静置12小时以上；碳纤维粉包裹在酚醛树脂外表面，碳化硅晶须填充碳纤维粉之间的空隙，并包裹在碳纤维粉外表面；3)在焦油中加入纳米稀土氧化物，充分搅拌均匀；4)将1‑3mm镁砂、0‑1mm镁砂与步骤2)得到的产物混炼5‑10min；再加入步骤3)所得产物及200目镁砂混炼5‑10min；5)压制成型；6)窑道烘烤，在180‑270℃下烘烤12‑48h成砖。本发明的镁碳砖抗氧化性能强，高温抗折性强。

Description

一种镁碳砖的制备方法
技术领域
本发明涉及定型耐火材料，特别涉及一种镁碳砖的制备方法。
背景技术
镁碳砖是以高熔点碱性氧化物氧化镁(熔点2800℃)和难以被炉渣侵润的高熔点碳素材料作为原料，添加各种非氧化物添加剂，用炭质结合剂结合而成的不烧炭复合耐火材料。低碳镁碳砖中添加碳源粒度为微纳米级，抗氧化性能相对较差；镁碳砖中碳含量较低，材料中少量碳源的氧化即对其结构产生严重的破坏。同时，镁碳砖在使用过程中还容易出现热态结构剥落的问题:镁碳砖的弹性模量大，热膨胀系数高，材料的脆性较大，导致使用过程中易出现热态剥落。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种镁碳砖的制备方法，抗氧化性能强，高温抗折性强。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案实现：
一种镁碳砖的制备方法，具体步骤如下：
1)原料：0-1mm镁砂8-15份，1-3mm镁砂15-25份，200目镁砂15-30份，焦油1-4份、酚醛树脂1-4份、碳化硅晶须1-3份、碳纤维粉6–10份，纳米稀土氧化物0.5-3.5份；
2)酚醛树脂与碳纤维粉混炼3-5min，混炼后的产物与碳化硅晶须混炼3-5min，静置12小时以上；碳纤维粉包裹在酚醛树脂外表面，碳化硅晶须填充碳纤维粉之间的空隙，并包裹在碳纤维粉外表面；
3)在焦油中加入纳米稀土氧化物，充分搅拌均匀；
4)将1-3mm镁砂、0-1mm镁砂与步骤2)得到的产物混炼5-10min；再加入步骤3)所得产物及200目镁砂混炼5-10min；
5)压制成型；
6)窑道烘烤，在180-270℃下烘烤12-48h成砖。
所述的纳米稀土氧化物为粒度50-1580nm氧化镧。
所述的碳化硅晶须粒度0.1-2.5μm。
所述的碳纤维粉粒度为25-25μm。
与现有的技术相比，本发明的有益效果是：
本发明首先将纳米级稀土氧化物均匀分散在结合剂中，使混炼时稀土氧化物成分均化，提高砖的抗侵蚀力。结合剂酚醛树脂被碳化硅晶须与碳纤维粉紧密包裹，最大限度发挥结合剂功能，抗氧化添加剂碳化硅晶须与碳纤维粉紧密包裹，提高碳化硅晶须对碳的抗氧化功能。使成品砖抗氧化性明显提高。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明进一步说明：
以下实施例对本发明进行详细描述。这些实施例仅是对本发明的最佳实施方案进行描述，并不对本发明的范围进行限制。
一种镁碳砖的制备方法，具体步骤如下：
1)原料：0-1mm镁砂8-15份，1-3mm镁砂15-25份，200目镁砂15-30份，焦油1-4份、酚醛树脂1-4份、碳化硅晶须1-3份、碳纤维粉6–10份，纳米稀土氧化物0.5-3.5份；
2)酚醛树脂与碳纤维粉混炼3-5min，混炼后的产物与碳化硅晶须混炼3-5min，静置12小时以上；碳纤维粉包裹在酚醛树脂外表面，碳化硅晶须填充碳纤维粉之间的空隙，并包裹在碳纤维粉外表面；
3)在焦油中加入纳米稀土氧化物，充分搅拌均匀；
4)将1-3mm镁砂、0-1mm镁砂与步骤2)得到的产物混炼5-10min；再加入步骤3)所得产物及200目镁砂混炼5-10min；
5)压制成型；
6)窑道烘烤，在180-270℃下烘烤12-48h成砖。
所述的纳米稀土氧化物为粒度50-1580nm氧化镧。
所述的碳化硅晶须粒度0.1-2.5μm。
所述的碳纤维粉粒度为25-25μm。
实施例1
一种镁碳砖的制备方法，具体步骤如下：
1)原料：0-1mm镁砂10份，1-3mm镁砂22份，200目镁砂28份，焦油3份、酚醛树脂3份、碳化硅晶须3.5份、碳纤维粉6份，纳米稀土氧化物3份；纳米稀土氧化物为粒度50-150nm氧化镧。碳化硅晶须粒度0.1-2.5μm。碳纤维粉粒度为25-25μm。
2)酚醛树脂与碳纤维粉混炼5min，混炼后的产物与碳化硅晶须混炼5min，静置15小时；碳纤维粉包裹在酚醛树脂外表面，碳化硅晶须填充碳纤维粉之间的空隙，并包裹在碳纤维粉外表面；
3)在焦油中加入纳米稀土氧化物，充分搅拌均匀；
4)将1-3mm镁砂、0-1mm镁砂与步骤2)得到的产物混炼8min；再加入步骤3)所得产物及200目镁砂混炼10min；
5)压制成型；
6)窑道烘烤，在220-270℃下烘烤24h成砖。
实施例2
一种镁碳砖的制备方法，具体步骤如下：
1)原料：0-1mm镁砂12份，1-3mm镁砂18份，200目镁砂25份，焦油2.5份、酚醛树脂3份、碳化硅晶须4份、碳纤维粉10份，纳米稀土氧化物3份；纳米稀土氧化物为粒度50-100nm氧化镧。碳化硅晶须粒度0.1-2.5μm。碳纤维粉粒度为25-25μm。
2)酚醛树脂与碳纤维粉混炼5min，混炼后的产物与碳化硅晶须混炼5min，静置16小时；碳纤维粉包裹在酚醛树脂外表面，碳化硅晶须填充碳纤维粉之间的空隙，并包裹在碳纤维粉外表面；
3)在焦油中加入纳米稀土氧化物，充分搅拌均匀；
4)将1-3mm镁砂、0-1mm镁砂与步骤2)得到的产物混炼8min；再加入步骤3)所得产物及200目镁砂混炼8min；
5)压制成型；
6)窑道烘烤，在200-260℃下烘烤18h成砖。
实施例3
一种镁碳砖的制备方法，具体步骤如下：
1)原料：0-1mm镁砂15份，1-3mm镁砂20份，200目镁砂15份，焦油2份、酚醛树脂2份、碳化硅晶须2.5份、碳纤维粉8份，纳米稀土氧化物0.5份；纳米稀土氧化物为粒度50-1580nm氧化镧。碳化硅晶须粒度0.1-2.5μm。碳纤维粉粒度为25-25μm。
2)酚醛树脂与碳纤维粉混炼5min，混炼后的产物与碳化硅晶须混炼8min，静置18小时；碳纤维粉包裹在酚醛树脂外表面，碳化硅晶须填充碳纤维粉之间的空隙，并包裹在碳纤维粉外表面；
3)在焦油中加入纳米稀土氧化物，充分搅拌均匀；
4)将1-3mm镁砂、0-1mm镁砂与步骤2)得到的产物混炼8min；再加入步骤3)所得产物及200目镁砂混炼6min；
5)压制成型；
6)窑道烘烤，在180-220℃下烘烤48h成砖。
理化指标见下表：
Figure BDA0003045915200000041

Claims (4)

1.一种镁碳砖的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：
1)原料：0-1mm镁砂8-15份，1-3mm镁砂15-25份，200目镁砂15-30份，焦油1-4份、酚醛树脂1-4份、碳化硅晶须1-3份、碳纤维粉6–10份，纳米稀土氧化物0.5-3.5份；
2)酚醛树脂与碳纤维粉混炼3-5min，混炼后的产物与碳化硅晶须混炼3-5min，静置12小时以上；碳纤维粉包裹在酚醛树脂外表面，碳化硅晶须填充碳纤维粉之间的空隙，并包裹在碳纤维粉外表面；
3)在焦油中加入纳米稀土氧化物，充分搅拌均匀；
4)将1-3mm镁砂、0-1mm镁砂与步骤2)得到的产物混炼5-10min；再加入步骤3)所得产物及200目镁砂混炼5-10min；
5)压制成型；
6)窑道烘烤，在180-270℃下烘烤12-48h成砖。
2.根据权利要求1所述的一种镁碳砖的制备方法，其特征在于，所述的纳米稀土氧化物为粒度50-1580nm氧化镧。
3.根据权利要求1所述的一种镁碳砖的制备方法，其特征在于，所述的碳化硅晶须粒度0.1-2.5μm。
4.根据权利要求1所述的一种镁碳砖的制备方法，其特征在于，所述的碳纤维粉粒度为25-25μm。
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