一种钢包用渣线镁碳砖的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种钢包用渣线镁碳砖的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：1)将5-20目低硅电熔镁砂28-32份、20-50目低硅电熔镁砂22-26份、50-200目低硅电熔镁砂8-12份、-200目低硅电熔镁砂1-3份放入混料机中混合30-40分钟；2)再加入-20目石墨粉0.8-1.2份、-100目锌粉1-2份、-100目铝粉1-2份、-200目氮化硼0.5-1份、-200目碳化硼0.5-1份、-200目氧化铈1-2份、沥青粉0.5-1.5份，混合60-90分钟；3）然后加入酚醛树脂3.5-4.5份，再混合60-90分钟；4)用压力机成型，砖坯经过200℃×24小时干燥。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及钢铁冶金
，尤其涉及一种钢包用渣线镁碳砖的制备方法。
技术介绍
进入21世纪，钢铁企业结构调整，优质品种钢成为大型企业的主导产品，如：优质合金钢、超低碳钢、洁净钢、高强度钢等钢种的比例逐年增加，优质品种钢在冶炼过程中要求严格控制耐火材料中的碳含量，以降低对钢水的增碳，且在二次精炼中钢水温度提高和下降幅度要小，钢包衬的热导率要低，因而导致钢包的使用条件更加苛刻，工作环境更加恶劣，迫切需要对钢水无污染、高耐用性的优质钢包渣线用低碳镁碳砖的出现。目前钢包渣线用普通镁碳砖的总碳含量一般为10～18wt％，而镁碳砖损毁的主要原因之一是由于砖内碳的氧化，从而钢渣容易渗透，使得侵蚀加剧，但目前已开展的低碳镁碳砖方面的研究主要集中于结合剂和碳素原料的研究，如：申请号为200610046434.0中国专利公开的“含防氧化剂C-TiN复合粉体的镁碳砖及其生产方法”分别将C-TiN复合粉体作为防氧化剂和石墨、电熔镁砂、结合剂经混炼、成型、热处理后制得，提高了抗渣性，延长了使用寿命，但由于钛原料成本较高，很难推广使用，且该镁碳砖的碳含量高，将会对钢水增碳；申请号为200710019767.9中国专利公开的“一种非氧化物复合低碳镁碳砖”介绍了在镁碳砖中引入非氧化物(氮化物或硼化物)制备出含碳低于6％的低碳镁碳砖，其保持了高碳镁碳砖的性能，由于其加入的是预合成好的非氧化物，成本高，且可能发生水化反应，性能提高不明显；申请号为99107800.4中国专利公开的“含碳耐火材料的抗氧化剂”介绍了一种抗氧化剂，其由0.15～10％(重量)的锌粉或锌粉和铝、镁、硅、硅钙粉、碳化硅、碳化硼、镁铝合金粉、氮化硅粉中的至少一种组成，其中锌粉≥0.15％，粒度小于0.5mm，加入金属粉仅用来防止含碳耐火材料中碳的氧化，对耐火材料的高温力学性能没有影响。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提出一种钢包用渣线镁碳砖的制备方法，该方法制备的镁碳砖可以降低钢包渣线镁碳砖在使用过程中对钢水增碳，同时解决碳含量降低后导致的镁碳砖制品耐剥落性降低。为达此目的，本专利技术采用以下技术方案：一种钢包用渣线镁碳砖的制备方法，所述镁碳砖按重量份计由下列原料组成：5-20目低硅电熔镁砂28-32份，20-50目低硅电熔镁砂22-26份，50-200目低硅电熔镁砂8-12份，-200目低硅电熔镁砂1-3份，-20目石墨粉0.8-1.2份，-100目锌粉1-2份，-100目铝粉1-2份，-200目氮化硼0.5-1份，-200目碳化硼0.5-1份，-200目氧化铈1-2份，沥青粉0.5-1.5份，酚醛树脂3.5-4.5份，所述制备方法包括如下步骤：1)将5-20目低硅电熔镁砂、20-50目低硅电熔镁砂、50-200目低硅电熔镁砂、-200目低硅电熔镁砂放入混料机中混合30-40分钟；2)再加入-20目石墨粉、-100目锌粉、-100目铝粉、-200目氮化硼、-200目碳化硼、-200目氧化铈、沥青粉，混合60-90分钟；3）然后加入酚醛树脂，再混合60-90分钟；4)用压力机成型，砖坯经过200℃×24小时干燥。为了降低对钢水增碳，在保证镁碳砖抗剥落性和抗侵蚀性的前提下必须进一步降低与无碳熔池砖配套的渣线镁碳砖的碳含量。但降低镁碳砖碳含量对镁碳砖性质最明显的影响是使镁碳砖抗热震稳定性降低，耐剥落性和抗侵蚀性降低。本专利技术通过添加锌粉和铝粉的组合，不仅起到了抗氧化的作用，而且主要是高温使用过程中发生原位反应生成非氧化物，然后填充穿插在方镁石骨架结构中起到增强增韧作用，从而显著提高镁碳砖的高温强度和抗热震性，改善其抗氧化性和抗渣性能，碳化硼和氮化硼可有效的防止石墨和非氧化物的氧化，使得镁碳砖不易被钢渣润湿和渗透。氧化铈保证基质部分实现最佳的烧结、结合效果。大大提高工作衬的使用寿命，减少碳熔损夹杂，减少钢包增碳。本专利技术方法的有益效果为：1）本专利技术方法制备钢包用渣线镁碳砖，碳含量≤3％，对钢水增碳≤3ppm，降低了对钢水的污染。2、本专利技术组分中的金属粉主要作用是在镁碳砖高温使用过程中发生原位反应生成非氧化物，然后填充穿插在方镁石骨架结构中起到增强增韧作用，从而显著提高镁碳砖的高温强度和抗热震性，改善其抗氧化性和抗渣性能。3、本专利技术方法制得的钢包渣线用金属复合低碳镁碳砖，体积密度≥3.05g/cm3，显气孔率≤5％，常温耐压强度≥53MPa，1400℃埋碳高温抗折强度≥30Mpa，碳含量≤3％，MgO含量≥85％。4、本专利技术方法制得的钢包渣线用金属复合低碳镁碳砖，抗热震性采用1100℃、风冷一次的空气急冷法测定残余强度保持率为78～83％(现常用镁碳砖残余强度保持率为50～60％)。5、本专利技术方法制得的钢包渣线用金属复合低碳镁碳砖，抗氧化性、抗渣性能、高温强度、抗热震性提高明显，钢包渣线耐火砖寿命延长，吨钢耐火材料消耗成本下降。具体实施方式实施例一一种钢包用渣线镁碳砖的制备方法，所述镁碳砖按重量份计由下列原料组成：5-20目低硅电熔镁砂28份，20-50目低硅电熔镁砂26份，50-200目低硅电熔镁砂8份，-200目低硅电熔镁砂3份，-20目石墨粉0.8份，-100目锌粉2份，-100目铝粉1份，-200目氮化硼1份，-200目碳化硼0.5份，-200目氧化铈2份，沥青粉0.5份，酚醛树脂4.5份，所述制备方法包括如下步骤：1)将5-20目低硅电熔镁砂、20-50目低硅电熔镁砂、50-200目低硅电熔镁砂、-200目低硅电熔镁砂放入混料机中混合30分钟；2)再加入-20目石墨粉、-100目锌粉、-100目铝粉、-200目氮化硼、-200目碳化硼、-200目氧化铈、沥青粉，混合60分钟；3）然后加入酚醛树脂，再混合60分钟；4)用压力机成型，砖坯经过200℃×24小时干燥。实施例二一种钢包用渣线镁碳砖的制备方法，所述镁碳砖按重量份计由下列原料组成：5-20目低硅电熔镁砂32份，20-50目低硅电熔镁砂22份，50-200目低硅电熔镁砂12份，-200目低硅电熔镁砂1份，-20目石墨粉1.2份，-100目锌粉1份，-100目铝粉2份，-200目氮化硼0.5份，-200目碳化硼1份，-200目氧化铈1份，沥青粉1.5份，酚醛树脂3.5份，所述制备方法包括如下步骤：1)将5-20目低硅电熔镁砂、20-50目低硅电熔镁砂、50-200目低硅电熔镁砂、-2本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种钢包用渣线镁碳砖的制备方法，其特征在于，所述镁碳砖按重量份计由下列原料组成：5‑20目低硅电熔镁砂28‑32份，20‑50目低硅电熔镁砂22‑26份，50‑200目低硅电熔镁砂8‑12份，‑200目低硅电熔镁砂1‑3份，‑20目石墨粉0.8‑1.2份，‑100目锌粉1‑2份，‑100目铝粉1‑2份，‑200目氮化硼0.5‑1份，‑200目碳化硼0.5‑1份，‑200目氧化铈1‑2份，沥青粉0.5‑1.5份，酚醛树脂3.5‑4.5份，所述制备方法包括如下步骤：1)将5‑20目低硅电熔镁砂、20‑50目低硅电熔镁砂、50‑200目低硅电熔镁砂、‑200目低硅电熔镁砂放入混料机中混合30‑40分钟；2)再加入‑20目石墨粉、‑100目锌粉、‑100目铝粉、‑200目氮化硼、‑200目碳化硼、‑200目氧化铈、沥青粉，混合60‑90分钟；3）然后加入酚醛树脂，再混合60‑90分钟；4)用压力机成型，砖坯经过200℃×24小时干燥。

【技术特征摘要】
1.一种钢包用渣线镁碳砖的制备方法，其特征在于，所述镁碳砖按重量份
计由下列原料组成：5-20目低硅电熔镁砂28-32份，20-50目低硅电熔镁砂
22-26份，50-200目低硅电熔镁砂8-12份，-200目低硅电熔镁砂1-3份，-20
目石墨粉0.8-1.2份，-100目锌粉1-2份，-100目铝粉1-2份，-200目氮化
硼0.5-1份，-200目碳化硼0.5-1份，-200目氧化铈1-2份，沥青粉0.5-1.5
份，酚醛树脂3...

【专利技术属性】
技术研发人员：李飞，
申请(专利权)人：无锡成博科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32