一种白云石碳砖的制备方法技术

一种白云石碳砖的制备方法，涉及一种白云石碳砖的制备方法，该方法选用5-8mm的电熔镁砂，5-3mm，3-1mm，1-0mm和<0.088mm的粒度的颗粒选用CaO≥50%的镁钙砂，以鳞片石墨为碳源，以无水热塑性酚醛树脂为结合剂，以乌洛托品为固化剂，加入硅粉为抗氧剂。成型时砖坯的密度控制在2.92-3.05g/cm3，在真空或气氛保护下热处理，热处理的温度为150-600℃，生产出CaO≥40%的高性能白云石碳砖。本发明专利技术采用合理配方和热处理条件，解决了CaO>40%或更高的镁钙碳砖生产技术的难题，成功的生产出CaO>40%或更高的高性能镁钙碳砖。起到替代镁碳砖及铝镁炭砖的作用，有效的保护我国的优质菱镁矿、矾土矿和石墨资源。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】，涉及，该方法选用5-8mm的电熔镁砂，5-3mm，3-1mm，1-0mm和<0.088mm的粒度的颗粒选用CaO≥50%的镁钙砂，以鳞片石墨为碳源，以无水热塑性酚醛树脂为结合剂，以乌洛托品为固化剂，加入硅粉为抗氧剂。成型时砖坯的密度控制在2.92-3.05g/cm3，在真空或气氛保护下热处理，热处理的温度为150-600℃，生产出CaO≥40%的高性能白云石碳砖。本专利技术采用合理配方和热处理条件，解决了CaO>40%或更高的镁钙碳砖生产技术的难题，成功的生产出CaO>40%或更高的高性能镁钙碳砖。起到替代镁碳砖及铝镁炭砖的作用，有效的保护我国的优质菱镁矿、矾土矿和石墨资源。【专利说明】
本专利技术涉及一种碳砖的制备方法，特别是涉及。
技术介绍
镁钙系耐火材料具有良好的耐高温、抗渣性、耐热震性、高温真空下稳定性及净化钢液的功能，是冶炼洁净钢生产中的首选耐火材料。镁钙系耐火材料还具有低值、环保等优点，是水泥回转窑中镁铬砖的最佳替代材料。此外，严重损毁后的镁钙系耐火制品还可以作为土壤的改质剂，是一种绿色环保型耐火材料。随着钢铁及水泥工业的快速发展及耐火制品性能的进一步提高，镁钙系耐火材料的应用将会越来越广泛。 我国白云石、菱镁矿储量丰富，纯度高、分布广，白云石矿40亿吨以上，菱镁矿资源储量达35亿吨，我国的镁资源占世界总量的22.5%，居世界首位。但伴随着菱镁矿和矾土资源的过渡开发，这些国家战略资源面临着枯竭的危险，尤其是特级菱镁矿和矾土矿储量已经很少。菱镁矿的主产区主要集中在辽宁省，矾土矿主要集中在山西省和河南省。全国各地都需要从辽宁省引进高纯镁砂或电熔镁砂等镁质原料，从山西省和河南省引进矾土资源，采购成本及运输成本极高。而白云石的储量更加丰富，我国几乎每省都有优质的白云石资源。如果通过开发研究解决高纯镁钙砂抗水化、抗剥落性差等共性技术问题，其将可以替代高纯镁砂或电熔镁砂及氧化铝，广泛应用于冶金和建材行业，成为原料采矿成本低、运输成本低、资源分布范围广、性价比高的碱性耐火材料，能有效地保护国家有限的镁资源。 石墨广泛应用于电子、军事、航天、国防、核工业等领域。曾有专家预言:20世纪是硅的世纪，21世纪将是石墨的世纪。我国石墨矿储量占世界总储量的75%，生产量占世界总产量的72%，石墨是我国少有的几种具有国际竞争优势的矿产之一。但我国石墨资源面临滥采乱掘、采富弃贫、粗放经营等诸多乱象，如果不加以保护，我国石墨资源或将在20年内耗尽，保护石墨资源已经成为我国的当务之急。 镁钙碳砖是以白云石和石墨为主要材料，不经烧成而能直接使用的耐火材料，具有节能、热震稳定性良好，生产工艺简便，同时具有良好的抗渣性，若采用高性能的镁钙碳质耐火材料在钢包的熔池中替代镁碳砖及铝镁炭砖，将有效的保护我国的优质菱镁矿、矾土矿和石墨资源。 目前，CaO含量为20-30%的镁钙碳砖生产技术比较成熟，在生产中得到广泛的应用，但Ca0>40%或更高的镁钙碳砖生产技术有待提高，特别在生产过程中j就出现裂纹，水化等问题，导致Ca0>40%或更高的镁钙碳砖生产技术不过关。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供，该方法选用电熔镁砂和镁钙砂，以鳞片石墨为碳源，以无水热塑性酚醛树脂为结合剂，以乌洛托品为固化剂，加入硅粉为抗氧剂，生产出CaO ^ 40%的高性能白云石碳砖。在钢的熔池中替代镁碳砖及铝镁炭砖，使之保护了我国的优质菱镁矿、矾土矿和石墨资源。 本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的:，所述方法包括:选用粒度5-8mm的电熔镁砂3-lmm, 1-Omm和〈0.088mm的粒度选用CaO彡50%的白云石砂，以鳞片石墨为碳源，以无水热塑性酚醛树脂为结合剂，以乌洛托品为固化剂，加入硅粉为抗氧剂；成型时砖坯的密度控制在2.92-3.05g/cm3，成型后经热处理，生产出CaO彡40%高性能白云石碳砖；其制备步骤如下:1)打开混砂机，先投入粒度为8-5mm、5-3mm、3-lmm和O-1mm的镁砂、白云石砂和乌洛托品混I分钟，加入酚醛树脂，混2分钟，再加入石墨，混3分钟，最后加入粒度< 0.088mm的白云石细粉、硅粉，混3分钟，出料；2)将混好的物料于模具中成坯，然后置于真空或氮气保护或CO2气体保护炉中加热，于150-600°C下，加热0.5-8h，后在70°C石蜡中浸泡半小时，得白云石砖成品；各原料按重量份配比如下: 8-5 mm的镁砂5-8份；5-3謹的白云石砂12-15份；3-1謹的白云石砂33-36份；0-1謹的白云石砂20-25份； <0.088mm的白云石细粉16-20份；石墨5-10份； 硅粉0.5-2.5份；酚醛树脂的加入量为白云石、镁砂、石墨和硅粉总重量的2.5-4.5%，乌洛托品的加入量为酚醛树脂的10-15%。 所述的，所述粒度5-8的颗粒选用Mg0>97.0%的电熔镁砂，粒度为5-3mm，3-lmm的颗粒选用CaO彡50%的优质白云石砂，粒度为1-Omm和〈0.088mm的细粉选用CaO彡50%的优质白云石粉。 所述的，所述碳砖成型后热处理气氛为真空或氮气保护或CO2气体保护，热处理温度为150-600°c。 本专利技术的优点与效果是:本专利技术的创造性在于在制备CaO ^ 40%或更高的高性能白云石碳砖。高性能的镁钙碳质耐火材料在钢包的熔池中替代镁碳砖及铝镁炭砖，将有效的保护我国的优质菱镁矿、矾土矿和石墨资源。 【具体实施方式】 下面结合实施例，对本专利技术作进一步详述。 实施例1: 一种制备CaO彡40%高性能白云石碳砖的方法 (一)方法如下:I)将粒度为8-5 mm、5-3mm、3-lmm和O-1mm的镁砂、Ca0>50优质白云石砂和乌洛托品混约1-2分钟，加入酚醛树脂，混约2-4分钟，再加入石墨，混约3分钟，最后加入粒度 <0.088mm的Ca0>50优质白云石细粉、硅粉，混约3分钟，出料；各原料按重量份配比如下: 8-5 mm的镁砂5_8份、 5_3mm的白云石砂12-15份、3-lmm的白云石砂33-36份、O-1mm的白云石砂20-25份、<0.088mm的白云石细粉 16-20份、 石墨5-9份、 硅粉0.5-2.5份、酚醛树脂的加入量为白云石、镁砂、石墨和硅粉总重量的2.5-4.5%，乌洛托品的加入量为酚醛树脂的10-15%。 2)将混好的物料于模具中成坯，成型时砖坯的密度控制在2.92-3.05g/cm3，然后置于真空炉中加热，于150-600°C下，加热0.5-8h，后在70°C石蜡中浸泡半小时，制得白云石碳砖。 (二)检测结果CaO彡40%的白云石碳砖的预期理化指标如下:CaO彡40%, MgO彡43%，C=7±2%，体积密度(BD)彡2.90 g/cm3，耐压强度(CCS)彡30 MPa，显气孔率(AP) ( 8.0%。 15000C X2h/s 还原烧成时的指标:AP ( 14%, BD 彡 2.85 g/cm3, CCS 彡 20 MPa。 实施例2: 一种制备CaO彡50%高性能白云石碳砖的方法 (一)方法如下:I)将粒度为8-5 mm、5-3本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种白云石碳砖的制备方法，其特征在于，所述方法包括：选用粒度5‑8mm的电熔镁砂，5‑3mm，3‑1mm，1‑0mm和<0.088mm的粒度选用CaO≥50%的白云石砂，以鳞片石墨为碳源，以无水热塑性酚醛树脂为结合剂，以乌洛托品为固化剂，加入硅粉为抗氧剂；成型时砖坯的密度控制在2.92‑3.05g/cm3，成型后经热处理，生产出CaO≥40%高性能白云石碳砖；其制备步骤如下：打开混砂机，先投入粒度为8‑5 mm、5‑3mm、3‑1mm和0‑1mm的镁砂、白云石砂和乌洛托品混1分钟，加入酚醛树脂，混2分钟，再加入石墨，混3分钟，最后加入粒度＜0.088mm的白云石细粉、硅粉，混3分钟，出料；将混好的物料于模具中成坯，然后置于真空或氮气保护或CO2气体保护炉中加热，于150‑600℃下，加热0.5‑8h，后在70℃石蜡中浸泡半小时，得白云石砖成品；各原料按重量份配比如下：8‑5 mm的镁砂5‑8份； 5‑3mm的白云石砂12‑15份；3‑1mm的白云石砂33‑36份；0‑1mm的白云石砂20‑25份；＜0.088mm的白云石细粉16‑20份；石墨5‑10份；硅粉0.5‑2.5份；酚醛树脂的加入量为白云石、镁砂、石墨和硅粉总重量的2.5‑4.5%，乌洛托品的加入量为酚醛树脂的10‑15%。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：曹大力，
申请(专利权)人：沈阳化工大学，
类型：发明
国别省市：辽宁;21