一种复合内衬材料及其应用和应用方法技术

本发明专利技术属于耐火材料技术领域。本发明专利技术提供了一种复合内衬材料。在复合内衬材料中添加Al

【技术实现步骤摘要】
一种复合内衬材料及其应用和应用方法
本专利技术涉及耐火材料
，尤其涉及一种复合内衬材料及其应用和应用方法。
技术介绍
镁碳材料主要通过鳞片石墨的添加提高其抗热震稳定性，鳞片石墨具有低膨胀高导热，与熔渣不反应的优点，加入量越大抗热震稳定性效果越好。随着炉外精炼工艺的高速发展，越来越多的超低碳钢开始冶炼，导致其内衬材料的含碳量必须严格控制。低碳镁碳材料的出现解决了传统镁碳材料的热损耗大以及对钢水的增碳问题，但是，随着碳含量的降低，镁碳材料的热震稳定性和抗渣性下降。所以，如何平衡耐火材料中碳的含量和抗热稳定性成为了亟需解决的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种复合内衬材料并应用在耐火材料的制备上面。为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供以下技术方案：本专利技术提供了一种复合内衬材料，包含下列质量份数的原料：镁砂70～90份、石墨4～8份、液态酚醛树脂2～4份、含碳树脂粉1～5份、高温沥青0.5～2份、Al2O3-ZrO2复合粉1～5份、碳化硼0～0.5份。作为优选，所述镁砂中粒径小于等于0.074mm的组分、粒径大于0.074mm且小于等于1mm的组分、粒径大于1mm且小于等于3mm的组分、粒径大于3mm且小于等于5mm的组分的质量比为(10～16)：15：(32～35)：(25～30)。作为优选，所述Al2O3-ZrO2复合粉中Al2O3和ZrO2的质量比为(8～9)：(11～12)。本专利技术还提供了所述的复合内衬材料在制备耐火材料中的应用。本专利技术还提供了所述的复合内衬材料制备耐火材料的方法，包含以下步骤：(1)将所述原料进行混合，得到混合料；(2)将所述混合料成型，得到半成品；(3)将半成品进行烧结，得到耐火材料。作为优选，所述步骤(2)中成型为压制成型。作为优选，所述步骤(3)中烧结的温度为160～240℃，所述烧结的时间为12～32h。本专利技术提供了一种复合内衬材料。在复合内衬材料中添加Al2O3-ZrO2复合粉后，Al2O3与低碳镁碳材料中的MgO反应生成尖晶石。尖晶石具有良好的抗渣侵蚀性、抗热震性、高温强度高等优点，有助于提升低碳镁碳材料的性能。Al2O3-ZrO2复合粉中Al2O3与低碳镁碳材料中的MgO反应后，导致复合粉中剩余的氧化锆颗粒之间相互连接，形成交错的柱状结构，该交错的柱状结构有助于提高材料的断裂韧性，增强材料的强度。本专利技术还提供了所述的复合内衬材料在制备耐火材料中的应用。本专利技术提供的复合材料在提高耐火产品综合性能的同时还减少了对原料的依赖，通过较少的原料即可得到性能优异的耐火材料，节约了矿产资源，降低了能源消耗。具体实施方式本专利技术提供了一种复合内衬材料，包含下列质量份数的原料：镁砂70～90份、石墨4～8份、液态酚醛树脂2～4份、含碳树脂粉1～5份、高温沥青0.5～2份、Al2O3-ZrO2复合粉1～5份、碳化硼0～0.5份。在本专利技术中，所述镁砂为70～90份，优选为75～85份，进一步优选为77～83份。在本专利技术中，所述镁砂中粒径小于等于0.074mm的组分、粒径大于0.074mm且小于等于1mm的组分、粒径大于1mm且小于等于3mm的组分、粒径大于3mm且小于等于5mm的组分的质量比优选为(10～16)：15：(32～35)：(25～30)，进一步优选为(11～15)：15：(33～34)：(26～29)，更优选为(12～14)：15：(33.25～33.75)：(27～28)。本专利技术因镁砂颗粒体积密度大的特点，通过连续级配使材料之间紧密堆积，达到最佳的体积密度，从而具有良好的高温与使用性能。在本专利技术中，所述石墨为4～8份，优选为5～7份，进一步优选为5.5～6.5份。在本专利技术中，所述石墨优选为鳞片石墨；本专利技术中的鳞片石墨采用本领域技术人员所熟知的市售的即可。在本专利技术中，所述液态酚醛树脂为2～4份，优选为2.5～3.5份，进一步优选为2.75～3.25份。在本专利技术中，所述液态酚醛树脂优选在20℃时，粘度大于等于1200MPa·s，进一步优选为1300MPa·s，更优选为1400MPa·s。在本专利技术中，所述含碳树脂粉为1～5份，优选为2～4份，进一步优选为2.5～3.5份。在本专利技术中，所述高温沥青粉为0.5～2份，优选为0.75～1.75份，进一步优选为1～1.5份。在本专利技术中，所述Al2O3-ZrO2复合粉为1～5份，优选为2～4份，进一步优选为2.5～3.5份。在本专利技术中，所述Al2O3-ZrO2复合粉中Al2O3和ZrO2的质量比优选为(8～9)：(11～12)，进一步优选为(8.25～8.75)：(11.25～11.75)。本专利技术在内衬材料中添加了Al2O3-ZrO2复合粉，Al2O3和ZrO2之间不会生成固溶体，形成了Al2O3-ZrO2系两相陶瓷复合材料，这种复相陶瓷既保留了氧化铝硬度高的优点，同时也充分利用了氧化锆强度高和韧性好的性能特点。氧化锆对氧化铝有增韧作用，而氧化铝对氧化锆有补强作用。在与其他原料共同作用下，提升了耐火材料的综合性能。在本专利技术中，所述碳化硼为0～0.5份，优选为0.1～0.4份，进一步优选为0.2～0.3份。本专利技术还提供了所述的复合内衬材料在制备耐火材料中的应用。本专利技术还提供了所述的复合内衬材料制备耐火材料的方法，优选包含以下步骤：(1)将所述原料进行混合，得到混合料；(2)将所述混合料成型，得到半成品；(3)将半成品进行烧结，得到耐火材料。在本专利技术中，所述步骤(1)中的混合优选为分步混合，将粒径级配的镁砂进行干混得到干混料，所述干混的时间优选为1～2min，进一步优选为1.25～1.75min；然后向干混料中添加液态酚醛树脂得到湿料，所述加入液态酚醛树脂的时间优选为2～3min，进一步优选为2.25～2.75min。向湿料中加入石墨混合得到半成品料，所述混合的时间优选为3～4min，进一步优选为3.25～3.75min；加入剩余的原料混料得到混合料，所述混料的时间优选为15～20min，进一步优选为16～19min。在本专利技术中，所述步骤(2)中成型优选为压制成型，所述压制成型的压力优选为8000～10000KN，进一步优选为8500～9500KN，更优选为8800～9200KN。在本专利技术中，所述步骤(3)中烧结的温度优选为160～240℃，进一步优选为180～220℃，更优选为190～210℃；所述烧结的时间优选为12～32h，进一步优选为16～28h，更优选为20～24h。下面结合实施例对本专利技术提供的技术方案进行详细的说明，但是不能把它们理解为对本专利技术保护范围的限定。实施例1一种复合内衬材料，包含以下质量份数的原料：镁砂中粒径小于等于0.074mm的组分15份，粒径大于0.074mm且小于等于1mm的组分15份，粒本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种复合内衬材料，其特征在于，由包含下列质量份数的原料制备得到：镁砂70～90份、石墨4～8份、液态酚醛树脂2～4份、含碳树脂粉1～5份、高温沥青0.5～2份、Al

【技术特征摘要】
1.一种复合内衬材料，其特征在于，由包含下列质量份数的原料制备得到：镁砂70～90份、石墨4～8份、液态酚醛树脂2～4份、含碳树脂粉1～5份、高温沥青0.5～2份、Al2O3-ZrO2复合粉1～5份、碳化硼0～0.5份。


2.如权利要求1所述的材料，其特征在于，所述镁砂中粒径小于等于0.074mm的组分、粒径大于0.074mm且小于等于1mm的组分、粒径大于1mm且小于等于3mm的组分、粒径大于3mm且小于等于5mm的组分的质量比为(10～16)：15：(32～35)：(25～30)。


3.如权利要求1或2所述的材料，其特征在于，所述Al2O3-ZrO2复合粉中Al2O3和ZrO2...

【专利技术属性】
技术研发人员：张晗，郭钰龙，任林，刘靖轩，刘丽，颜浩，赵伟，高梅，刘美荣，
申请(专利权)人：北京利尔高温材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11