一种具有抗氧化性能的低碳镁碳砖及其制备方法技术

本发明专利技术涉及耐火材料技术领域，尤其是涉及一种具有抗氧化性能的低碳镁碳砖及其制备方法；按照重量份数计，包括电熔镁砂88

【技术实现步骤摘要】
一种具有抗氧化性能的低碳镁碳砖及其制备方法


[0001]本专利技术涉及耐火材料
，尤其是涉及一种具有抗氧化性能的低碳镁碳砖及其制备方法。

技术介绍

[0002]镁碳砖作为一种复合耐火材料，其优良的性能与碳的引入有决定性关系。镁砂本身对碱性渣及高铁渣具有很强的抗侵蚀能力，同时镁砂具有超高的耐火度。然而镁砂的高温热膨胀系数较高，导致镁砂耐剥落性能和热震稳定性能较差。故引入炭质元素，利用炭质元素本身的高导热性能和低膨胀性降低砖体的温度差，提高砖体的热震稳定性能，同时利用炭质元素对熔渣的润湿角大于熔渣的润湿性差的特点，提高砖体的耐剥落性能。故镁碳砖的优良性能依赖于砖中碳的存在，在使用过程中碳的氧化易造成制品组织劣化，使得炉渣沿着缝隙侵入砖中，蚀损MgO颗粒，降低MgO
‑
C砖的使用寿命。
[0003]因此，针对上述问题本专利技术急需提供一种具有抗氧化性能的低碳镁碳砖及其制备方法。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种具有抗氧化性能的低碳镁碳砖及其制备方法，通过具有抗氧化性能的低碳镁碳砖的结构设计以解决现有技术中存在的镁碳砖的优良性能依赖于砖中碳的存在，在使用过程中碳的氧化易造成制品组织劣化，使得炉渣沿着缝隙侵入砖中，蚀损MgO颗粒，降低MgO
‑
C砖的使用寿命技术问题。
[0005]本专利技术提供的一种具有抗氧化性能的低碳镁碳砖，按照重量份数计，包括电熔镁砂88
‑
96份、金属铝粉1
‑
3份、树脂3份、ZrB2‑
Cr7C3复相材料1
‑
3份，高温沥青1
‑
3份和
‑
196石墨1
‑
3份。
[0006]优选地，ZrB2‑
Cr7C3复相材料中ZrB2的体积分数为15%
‑
35%，Cr7C3的体积分数为65%
‑
85%。
[0007]优选地，电熔镁砂粒度包括3
‑
5mm、1
‑
3mm、0.088
‑
1mm和180目。
[0008]优选地，电熔镁砂中氧化镁含量≥97%。
[0009]优选地，金属铝粉中铝含量≥98%。
[0010]优选地，
‑
196石墨中碳含量≥96%。
[0011]优选地，在25℃以下，树脂温度的粘度在15000
‑
16000mPa
·
s。
[0012]优选地，高温沥青中碳含量≥60%本专利技术还提供了一种如上述中任一项所述的具有抗氧化性能的低碳镁碳砖的制备方法，包括如下制备步骤：将电熔镁砂干混后，加入树脂，树脂的加入速度为15kg/min，再加入
‑
196石墨，混合5
‑
10min,加入高温沥青，搅拌后，最后加入金属铝粉和ZrB2‑
Cr7C3复相材料，搅拌均匀后，获得低碳镁碳砖预备料；
低碳镁碳砖预备料放入到模具中，压制成型，获得砖胚；将砖胚推入热处理窑进行热处理，获得低碳镁碳砖。
[0013]优选地，压制成型中，采用1000T电动螺旋压砖机进行压制；热处理过程中，热处理窑内部温度为180℃
‑
220℃，烘烤时间为12h。
[0014]本专利技术提供的一种具有抗氧化性能的低碳镁碳砖及其制备方法与现有技术相比具有以下进步：1、本专利技术提供的具有抗氧化性能的低碳镁碳砖，由于加入了ZrB2‑
Cr7C3复相材料的加入，提高了低碳镁碳砖的抗氧化性，在高温条件，具有高的抗折强度。
[0015]2、本专利技术提供的具有抗氧化性能的低碳镁碳砖，同时还具有高的抗钢水冲刷性能，热震稳定性高，满足洁净钢、超低碳钢和不锈钢的冶炼需求。
[0016]3、本专利技术提供的具有抗氧化性能的低碳镁碳砖，ZrB2‑
Cr7C3复相材料中ZrB2的体积分数为35%，Cr7C3的体积分数为65%，抗氧化性能好。
具体实施方式
[0017]下面将对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0018]本专利技术提供了一种具有抗氧化性能的低碳镁碳砖，按照重量份数计，包括电熔镁砂88
‑
96份、金属铝粉1
‑
3份、树脂3份、ZrB2‑
Cr7C3复相材料1
‑
3份，高温沥青1
‑
3份和
‑
196石墨1
‑
3份。
[0019]具体地，ZrB2‑
Cr7C3复相材料中ZrB2的体积分数为15%
‑
35%，Cr7C3的体积分数为65%
‑
85%。
[0020]具体地，电熔镁砂粒度包括3
‑
5mm、1
‑
3mm、0.088
‑
1mm和180目。
[0021]具体地，电熔镁砂中氧化镁含量≥97%。
[0022]具体地，金属铝粉中铝含量≥98%。
[0023]具体地，
‑
196石墨中碳含量≥96%。
[0024]具体地，在25℃以下，树脂温度的粘度在15000
‑
16000mPa
·
s。
[0025]具体地，高温沥青中碳含量≥60%本专利技术还提供了一种如上述中任一项所述的具有抗氧化性能的低碳镁碳砖的制备方法，包括如下制备步骤：将电熔镁砂干混后，加入树脂，树脂的加入速度为15kg/min，再加入
‑
196石墨，混合5
‑
10min,加入高温沥青，搅拌后，最后加入金属铝粉和ZrB2‑
Cr7C3复相材料，搅拌均匀后，获得低碳镁碳砖预备料；低碳镁碳砖预备料放入到模具中，压制成型，获得砖胚；将砖胚推入热处理窑进行热处理，获得低碳镁碳砖。
[0026]优选地，压制成型中，采用1000T电动螺旋压砖机进行压制；热处理过程中，热处理窑内部温度为180℃
‑
220℃，烘烤时间为12h。
[0027]低碳镁碳砖的抗氧化性机理：在原料中加入了ZrB2‑
Cr7C3复相材料作为抗氧化材料，其中，ZrB2具有较高的热导
率和弹性模量，提高材料的热震稳定性能，但是单相ZrB2在高温式抗氧化性能相对较差。当温度低于1100℃，硼化物表面会氧化生成B2O3熔融层，提高材料的抗氧化性能；而高于1100℃时，液态B2O3蒸发较快，阻挡作用大大降低，到这抗氧化性能的明显下降。而Cr7C3相的引入可以明显改善ZrB2材料的抗氧化性，主要温度在1000
‑
1200℃范围内，系统中出现Cr3C2，主要的反应为3Cr2O3+13本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具有抗氧化性能的低碳镁碳砖，其特征在于：按照重量份数计，包括电熔镁砂88
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96份、金属铝粉1
‑
3份、树脂3份、ZrB2‑
Cr7C3复相材料1
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3份，高温沥青1
‑
3份和
‑
196石墨1
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3份。2.根据权利要求1所述的具有抗氧化性能的低碳镁碳砖，其特征在于：ZrB2‑
Cr7C3复相材料中ZrB2的体积分数为15%
‑
35%，Cr7C3的体积分数为65%
‑
85%。3.根据权利要求1所述的具有抗氧化性能的低碳镁碳砖，其特征在于：电熔镁砂粒度包括3
‑
5mm、1
‑
3mm、0.088
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1mm和180目。4.根据权利要求1所述的具有抗氧化性能的低碳镁碳砖，其特征在于：电熔镁砂中氧化镁含量≥97%。5.根据权利要求1所述的具有抗氧化性能的低碳镁碳砖，其特征在于：金属铝粉中铝含量≥98%。6.根据权利要求1所述的具有抗氧化性能的低碳镁...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵伟，宫磊，刘靖轩，佟晓松，任林，赵现堂，孙春晖，张晗，王团收，
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：