一种防氧化钢包渣线镁碳砖制造技术

本实用新型专利技术公开一种防氧化钢包渣线镁碳砖，包括工作端和非工作端，所述工作端的镁碳材料层的端部复合有厚度为L1的致密防氧化层；所述渣线镁碳砖为楔形砖，所述非工作端的宽度a大于所述工作端的宽度b。本实用新型专利技术通过在镁碳材料层端部复合致密防氧化层可以有效提高渣线镁碳砖在烘烤过程中的抗氧化性能，降低氧化脱碳层的厚度，提高渣线镁碳砖和钢包的使用寿命，从而降低钢包耐火材料的消耗和成本。从而降低钢包耐火材料的消耗和成本。从而降低钢包耐火材料的消耗和成本。

【技术实现步骤摘要】
一种防氧化钢包渣线镁碳砖


[0001]本技术涉及渣线镁碳砖
具体地说是一种防氧化钢包渣线镁碳砖。

技术介绍

[0002]钢包渣线镁碳砖是以烧结镁砂、电熔镁砂和鳞片石墨为主要原料，用酚醛树脂或沥青作碳质结合剂，并加入添加剂，经混碾、高压成型和固化处理而成的不烧碳复合耐火材料。鳞片石墨具有导热系数高、热膨胀系数低、韧性好，以及对高温熔渣不润湿等优点，在镁碳砖中提供了良好的热震稳定性、优异的抗熔渣渗透及侵蚀等性能，但石墨同时存在易氧化的缺点，而石墨氧化则导致镁碳砖的强度下降，显著影响镁碳砖的使用寿命。
[0003]镁碳砖在钢包渣线部位使用过程中的氧化主要包括两个方面：一是镁碳砖在服役时与熔渣中的易还原氧化物、钢水中的溶解氧以及空气中的氧气发生氧化反应；这种氧化通过单独或复合添加金属铝、单质硅、碳化硼等抗氧化剂，可显著提高镁碳砖在高温服役过程中的抗氧化能力，该方法已经成为目前较为成熟的技术。二是装入钢水前对钢包衬进行烘烤和预热到1000℃左右过程中，靠近钢包包口的渣线镁碳砖易与空气中的氧气反应，形成20～30mm的氧化脱碳层，低强度脱碳层极易被钢水冲刷掉，从而降低渣线砖的使用寿命。
[0004]为提高渣线镁碳砖在钢包烘烤过程中的抗氧化能力，已出现了关于表面涂层隔离技术的较多专利，该技术是通过在镁碳砖工作端面喷涂防氧化涂层，期望涂层在钢包烘烤过程中成釉，并附着在镁碳砖表面，从而阻止镁碳砖的氧化。但镁碳砖表面存在一层富石墨层，富石墨层对熔融氧化物釉不润湿，使得防氧化涂层成釉后很难附着在镁碳砖表面；再者，该技术的防氧化涂料完全采用粉体材料，在中温下成釉后，遇到高温易流淌，在高速燃烧气流冲刷下，很容易从镁碳砖表面被吹走。由于以上两个方面因素，使得表面防氧化涂层技术对降低镁碳砖在烘烤过程中的脱碳层厚度效果不明显，因此防氧化涂层技术在镁碳砖上的工业化应用较少。

技术实现思路

[0005]为此，本技术所要解决的技术问题在于提供一种可显著提高在钢包烘烤过程中具有较强防氧化能力、提高其使用寿命的防氧化钢包渣线镁碳砖，以解决现有渣线镁碳砖的防氧化涂层难以附着在镁碳砖表面以及在烘烤过程中易形成较厚的脱碳层等而导致镁碳砖寿命降低等问题。
[0006]为解决上述技术问题，本技术提供如下技术方案：
[0007]一种防氧化钢包渣线镁碳砖，包括工作端和非工作端，所述工作端为镁碳材料层，所述工作端的端部复合有厚度为L1的致密防氧化层；所述渣线镁碳砖为楔形砖，所述非工作端的宽度a大于所述工作端的宽度b。本技术通过在镁碳材料层端部复合致密防氧化层可以有效提高渣线镁碳砖在烘烤过程中的抗氧化性能，降低氧化脱碳层的厚度，提高渣线镁碳砖和钢包的使用寿命，从而降低钢包耐火材料的消耗和成本。
[0008]上述一种防氧化钢包渣线镁碳砖，所述工作端的镁碳材料层的厚度为L2，所述渣
线镁碳砖的有效工作厚度为L，且L＝L1+L2；所述渣线镁碳砖的有效工作厚度L与所述致密防氧化层的厚度L1之比为10:1～50:1。该尺寸厚度的致密防氧化涂层与镁碳材料层结合的较为紧密，结合强度较高，不易受到镁碳砖表面富石墨层的负面影响。
[0009]上述一种防氧化钢包渣线镁碳砖，所述致密防氧化层与所述工作端镁碳材料层的复合界面为锯齿形或波浪形；所述波浪形界面为正弦波浪形界面；复合界面为锯齿形或波浪形时，可使镁碳材料层和致密防氧化层在成型过程中咬合更紧密，提高两者的结合强度，防止在服役过程中脱落；
[0010]所述锯齿形界面的齿顶到齿根的距离齿高为h，所述锯齿的两个齿边之间的夹角β为30
‑
60
°
；所述波浪形界面波峰至波谷的高度也为h，且h＝(1/5～1/2)L1。齿高或峰高代表了镁碳材料层和致密防氧化层彼此嵌入的程度，在该尺寸的齿高或峰高下，两种材料层的结合强度达到最好。
[0011]上述一种防氧化钢包渣线镁碳砖，所述锯齿形界面的锯齿或所述波浪形界面的波峰在所述复合界面上等间距分布，且相邻两个所述锯齿的齿间距或相邻两个所述波峰的峰顶间距均为d；所述波浪形界面的波峰或波谷在所述复合界面上等间距分布，且相邻两个所述波峰的峰顶间距为d；该尺寸范围的d值下，可使镁碳材料层和致密防氧化层两种材料层结合的最紧密，咬合效果最好。
[0012]上述一种防氧化钢包渣线镁碳砖，所述致密防氧化层的厚度L1为5～20mm。当致密防氧化层的厚度L1为5～20mm时，既能保证镁碳材料层和致密防氧化层两种材料结合效果最好，又能保证镁碳砖在服役过程中具有较好的抗氧化能力，显著降低烘烤过程中形成的氧化脱碳层的厚度。
[0013]上述一种防氧化钢包渣线镁碳砖，所述渣线镁碳砖的高度为c，所述渣线镁碳砖的有效工作厚度为L，且L:c＝2～2.5。
[0014]上述一种防氧化钢包渣线镁碳砖，所述工作端的镁碳材料层的厚度为L2，所述渣线镁碳砖的有效工作厚度为L，且L＝L1+L2；所述渣线镁碳砖的有效工作厚度L与所述致密防氧化层的厚度L1之比为10:1～50:1；
[0015]所述致密防氧化层与所述工作端镁碳材料层的复合界面为锯齿形或波浪形；所述锯齿形界面的齿高或所述波浪形界面的波峰峰高h＝(1/5～1/2)L1；所述波浪形界面为正弦波浪形界面；
[0016]所述锯齿形界面的齿顶到齿根的距离齿高为h，所述锯齿的两个齿边之间的夹角β为30
‑
60
°
；所述波浪形界面波峰至波谷的高度也为h，且h＝(1/5～1/2)L1；
[0017]所述锯齿形界面的锯齿在所述复合界面上等间距分布，且相邻两个所述锯齿的齿间距为d；所述波浪形界面的波峰或波谷在所述复合界面上等间距分布，且相邻两个所述波峰的峰顶间距为d；
[0018]所述渣线镁碳砖的高度为c，且L:c＝2～2.5。
[0019]该尺寸比例下的渣线镁碳砖的致密防氧化层与镁碳材料层咬合效果最好，在服役过程中不易脱落，且在烘烤过程中具有较强的抗氧化性能，能显著降低氧化脱层的厚度，有效提高渣线镁碳砖和钢包的使用寿命。
[0020]上述一种防氧化钢包渣线镁碳砖，所述非工作端的宽度a为165mm，所述工作端的宽度b为135mm；所述工作端的镁碳材料层的厚度L2为235mm，所述致密防氧化层的厚度L1为
15mm；所述渣线镁碳砖的有效工作厚度L为250mm；
[0021]所述致密防氧化层与所述工作端镁碳材料层的复合界面为锯齿形；所述锯齿形界面的齿顶到齿根的距离齿高为h为3mm，所述锯齿的两个齿边之间的夹角β为60
°
；
[0022]所述锯齿形界面的锯齿在所述复合界面上等间距分布，且相邻两个所述锯齿的齿间距d为20mm；
[0023]所述渣线镁碳砖的高度c为100mm。
[0024]上述一种防氧化钢包渣线镁碳砖，所述非工作端的宽度a为160mm，所述工作端的宽度b为140mm；所述工作端的镁碳材料层的厚度L2为188mm，所述致密防氧化层的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种防氧化钢包渣线镁碳砖，其特征在于，包括工作端(1)和非工作端(2)，所述工作端(1)为镁碳材料层，所述工作端(1)的端部复合有厚度为L1的致密防氧化层(3)；所述渣线镁碳砖为楔形砖，所述非工作端(2)的宽度a大于所述工作端(1)的宽度b。2.根据权利要求1所述的一种防氧化钢包渣线镁碳砖，其特征在于，所述工作端(1)的镁碳材料层的厚度为L2，所述渣线镁碳砖的有效工作厚度为L，且L＝L1+L2；所述渣线镁碳砖的有效工作厚度L与所述致密防氧化层(3)的厚度L1之比为10:1～50:1。3.根据权利要求1所述的一种防氧化钢包渣线镁碳砖，其特征在于，所述致密防氧化层(3)与所述工作端(1)镁碳材料层的复合界面为锯齿形或波浪形；所述波浪形界面为正弦波浪形界面；所述锯齿形界面的齿顶到齿根的距离齿高为h，所述锯齿的两个齿边之间的夹角β为30
‑
60
°
；所述波浪形界面波峰至波谷的高度也为h，且h＝(1/5～1/2)L1。4.根据权利要求3所述的一种防氧化钢包渣线镁碳砖，其特征在于，所述锯齿形界面的锯齿在所述复合界面上等间距分布，且相邻两个所述锯齿的齿间距为d；所述波浪形界面的波峰或波谷在所述复合界面上等间距分布，且相邻两个所述波峰的峰顶间距为d。5.根据权利要求1所述的一种防氧化钢包渣线镁碳砖，其特征在于，所述致密防氧化层(3)的厚度L1为5～20mm。6.根据权利要求1所述的一种防氧化钢包渣线镁碳砖，其特征在于，所述渣线镁碳砖的高度为c，所述渣线镁碳砖的有效工作厚度为L，且L:c＝2～2.5。7.根据权利要求1所述的一种防氧化钢包渣线镁碳砖，其特征在于，所述工作端(1)的镁碳材料层的厚度为L2，所述渣线镁碳砖的有效工作厚度为L，且L＝L1+L2；所述渣线镁碳砖的有效工作厚度L与所述致密防氧化层(3)的厚度L1之比为10:1～50:1；所述致密防氧化层(3)与所述工作端(1)镁碳材料层的复合界面为锯齿形或波浪形；所述波浪形界面为正弦波浪形界面；所述锯...

【专利技术属性】
技术研发人员：李天清，高杰，左起秀，孙荣海，童则明，张骞，王朋飞，
申请(专利权)人：郑州海迈高温材料研究院有限公司，
类型：新型
国别省市：