一种低碳微孔镁碳砖及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种低碳微孔镁碳砖及其制备方法，所述镁碳砖包括以下重量的主料：镁粉30

【技术实现步骤摘要】
一种低碳微孔镁碳砖及其制备方法


[0001]本专利技术涉及镁碳砖
，具体涉及一种低碳微孔镁碳砖及其制备方法。

技术介绍

[0002]低碳微孔镁碳砖是一种高性能的耐火材料，由微孔镁砖和碳素材料组成，该材料的主要特点是低碳含量，高温稳定性和优异的耐火性能，低碳微孔镁碳砖的主要应用领域包括钢铁冶炼、非铁金属冶炼、玻璃制造和化学工业等高温工业领域，该材料可用于制造高温炉窑内的各种部件，如炉壁、炉底、炉顶等。
[0003]现有技术存在以下不足：
[0004]现有的低碳微孔镁碳砖虽然整体耐火性比较好，但是由于镁碳砖上开有微孔，一是会导致镁碳砖的整体脆性增加，容易开裂或破碎，二是由于存在微孔，镁碳砖容易吸收水分受潮导致软化，降低镁碳砖的受压性能，并且，由于镁碳砖通常是在高温环境下使用，吸水后的镁碳砖受热膨胀容易发生爆炸等危险。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是提供一种低碳微孔镁碳砖及其制备方法，以解决
技术介绍
中不足。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种低碳微孔镁碳砖，所述镁碳砖包括以下重量的主料：镁粉30
‑
40wt％、石墨粉10
‑
20wt％、硅酸铝纤维15
‑
20wt％、氧化铝粉5
‑
10wt％、氧化铁粉1
‑
3wt％、碳化硅粉5
‑
10wt％、碳化钛粉5
‑
10wt％，所述镁碳砖包括以下重量的辅料：改性聚羧酸减水剂05
‑
1wt％、改性环氧树脂5
‑
8wt％、环氧树脂固化剂2
‑
5wt％。
[0007]在一个优选的实施方式中，所述镁碳砖包括以下重量的主料：镁粉30wt％、石墨粉10wt％、硅酸铝纤维15wt％、氧化铝粉5wt％、氧化铁粉1wt％、碳化硅粉5wt％、碳化钛粉1wt％，所述镁碳砖包括以下重量的辅料：改性聚羧酸减水剂0.5wt％、改性环氧树脂5wt％、环氧树脂固化剂2wt％。
[0008]在一个优选的实施方式中，所述镁碳砖包括以下重量的主料：镁粉40wt％、石墨粉20wt％、硅酸铝纤维20wt％、氧化铝粉10wt％、氧化铁粉3wt％、碳化硅粉10wt％、碳化钛粉10wt％，所述镁碳砖包括以下重量的辅料：改性聚羧酸减水剂1wt％、改性环氧树脂8wt％、环氧树脂固化剂5wt％。
[0009]在一个优选的实施方式中，所述改性聚羧酸减水剂包括羧酸单体、乙烯基乙酸酯、引发剂、催化剂，且羧酸单体与乙烯基乙酸酯的配比为0.5:1，所述引发剂为过氧化苯甲酰，催化剂为铁离子，所述改性环氧树脂包括环氧树脂、改性单体、聚合引发剂、降粘剂和溶剂，且环氧树脂与改性单体的配比为1:0.2，所述改性单体包括丙烯酸类单体、酰胺单体、环氧化物单体，聚合引发剂包括过氧化物、双氧水，降粘剂包括丙烯酸酯、苯乙烯，溶剂包括醇类、酮类。
[0010]本专利技术还提供一种低碳微孔镁碳砖的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：
[0011]S1：在反应釜中加入镁粉，石墨粉，硅酸铝纤维，氧化铝粉，氧化铁粉，碳化硅粉，碳化钛粉，搅拌均匀；
[0012]S2：添加改性聚羧酸减水剂，改性环氧树脂，环氧树脂固化剂，进行二次搅拌，搅拌均匀后，在室温下静置1.5h，形成糊状物；
[0013]S3：将糊状物倒入模具中，放入压力机中进行压制成型，压制温度为80
‑
85℃，时间为30
‑
35min；
[0014]S4：将成型的镁碳砖放入真空干燥箱中进行干燥处理，干燥温度为150
‑
200℃，时间为23
‑
24h；
[0015]S5：对干燥后的镁碳砖进行研磨处理，使其表面光滑。
[0016]在一个优选的实施方式中，步骤S2中，制备改性聚羧酸减水剂包括以下步骤：
[0017]S2.1：将羧酸单体和乙烯基乙酸酯混合，准备过氧化苯甲酰和铁离子作为引发剂和催化剂；
[0018]S2.2：将羧酸单体、乙烯基乙酸酯、过氧化苯甲酰和铁离子混合，在惰性气氛下进行自由基聚合反应，并添加溶剂控制聚合物的分子量和粘度，得到聚合物；
[0019]S2.3：反应结束后，将聚合物中和成水溶液，使用NaOH或KOH进行中和调节；
[0020]S2.4：通过蒸馏、脱色工艺对中和后的聚合物进行处理，去除聚合物中的杂质和色泽物质，处理后的聚合物通过滤网过滤得到改性聚羧酸减水剂。
[0021]在一个优选的实施方式中，步骤S2中，制备改性环氧树脂包括以下步骤：
[0022]S2.5：将环氧树脂和改性单体混合，加入聚合引发剂反应得到改性环氧树脂；
[0023]S2.6：加入降粘剂和溶剂与改性环氧树脂搅拌混合；
[0024]S2.7：通过蒸馏、脱色工艺对改性环氧树脂进行处理，去除杂质和色泽物质，处理后的改性环氧树脂通过滤网过滤。
[0025]在一个优选的实施方式中，所述真空干燥箱对镁碳砖干燥时，采集真空干燥箱的热损失率、排风网堵塞率、加热功率，将热损失率、排风网堵塞率、加热功率通过公式处理建立预警系数，表达式为：
[0026]YJ
x
＝(a1R
s
+a2P
d
+a3J
r
)3[0027]式中，YJ
x
为预警系数，R
s
为热损失率，P
d
排风网堵塞率，J
r
为加热功率，a1、a2、a3分别为热损失率、排风网堵塞率、加热功率的比例系数，且a2>a1>a3。
[0028]在一个优选的实施方式中，若所述预警系数YJ
x
<第一风险阈值FX
i
或预警系数YJ
x
>第二风险阈值FX
j
，监测系统判断真空干燥箱内部的温度环境将会发生改变，发出预警信号，管理人员接收到预警信号后，巡检至真空干燥箱处，提前调节真空干燥箱的温度或排查影响预警系数YJ
x
变化的因素。
[0029]在一个优选的实施方式中，若所述第一风险阈值FX
i
≤预警系数YJ
x
≤第二风险阈值FX
j
，监测系统判断真空干燥箱内部温度环境运行稳定。
[0030]在上述技术方案中，本专利技术提供的技术效果和优点：
[0031]1、本专利技术通过在镁碳砖中加入改性聚羧酸减水剂、改性环氧树脂，加大成型镁碳砖分子之间的紧密度，有效提高低碳微孔镁碳砖的韧性和强度，并且增加防潮性能，从而避免镁碳砖在使用过程中开裂或破碎，加入改性环氧树脂后，在镁碳砖的微孔之间形成改性
树脂膜，改性树脂膜避免微孔进水后，水渗入到镁碳砖的材料中，有效提高镁碳砖的防潮性能；
[0032]2、本专利技术通过采集本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种低碳微孔镁碳砖，其特征在于：所述镁碳砖包括以下重量的主料：镁粉30
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40wt％、石墨粉10
‑
20wt％、硅酸铝纤维15
‑
20wt％、氧化铝粉5
‑
10wt％、氧化铁粉1
‑
3wt％、碳化硅粉5
‑
10wt％、碳化钛粉5
‑
10wt％，所述镁碳砖包括以下重量的辅料：改性聚羧酸减水剂05
‑
1wt％、改性环氧树脂5
‑
8wt％、环氧树脂固化剂2
‑
5wt％。2.根据权利要求1所述的一种低碳微孔镁碳砖，其特征在于：所述镁碳砖包括以下重量的主料：镁粉30wt％、石墨粉10wt％、硅酸铝纤维15wt％、氧化铝粉5wt％、氧化铁粉1wt％、碳化硅粉5wt％、碳化钛粉1wt％，所述镁碳砖包括以下重量的辅料：改性聚羧酸减水剂0.5wt％、改性环氧树脂5wt％、环氧树脂固化剂2wt％。3.根据权利要求1所述的一种低碳微孔镁碳砖，其特征在于：所述镁碳砖包括以下重量的主料：镁粉40wt％、石墨粉20wt％、硅酸铝纤维20wt％、氧化铝粉10wt％、氧化铁粉3wt％、碳化硅粉10wt％、碳化钛粉10wt％，所述镁碳砖包括以下重量的辅料：改性聚羧酸减水剂1wt％、改性环氧树脂8wt％、环氧树脂固化剂5wt％。4.根据权利要求1所述的一种低碳微孔镁碳砖，其特征在于：所述改性聚羧酸减水剂包括羧酸单体、乙烯基乙酸酯、引发剂、催化剂，且羧酸单体与乙烯基乙酸酯的配比为0.5:1，所述引发剂为过氧化苯甲酰，催化剂为铁离子，所述改性环氧树脂包括环氧树脂、改性单体、聚合引发剂、降粘剂和溶剂，且环氧树脂与改性单体的配比为1:0.2，所述改性单体包括丙烯酸类单体、酰胺单体、环氧化物单体，聚合引发剂包括过氧化物、双氧水，降粘剂包括丙烯酸酯、苯乙烯，溶剂包括醇类、酮类。5.一种低碳微孔镁碳砖的制备方法，用于制备权利要求1
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4任一项所述的低碳微孔镁碳砖，其特征在于：所述制备方法包括以下步骤：S1：在反应釜中加入镁粉，石墨粉，硅酸铝纤维，氧化铝粉，氧化铁粉，碳化硅粉，碳化钛粉，搅拌均匀；S2：添加改性聚羧酸减水剂，改性环氧树脂，环氧树脂固化剂，进行二次搅拌，搅拌均匀后，在室温下静置1.5h，形成糊状物；S3：将糊状物倒入模具中，放入压力机中进行压制成型，压制温度为80
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85℃，时间为30
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35min；S4：将成型的镁碳砖放入真空干燥箱中进行干燥处理，干燥温度为150
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200℃，时间为23...

【专利技术属性】
技术研发人员：付洪彬，
申请(专利权)人：营口富宏耐材制造有限公司，
类型：发明
国别省市：