一种精炼钢包用渣线低碳镁碳砖及其制备方法和应用技术

发明专利技术公开了一种精炼钢包用渣线低碳镁碳砖及其制备方法和应用，属于冶金和耐火材料技术领域，该镁碳砖由下述重量份数的原料制备而成：粒度为3

【技术实现步骤摘要】
一种精炼钢包用渣线低碳镁碳砖及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于冶金和耐火材料
，涉及一种精炼钢包用渣线低碳镁碳砖及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]钢水包用于炼钢厂、铸造厂在平炉、电炉或转炉前承接钢水、炉外精炼、进行连铸浇注作业。钢包在钢铁冶金系统中占有非常重要的地位，钢包的使用寿命直接决定冶炼效率。
[0003]近十年，钢铁企业结构调整及产业升级，优质品种钢成为大型企业的主导产品。比如：优质合金钢、超低碳钢、洁净钢、高强度钢等钢种比例逐年增加，优质品种钢在冶炼过程中碳含量要求严格，进一步要求精炼用钢包的内衬耐火材料要低碳和无碳化，以降低对钢水的增碳，防止精炼钢包内衬耐火材料对钢水的二次污染。
[0004]目前国内大中型精炼钢包工作衬的包底和包壁内衬耐火材料已经基本完成无碳化，采用以下种方式：1.钢包包底工作衬、包壁工作衬采用无碳刚玉尖晶石浇注料。2.钢包包底工作衬、包壁工作衬采用无碳刚玉尖晶石预制块。3.钢包包底工作衬用无碳刚玉尖晶石浇注料，包壁工作衬采用无碳刚玉尖晶石预制块。
[0005]受制于精炼钢包渣液面的冶炼环境苛刻，目前精炼钢包工作衬渣线部位还是以镁碳砖为主，普通用钢包渣线镁碳砖的总碳含量一般为10
‑
18％，在钢水二次精炼过程中极易造成钢水的二次增碳，对钢水造成二次污染，且在二次精炼中钢水温度提高和下降幅度要小，钢包衬的热导率要低，因而导致精炼钢包的使用条件更加苛刻，工作环境更加恶劣，迫切需要对钢水无污染、高耐用性的优质精炼钢包渣线用低碳镁碳砖的出现。
[0006]精炼钢包渣线低碳镁碳砖损毁的主要原因之一是由于碳含量的降低后砖内碳更加易于氧化，从而钢渣更容易渗透，使得侵蚀加剧。同时镁碳砖中的碳含量降低后抗热震性显著下降，使用过程中容易出现断裂、剥落等现象，但目前已开展的低碳镁碳砖方面的研究主要集中于金属添加剂、氧化物及非氧化物添加剂和纳米碳素等原料的研究，没有在低碳渣线镁碳砖内部形成特殊陶瓷结合提升使用性能方面的研究。
[0007]因此如何研发一种在使用温度下(约1600
‑
1650℃)精炼钢包渣线低碳镁碳内部形成特殊的金属陶瓷结合，抗熔渣侵蚀性能优异、热震性能优异、高温性能优异的精炼钢包用渣线低碳镁碳砖及其制备方法和应用是本领域技术人员亟待解决的问题。

技术实现思路

[0008]有鉴于此，本专利技术提供了一种精炼钢包用渣线低碳镁碳砖及其制备方法和应用。
[0009]为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0010]一种精炼钢包用渣线低碳镁碳砖，由下述重量份数的原料制备而成：
[0011]粒度为3
‑
5mm的98普通电熔镁砂20
‑
25份，粒度为1
‑
3mm的98普通电熔镁砂25
‑
35份，粒度为0
‑
1mm的98普通电熔镁砂20
‑
25份，粒度为≤0.074mm的98普通电熔镁砂0
‑
10份，
粒度为≤0.045mm的碳化钽粉10
‑
15份，粒度为≤0.045mm的金属钨粉1
‑
5份，粒度为≤0.15mm的石墨粉1
‑
3份，结合剂2
‑
3份。
[0012]进一步，上述98普通电熔镁砂中，MgO的含量为＞98wt％、SiO2的含量为＜1.0wt％。
[0013]进一步，上述碳化钽粉中，碳化钽的含量为≥99.5wt％。
[0014]进一步，上述金属钨粉中，金属钨的含量为≥99.5wt％。
[0015]进一步，上述石墨粉中，碳的含量为≥98wt％。
[0016]进一步，上述结合剂为液体酚醛树脂，上述液体酚醛树脂的残碳为≥40wt％，水分含量为≤3.0wt％，粘度为16000
‑
19000cps，25℃。
[0017]本专利技术还提供一种精炼钢包用渣线低碳镁碳砖的制备方法，包括以下步骤：
[0018]1)称量：按照上述精炼钢包用渣线低碳镁碳砖称取各原料，将粒度为3
‑
5mm的98普通电熔镁砂、粒度为1
‑
3mm的98普通电熔镁砂、粒度为0
‑
1mm的98普通电熔镁砂、粒度为≤0.074mm的98普通电熔镁砂、粒度为≤0.045mm的碳化钽粉、粒度为≤0.045mm的金属钨粉和粒度为≤0.15mm的石墨粉混合，得到混合料；
[0019]2)混练：将得到的混合料投入高速混练机内混练，先开低速混练，然后加入结合剂，再开高速混练，得到泥料；
[0020]3)机压成型：将得到的泥料投入钢包低碳渣线镁碳砖模具中机压成型，得到低碳渣线镁碳砖坯；
[0021]4)干燥：将得到的砖坯进行干燥，制得精炼钢包用渣线低碳镁碳砖。
[0022]进一步，步骤2)中，上述先开低速混练3min以上，优选为4
‑
6min，然后加入结合剂，再开高速混练20
‑
30min，泥料温度35
‑
55℃。
[0023]进一步，步骤2)中，上述低速混练转速为60rpm，高速混练转速为120rpm。
[0024]采用上述进一步技术方案的有益效果是：低转速时有利于树脂包裹骨料，高转速有利于石墨附着在树脂上，使石墨充分包裹骨料和使颗粒细粉进一步均匀，同时提升泥料温度获得最佳成型强度。
[0025]进一步，步骤3)中，上述高压成型的压力为8300
‑
1500KN，压制3
‑
5次。
[0026]采用上述进一步技术方案的有益效果是：得到的砖坯耐压强度为50
‑
60Mpa，体积密度为3.02
‑
3.06g/cm3。
[0027]进一步，步骤4)中，上述干燥温度为150
‑
180℃，干燥时间为8
‑
12h。
[0028]采用上述进一步技术方案的有益效果是：使结合酚醛树脂固化，获得足够强度。
[0029]本专利技术还提供一种上述精炼钢包用渣线低碳镁碳砖或上述方法制得的精炼钢包用渣线低碳镁碳砖在精炼钢包渣线部位中的应用。
[0030]本专利技术的有益效果：1)本专利技术避免了金属铝粉及其它金属抗氧化剂(本身也是烧结剂)的加入，在使用温度下(1600～1650℃)不会产生因金属熔融物与砖中其他物质的反应带来的体积膨胀(如：金属铝粉的加入，在使用温度下(1600～1650℃)会产生因镁铝尖晶石反应带来7％的体积膨胀)，使精炼钢包低碳渣线镁碳砖内部获得致密的烧结体。使精炼钢包低碳渣线镁碳砖的体积密度提高，气孔率降低，封闭了钢水和钢渣的渗透和侵蚀通道，从而提高了精炼钢包低碳渣线镁碳砖的抗钢水和钢渣的渗透和侵蚀。
[0031]2)本专利技术在基质中引入碳化钽，金属钨，石墨，精炼钢包渣线低碳镁碳砖在使用温
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种精炼钢包用渣线低碳镁碳砖，其特征在于，由下述重量份数的原料制备而成：粒度为3
‑
5mm的98普通电熔镁砂20
‑
25份，粒度为1
‑
3mm的98普通电熔镁砂25
‑
35份，粒度为0
‑
1mm的98普通电熔镁砂20
‑
25份，粒度为≤0.074mm的98普通电熔镁砂0
‑
10份，粒度为≤0.045mm的碳化钽粉10
‑
15份，粒度为≤0.045mm的金属钨粉1
‑
5份，粒度为≤0.15mm的石墨粉1
‑
3份，结合剂2
‑
3份。2.根据权利要求1所述一种精炼钢包用渣线低碳镁碳砖，其特征在于，所述98普通电熔镁砂中，MgO的含量为＞98wt％、SiO2的含量为＜1.0wt％。3.根据权利要求1所述一种精炼钢包用渣线低碳镁碳砖，其特征在于，所述碳化钽粉中，碳化钽的含量为≥99.5wt％。4.根据权利要求1所述一种精炼钢包用渣线低碳镁碳砖，其特征在于，所述金属钨粉中，金属钨的含量为≥99.5wt％。5.根据权利要求1所述一种精炼钢包用渣线低碳镁碳砖，其特征在于，所述石墨粉中，碳的含量为≥98wt％。6.根据权利要求1所述一种精炼钢包用渣线低碳镁碳砖，其特征在于，所述结合剂为液体酚醛树脂，所述液体酚醛树脂的残碳为≥40wt％，水分含量为≤3.0wt％，粘度为16000
‑
19000cps，25℃。7...

【专利技术属性】
技术研发人员：张川，李勇，王鹏，逄洪运，吴比，刘聪，李兵，
申请(专利权)人：鞍山市和丰耐火材料有限公司，
类型：发明
国别省市：