一种镁碳砖及其制备方法技术

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镁碳砖，包括工作层、中间层和涂料层，工作层包含如下质量百分数的制备原料：MgO65～85％，石墨10～30％，添加剂1～5％，添加剂为铝粉、硅粉、碳化硼和碳化硅中的一种或几种。本发明专利技术还提供了所述的镁碳砖的制备方法。本发明专利技术制得的镁碳砖的导热系数低，使用寿命长，而且制备成本低，能实现钢铁冶炼过程中节能、降耗、减排的目标。排的目标。排的目标。

【技术实现步骤摘要】
一种镁碳砖及其制备方法


[0001]本专利技术涉及耐火材料
，尤其涉及一种镁碳砖及其制备方法。

技术介绍

[0002]镁碳砖是一种优质的耐火材料，抗侵蚀性能好、抗热震性能强，在炼钢转炉、电炉、钢包、铁水罐等内衬材料等方面得到了广泛的应用。但是，由于镁碳砖引入石墨的热导率非常大，从而镁碳砖的热导率也非常高，热导率高意味着镁碳砖的冷面温度高，散失热量多，所以为了加热钢水，必然会消耗更多的能源，增加了炼钢能耗；同时引入石墨后，石墨的氧化和残余镁碳砖废弃物也会极大的增加碳排放。
[0003]因此，开发一种既不影响镁碳砖的性能及使用寿命，又可以节能、减排，降低炼钢成本的低导热镁碳砖及其制备方法具有良好的前景。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是针对现有技术的不足提供一种镁碳砖及其制备方法。
[0005]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：
[0006]本专利技术提供了一种镁碳砖，所述镁碳砖包括工作层、中间层和涂料层；
[0007]所述工作层包含如下质量百分数的制备原料：MgO65～85％，石墨10～30％，添加剂1～5％；
[0008]所述添加剂为铝粉、硅粉、碳化硼和碳化硅中的一种或几种。
[0009]作为优选，所述工作层的导热系数为10.0～20.0W/(m
·
K)，厚度为300～1100mm。
[0010]作为优选，所述中间层为刚玉砖、莫来石砖、保温板或刚玉纳米复合保温砖。
[0011]作为优选，所述中间层的导热系数≤0.45W/(m
·
K)，耐压强度≥20MPa，加热永久线变化率为0.5～0.8％，使用温度≥1300℃，厚度为50～300mm；中间层为实心结构或中空结构，中空结构的高度为5～20mm。
[0012]作为优选，所述涂料层为隔热反射涂料；所述隔热反射涂料的制备原料包含中空陶瓷微珠，中空陶瓷微珠为铝质或硅质；所述涂料层的导热系数≤0.15W/(m
·
K)，使用温度≥1300℃，厚度为0.5～3mm。
[0013]本专利技术还提供了所述的镁碳砖的制备方法，采用高温耐火胶将工作层和中间层粘结或以打击的方式将工作层和中间层通过热固性树脂结合并进行干燥，然后将涂料层喷涂在中间层上。
[0014]作为优选，所述高温耐火胶包含如下组分：环氧树脂、固化剂、镁砂粉、硅灰和膨润土；
[0015]所述环氧树脂、固化剂、镁砂粉、硅灰和膨润土的质量比为1：0.2～0.4：0.4～0.6：0.03～0.05：0.01～0.03。
[0016]作为优选，所述固化剂为己二胺或三乙醇胺；所述镁砂粉的纯度≥99％。
[0017]作为优选，所述热固性树脂为热固性酚醛树脂；所述热固性树脂的粘度为10000～
14000Pa
·
s，热固性树脂的厚度≤0.5mm；所述干燥的温度为180～300℃，干燥的时间为≥12h。
[0018]作为优选，所述喷涂的压力为0.5～1MPa。
[0019]本专利技术的有益效果包括：
[0020]本专利技术制得的镁碳砖的导热系数低，使用寿命长，而且制备成本低，能实现钢铁冶炼过程中节能、降耗、减排的目标。
附图说明
[0021]图1为本专利技术镁碳砖的结构示意图；
[0022]图2为本专利技术镁碳砖的中空结构中间层的示意图。
具体实施方式
[0023]本专利技术提供了一种镁碳砖，所述镁碳砖包括工作层、中间层和涂料层；
[0024]所述工作层包含如下质量百分数的制备原料：MgO65～85％，石墨10～30％，添加剂1～5％；
[0025]所述添加剂为铝粉、硅粉、碳化硼和碳化硅中的一种或几种。
[0026]本专利技术中，所述工作层的制备原料中包含质量百分数为65～85％的MgO，优选为70～80％，进一步优选为72～78％，更优选为74～76％。
[0027]本专利技术中，所述工作层的制备原料中包含质量百分数为10～30％的石墨，优选为15～25％，进一步优选为18～22％，更优选为20％。
[0028]本专利技术中，所述工作层的制备原料中包含质量百分数为1～5％的添加剂，优选为2～4％，进一步优选为2.5～3.5％，更优选为3％。
[0029]本专利技术中，所述工作层的导热系数优选为10.0～20.0W/(m
·
K)，进一步优选为12.0～18.0W/(m
·
K)，更优选为14.0～16.0W/(m
·
K)；厚度优选为300～1100mm，进一步优选为500～800mm，更优选为600～700mm。
[0030]本专利技术中，所述中间层优选为刚玉砖、莫来石砖、保温板或刚玉纳米复合保温砖。
[0031]本专利技术中，所述中间层的导热系数优选为≤0.45W/(m
·
K)，进一步优选为≤0.4W/(m
·
K)，更优选为≤0.3W/(m
·
K)；耐压强度优选为≥20MPa，进一步优选为≥25MPa，更优选为≥30MPa；加热永久线变化率优选为0.5～0.8％，进一步优选为0.6～0.7％，更优选为0.65％；使用温度优选为≥1300℃，进一步优选为≥1400℃，更优选为≥1500℃；厚度优选为50～300mm，进一步优选为100～200mm，更优选为140～160mm；中间层优选为实心结构或中空结构，中空结构的高度优选为5～20mm，进一步优选为8～16mm，更优选为10～12mm。
[0032]本专利技术中，所述中空结构的高度为与中间层的厚度为同一方向。
[0033]本专利技术中，所述涂料层优选为隔热反射涂料；所述隔热反射涂料的制备原料优选为包含中空陶瓷微珠，中空陶瓷微珠优选为铝质或硅质；所述涂料层的导热系数优选为≤0.15W/(m
·
K)，进一步优选为≤0.12W/(m
·
K)，更优选为≤0.10W/(m
·
K)；使用温度优选为≥1300℃，进一步优选为≥1400℃，更优选为≥1500℃；厚度优选为0.5～3mm，进一步优选为1～2.5mm，更优选为1.5～2mm。
[0034]本专利技术还提供了所述的镁碳砖的制备方法，采用高温耐火胶将工作层和中间层粘
结或以打击的方式将工作层和中间层通过热固性树脂结合并进行干燥，然后将涂料层喷涂在中间层上。
[0035]本专利技术中，所述以打击的方式将工作层和中间层通过热固性树脂结合优选为在工作层成型时，以中间层的一侧为模板，表面刷涂热固性树脂，然后通过打击的方式将工作层和中间层结合。
[0036]本专利技术中，所述工作层成型的方法优选为将原料组分混合后进行压制成型，然后进行干燥；所述压制成型的压力优选为150～200MPa，进一步优选为160～180MPa，更优选为170MPa；压制成型的温度优选为40～50℃，进一步优选为44～46℃，更本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种镁碳砖，其特征在于，所述镁碳砖包括工作层、中间层和涂料层；所述工作层包含如下质量百分数的制备原料：MgO65～85％，石墨10～30％，添加剂1～5％；所述添加剂为铝粉、硅粉、碳化硼和碳化硅中的一种或几种。2.根据权利要求1所述的镁碳砖，其特征在于，所述工作层的导热系数为10.0～20.0W/(m
·
K)，厚度为300～1100mm。3.根据权利要求1或2所述的镁碳砖，其特征在于，所述中间层为刚玉砖、莫来石砖、保温板或刚玉纳米复合保温砖。4.根据权利要求3所述的镁碳砖，其特征在于，所述中间层的导热系数≤0.45W/(m
·
K)，耐压强度≥20MPa，加热永久线变化率为0.5～0.8％，使用温度≥1300℃，厚度为50～300mm；中间层为实心结构或中空结构，中空结构的高度为5～20mm。5.根据权利要求4所述的镁碳砖，其特征在于，所述涂料层为隔热反射涂料；所述隔热反射涂料的制备原料包含中空陶瓷微珠，中空陶瓷微珠为铝质或硅质；所述涂料层的导热系数≤0.15W/(m

【专利技术属性】
技术研发人员：王堂玺，田守信，
申请(专利权)人：丹东播磨耐火材料有限公司，
类型：发明
国别省市：