【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及耐火材料，更具体的说是涉及一种低碳镁碳砖及其制备方法。
技术介绍
1、镁碳砖由于其优异的抗侵蚀性及抗热震性，在各类炼钢炉上作为炉衬材料被广泛使用。但传统镁碳砖的碳含量一般都在10～20％之间，在长期的应用实践过程中存在以下问题：(1)碳含量高，材料的热导率大，导致热损耗增加；(2)碳在高温环境被氧化后，造成气孔率增大，降低耐火砖的抗侵蚀性，严重影响了耐火砖的使用寿命；(3)高碳耐火砖易引起钢水增碳而污染钢水，不利于纯净钢和超低碳钢的冶炼。
2、对于镁碳耐火材料来说，其优良的性能主要在于碳，降低碳含量，势必造成材料的某些性能的下降：低碳含量的耐火材料在使用过程中其表面很容易氧化脱碳，而一旦脱碳，由于熔渣的渗入，耐火材料组分之间极易产生烧结，使其热震稳定性显著降低，材料的热导率下降，弹性模量增大，熔渣与材料的润湿性增强，从而使材料的抗热震性和抗熔渣侵蚀性降低。
3、随着特殊钢种冶炼的需要和资源的节约利用，要求耐火材料在使用过程中低碳含量、耐冲刷、热稳定性好、抗钢水或渣的溶解渗透性好，尽量减少“污染”钢液，降低增碳和夹杂，因此生产低碳镁碳砖，必须解决其抗氧化性差、热震稳定性差，抗侵蚀性差的问题。
技术实现思路
1、有鉴于此，本专利技术提供了一种抗氧化、抗剥落性能优异低碳镁碳砖及其制备方法，该低碳镁碳砖碳含量低，通过引入b6si、含碳树脂粉金属铝粉的混合粉提高镁碳砖的抗氧化性、抗热震性能和抗侵蚀性能的目的。
2、为了实现上述目的，本专利技术
3、一种低碳镁碳砖，所述低碳镁碳砖包括以下重量份成分：
4、电熔镁砂颗粒63-72份，电熔镁砂细粉16-20份，鳞片石墨2-6份，混合粉3-6份，酚醛树脂2-3份。
5、优选的，所述混合粉为六硼化硅、含碳树脂粉、铝粉按重量比(2～3)：(0.5～1)：(1～2)混合得到。
6、优选的，所述电熔镁砂颗粒选自粒径为3～5mm、3～1mm以及1～0mm的电熔镁砂中的至少两种；所述电熔镁砂颗粒中氧化镁含量≥97wt％。
7、上述优选带来的有益效果为，最少需要两种粒径的颗粒来调整泥料的粗细级配，如果只添加一种粒径的颗粒必定会造成泥料偏粗或者偏细，泥料偏粗生产的外观上会有坑洼，砖体的平整度不好，不是特别光滑，泥料偏细虽说平整度和光滑度都很好，但砖体的体积密度会降低，两者都会影响产品的使用效果。
8、优选的，所述电熔镁砂细粉的粒径为180目；所述电熔镁砂细粉中氧化镁含量≥97wt％。
9、优选的，所述鳞片石墨的粒径为100目；所述鳞片石墨中c含量≥95wt％。
10、优选的，所述酚醛树脂的固含量≥80wt％，残碳≥46wt％。水分≤3.0wt％。
11、优选的，所述六硼化硅的粒径为325目；所述六硼化硅中si含量≥29wt％，b含量≥69wt％。
12、优选的，所述含碳树脂粉的残碳≥70wt％。
13、优选的，所述铝粉的粒径为200目，al含量≥98wt％。
14、本专利技术的另一个目的在于提供上述的一种低碳镁碳砖的制备方法，包括以下步骤：
15、(1)按原料配比，将六硼化硅、含碳树脂粉、铝粉、进行预混。
16、(2)将电熔镁砂颗粒骨料在高速混炼机中干混3-5min，然后加入酚醛树脂总量的1/2-1/3，继续混5min，加入鳞片石墨，再加入剩余酚醛树脂，要求鳞片石墨均匀包裹在被湿润的电熔镁砂颗粒骨料上，最后加入电熔镁砂细粉，之后与步骤(1)预混好的细粉共同倒入高速混炼机中，混10-20min；
17、(3)将步骤(2)中混好的泥料装入料斗中困料一段时间后，用1250kn的电动螺旋压力机成型，所制得的砖坯经180℃-220℃干燥10-12h后得到所述低碳镁碳砖。
18、经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：
19、1.减少石墨的使用量从而减少了碳含量，并具有抗氧化性能的低碳镁碳砖，同时还具有较高的抗钢水冲刷性能，抗氧化性高、热震稳定性高，满足洁净钢、超低碳钢和不锈钢的冶炼需求；
20、2.原料中加入b6si，b6si熔点2200℃，b6si晶体结构包含相互连接的二十面体(20面多面体)、二十面六面体(26面多面体)以及孤立的硅和硼原子，磨削效率高于碳化硼，更高于碳化硅，特别是在热冲击下具有很高的强度和热震稳定性，在高温环境下，b6si起到抗氧化、抗热冲击、抗化学侵蚀等特性，此外，b6si氧化生成b2o3，可以与mgo反应生成低熔点的镁硼酸盐，液态的镁硼酸盐填充在镁碳砖内部的气孔内，阻塞气孔防止氧气向镁碳砖内进一步扩散，可进一步达到抗氧化的效果。孤立的硅原子与碳在高温环境下，生成sic，达到抗氧化的效果及提高材料的耐磨性和热震稳定性；
21、3.原料中加入金属铝粉，当镁碳砖加热时，砖中的活性金属铝首先与碳发生化学反应，生成高熔点的碳化物，使碳重新凝聚，生成al4c3和al2o3,al4c3包熔在mgo的表面，阻拦了炉渣的渗透侵蚀，提高了砖的抗侵蚀性、抗渣性、抗剥落性。并且氧化生成的al2o3体积膨胀，密实了砖中的气孔，加添了砖的体密度，形成了陶瓷结合体，从而提高提高抗氧化性和高温抗折性能；
22、4.原料中加入含碳树脂粉与酚醛树脂相结合，加热时，carbores软化并转移到气孔中，提高了结合强度，使镁碳砖在炭化后仍具有较高的残碳率，具有较好的韧性，提高了炭化后的强度和高温抗折强度，提高了热态抗侵蚀性，在高温使用的状态下，显著的提高了抗剥落性，具有较高的抗热震性和抗氧化性，含碳树脂粉可以替代一些抗氧化剂，减少抗氧化剂量的同时，一方面可以节约一部分成本，另一方面可以提高材料的体密，致密度更高，降低材料表面的气孔率；
23、5.本专利技术的制备方法，其原料易得，工艺步骤简单，且对生产设备的要求不高，适合大批量生产。
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1.一种低碳镁碳砖，其特征在于，所述低碳镁碳砖包括以下重量份成分：
2.根据权利要求1所述的一种低碳镁碳砖，其特征在于，所述混合粉为六硼化硅、含碳树脂粉、铝粉按重量比(2～3)：(0.5～1)：(1～2)混合得到。
3.根据权利要求2所述的一种低碳镁碳砖，其特征在于，所述电熔镁砂颗粒选自粒径为3～5mm、3～1mm以及1～0mm的电熔镁砂中的至少两种；所述电熔镁砂颗粒中氧化镁含量≥97wt％。
4.根据权利要求2所述的一种低碳镁碳砖，其特征在于，所述电熔镁砂细粉的粒径为180目；所述电熔镁砂细粉中氧化镁含量≥97wt％。
5.根据权利要求2所述的一种低碳镁碳砖，其特征在于，所述鳞片石墨的粒径为100目；所述鳞片石墨中C含量≥95wt％。
6.根据权利要求2所述的一种低碳镁碳砖，其特征在于，所述酚醛树脂的固含量≥80wt％，残碳≥46wt％。水分≤3.0wt％。
7.根据权利要求2所述的一种低碳镁碳砖，其特征在于，所述六硼化硅的粒径为325目；所述六硼化硅中Si含量≥29wt％，B含量≥69wt％。
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