[发明专利]高温烧成镁碳砖及其制造方法

说明书

技术领域：

本发明涉及冶金工业转炉、电炉、钢包(精炼炉)等用的耐火材料领域，特别涉及一种碱性高温烧成镁碳砖及其制造方法领域。

背景技术：

随着冶金工业的发展以及耐火材料行业的技术进步，高质量的耐火制品以其高温性能好，使用寿命高，环保、无污染的性能优势，正逐步被世人所重视。

传统镁碳砖在上世纪70年代起已在全世界陆续得到广泛应用，开发较早，种类繁多，生产厂家众多。但在使用中，因镁碳砖在高温状态下，具有其挥发物对环境造成污染的弊端，因此高温烧成镁碳砖的开发、研制、生产愈来愈成为一种客观现实的需要。

发明内容：

为了解决上述问题，本发明提出一种碱性高温烧成镁碳砖，可以避免高温状态下，挥发物对环境造成污染，同时可以稳定其高温使用性能，提高使用寿命。

本发明的另一目的是提供一种高温烧成镁碳砖的制造方法。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种高温烧成镁碳砖，由以下原料按重量百分比制成：

1-5mm的镁砂      40-60％、≤1mm的镁砂10-30％、

≤0.088mm的镁砂粉10-30％、石墨       5-18％、

混合酚醛树脂     2.4-4.0％；

其中，混合酚醛树脂是指，将酚醛树脂重量的0.5-1.5％的氧化铁加入到酚醛树脂中，搅拌20-50分钟，混合均匀。

高温烧成镁碳砖的制造方法如下：

1)将镁砂经破碎机机械破碎，经5mm和1mm筛网筛分后，制成粒度分别为1-5mm和≤1mm的镁砂，取其中一部分≤1mm的镁砂用球磨机加工成粒度≤0.088mm的镁砂粉；

2)制备混合酚醛树脂，将酚醛树脂重量的0.5-1.5％的氧化铁加入到酚醛树脂中，搅拌20-50分钟，混合均匀；

3)按上述重量百分比，将粒度为1-5mm和粒度≤1mm的镁砂加入混砂机中，干混1-3分钟，然后加入混合酚醛树脂，湿混3-10分钟，加入石墨，湿混5-10分钟，再加入粒度≤0.088mm的镁砂粉，混练35-70分钟；

4)将混练好的物料加入模具中，加压成坯；

5)将坯体送入干燥窑干燥，干燥窑从低温升至200±10℃时保温4-7小时，自然降温时间不低于3小时；

6)将干燥后的坯体码放到台车上，坯体的四周及顶部用耐火砖码严，在耐火砖与坯体之间用焦粉填实；

7)将码好坯体的台车送入遂道窑中，升温，在温度1500-1700℃保温8-12小时，降温冷却。

在生产过程中，优选MgO≥96％的镁砂；和LG-192以上的石墨。

在原料筛分时，颗粒或细粉中允许有超过粒度值的颗料或细粉存在，但5-1mm的颗粒上下限及≤1mm的上限不允许超10％，≤0.088mm的镁砂粉通过率不允许低于95％。

干燥是一个关键环节，由于酚醛树脂在＞70℃时开始固化，通过固化的过程来提高坯体的强度，为了使酚醛树脂完全固化，因此采取了温度200±10℃时保温4-7小时，自然降温时间不低于3小时，干燥后坯体强度≥30Mpa。

烧成是制造最关键的一个环节。由于坯体中含有石墨，为了避免石墨在高温中被氧化，因此采取了坯体四周及顶部用耐火砖码严并用焦粉填实的码砖方式。由于镁砂和石墨均为高熔点物质，我们通过多次反复试验，最后确定，烧成温度1500-1700℃保温8-12小时，总烧成时间，从升温到降温大约需90小时，可制得成品。

本发明的有益效果是：本发明高温烧成镁碳砖是一种MgO为主要矿物组成的耐火材料，采用镁砂、石墨和酚醛树脂制成，使得制品呈碱性。在酚醛树脂中按比例加入氧化铁，可以稳定产品的高温性能，提高其使用寿命。由于制品在1500-1700℃的高温中煅烧，使得制品原料石墨及酚醛树脂中的挥发物及杂质成分烧失，稳定了制品高温性能，达到了环保、无污染并提高其使用寿命的目的。

具体实施方式，

下面通过实施例进一步描述本发明。

实施例1

一种高温烧成镁碳砖，由以下原料按重量百分比制成：

1-5mm的镁砂(MgO：97.5％，C/S≥2)      48.5％、

≤1mm的镁砂(MgO：97.5％，C/S≥2)      17.5％、

≤0.088mm的镁砂粉(MgO：97.5％，C/S≥2)16.5％、

石墨                                  14.5％、