[发明专利]一种低碳纳米钢包砖

说明书

技术领域

本发明涉及一种钢包砖，尤其涉及一种低碳纳米钢包砖。

背景技术

现有的钢包砖主要使用的是：镁碳砖（MgO-C，碳含量14%左右）,制造原料采用MgO和鳞片石墨，镁碳砖的优点是价格低廉，弹性率低，缺点是致密性低，传导率高，脱碳时间长，致使其使用寿命短，常温和热间强度低，钢包外壳温度高，散热量大，能量消耗高。为了解决这一问题，国际上正在研究的方向是采用纳米砖，以MgO+100nm以上的纳米粉末或碳素纤维，其研究还处在实验室阶段，所研究的产品成本高，常温和热间强度是镁碳砖的1.5倍，使用寿命尚未得到验证，致密度适中，但弹性率过高。对于钢厂生产而言，其特性虽然略有提高，但成本大幅提高，弹性率增高，这些都让实际生产无法使用。

C含量在制造钢包砖时具有一定的矛盾，现有技术之所以采用镁碳砖是因为C含量低会导致钢包内层开裂，要想做到降低C含量，又能保证使用寿命，现有技术中未见相关技术的报道。

发明内容

本发明的目的在于解决当前技术中存在的问题，提供一种致密度高、传导率低、弹性率低，脱碳时间短，钢包外壳温度下降38度以上，常温和热间强度提高2倍以上，成本提高不大，而使用寿命为原有1.2～1.5倍以上的低碳纳米钢包砖。

为达到上述目的，本发明所采用的技术手段是：一种低碳纳米钢包砖，原料采用纳米混合溶液、高纯度镁砂、纳米级别碳素材料、抗氧化剂，其中纳米混合溶液为粒径不大于10nm的 Adamantane、1-(Methylenedi-4，1-phenylene)bismaleimide、Polyvinylpyrrolidone、White mineral oil、Petroleum distillates、Alkanes 类材料的一种或几种混合溶液与树脂溶液混合处理后获得的混合溶液。

进一步的，所述纳米混合溶液的混合处理是指在100℃以下充分混合，混合时间不少于30分钟。

进一步的，所述低碳纳米钢包砖的含碳量2.0～5.5%之间。

进一步的，所述纳米混合溶液的添加量在2～5%之间。

进一步的，所述高纯度镁砂90～93%、纳米碳素材料0.5～2.0%、抗氧化剂3.0～6.0%。

进一步的，所述低碳纳米钢包砖的制备方法，步骤如下：

一、将2～5%的高纯度镁砂颗粒与纳米碳素材料、抗氧化剂按比例投入预混机中，充分混合后得到预混料；

二、将原料中剩余的高纯度镁砂放入搅拌机中，低速搅拌2～3分钟，搅拌过程中加入混合溶液，加入后继续低速搅拌7～8分钟，而后加入步骤一中的预混料，高速搅拌18～25分钟；

三、将步骤三搅拌后的混合物投入液压机中压制成型砖；

四、将压制成型的型砖送入干燥窑里烘烤得到纳米钢包砖。

更进一步的，所述步骤四中的烘烤是指：以每小时升温30～40℃的速度，升温至210～230℃，保持温度在210～230℃烘烤8小时，而后以每小时降低10～15℃的速度降温至常温，烘烤结束。

更进一步的，所述预混料中的高纯度镁砂颗粒的粒径在20mm以下。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

1、由于本发明能控制含碳量2.0～5.5%，在冶炼合金钢、低碳钢、不锈钢等附加值高的钢产品时，减少和降低了调整碳含量的脱碳或者增碳处理时间和程序，使得这些产品的制造成本大幅降低。

2、上述原料制备的低碳纳米钢包砖导热系数低，使得钢包热量释放大幅减少，钢包外壳温度下降38度以上，使得二次精炼时钢水降温缓慢，精炼升温所需能耗减少，节能效果明显。

3、低碳使得对环境释放的CO和CO₂的量大幅降低，更加环保。

4、致密度高、传导率低、弹性率低，脱碳时间短，常温和热间强度提高2倍以上，成本提高不大，而使用寿命为原有1.2～1.5以上。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明做进一步的阐述。

图1本发明的显微镜下照片。

具体实施方式

实施例1