[发明专利]一种高性能的镁碳砖及其制备方法

说明书

本发明提供了一种高性能的镁碳砖及其制备方法，主要包括如下质量份的原料：电熔镁砂颗粒60‑75份，120目‑400目的电熔镁砂细粉10‑25份，铝粉1‑5份，尖晶石‑铝酸钙复相材料0.1‑5份，鳞片石墨10‑16份，结合剂2‑4份；所述电熔镁砂颗粒为3‑5mm、1‑3mm、0.075‑1mm三种颗粒以质量比(3‑5)：(3‑5)：(2‑4)混合而成。本发明实施例的镁碳砖通过引入尖晶石‑铝酸钙复相材料，从而在高温下在镁碳砖表面产生低熔点物质，缓解热应力，减小热震损伤和机械损伤，从而达到防止镁碳砖砖体开裂的目的。

技术领域

本发明涉及镁碳砖加工领域，具体而言，涉及一种高性能的镁碳砖及其制备方法。

背景技术

镁碳砖是一种含碳复合耐火材料，1970年开始使用从而逐步投入使用，沿用至今，以进行长时间的优化与改良。镁碳砖的主要成分为碱性高熔点氧化物，MgO 以及不溶于水、不溶于有机溶剂，与高温炉渣不润湿的高熔点碳素材料—鳞片石墨作为主要原料，辅以各类抗氧化添加剂，在有机粘结剂的作用下加工而成。

由于镁碳砖的高抗渣侵能力、高抗热震性、高抗剥落性以及不易被炉渣和钢液润湿，所以很快就在钢铁冶金领域得到广泛的应用，使电弧炉、转炉、钢包精炼炉的寿命大大提高。

但是现有技术中，镁碳砖中所加入的碱性高熔点氧化物-高品位电熔镁砂具有较大的热膨胀系数，在高温使用条件下，镁碳砖因膨胀系数较大导致砖体开裂，从而会影响实际的使用性能。

有鉴于此，特提出本发明。

发明内容

本发明的第一目的在于提供一种高性能的镁碳砖的配方，在该镁碳砖中通过引入尖晶石-铝酸钙复相材料，从而在高温下在镁碳砖表面产生低熔点物质，缓解热应力，减小热震损伤和机械损伤，从而达到防止镁碳砖砖体开裂的目的。

本发明的第二目的在于提供上述高性能的镁碳砖的配方的具体制备方法，该制备方法本身操作简单，操作过程绿色环保，操作条件温和，前后步骤衔接紧密，为后续操作提供了可参考的具体方法，属于比较优异的一种制备方法。

为了实现本发明的上述目的，特采用以下技术方案：

本发明实施例提供了一种高性能的镁碳砖，主要包括如下质量份的原料：电熔镁砂颗粒60-75份，120目-400目的电熔镁砂细粉10-25份，铝粉1-5份，尖晶石-铝酸钙复相材料0.1-5份，鳞片石墨10-16份，结合剂2-4份；

所述尖晶石-铝酸钙复相材料主要包括如下质量百分比的组分：Al₂O₃68%，CaO12%，MgO18%，SiO₂1%，稀土元素2%；

所述电熔镁砂颗粒为3-5mm、1-3mm、0.075-1mm三种颗粒以质量比（3-5）：（3-5）：（2-4）混合而成。

上述镁碳砖的配方中通过添加尖晶石-铝酸钙复相材料后，从而在镁碳砖的表面形成了低熔点的物质，缓解了热应力，从而达到减少热震损伤和机械损伤的目的，尤其本发明对所采用的尖晶石-铝酸钙复相材料的具体组成给了具体的限定，其中通过添加稀土元素后，能够引起尖晶石-铝酸钙复相材料本身的结构发生变化，由于稀土元素的半径与其他组分的元素半径的差异性，从而使得稀土元素可以进入到复相材料的粒子间隙中，以增强材料本身的稳定性，还能激发该复相材料更好的发挥作用，以达到提高镁碳砖的性能，避免其开裂的现象发生。

优选地，所述稀土元素包括铈元素、镧元素、钇元素中的其中一种。

优选地，主要包括如下质量份的原料：电熔镁砂颗粒65-70份，电熔镁砂细粉15-20份，铝粉1-5份，尖晶石-铝酸钙复相材料0.5-1份，鳞片石墨12-14份，结合剂2.5-3.5份。