[发明专利]一种低碳Al2O3-C耐火材料及其制备方法

说明书

本发明提供了一种低碳Al₂O₃‑C耐火材料，由如下重量份的组分制成：刚玉颗粒50‑60份，刚玉细粉20‑30份，活性ɑ‑Al₂O₃微粉5‑6份，硅粉4‑5份，铝粉9‑10份，纳米炭黑0.6‑0.8份，石墨烯1‑2份，膨胀石墨0.2‑0.5份和液态酚醛树脂5‑6份。本发明所述的低碳Al₂O₃‑C耐火材料，通过控制颗粒粒度级配和纳米炭黑、石墨烯和膨胀石墨的协同增强增韧作用，可以制备出强度高，抗热震性好的低碳铝碳耐火材料。本发明还提供了所述低碳Al₂O₃‑C耐火材料的制备方法，该制备方法通过对各原料组分的加入顺序及工艺参数的设定，制备出了性能优良的低碳Al₂O₃‑C耐火材料。

技术领域

本发明涉及耐火材料技术领域，特别是涉及一种低碳Al₂O₃-C耐火材料及其制备方法。

背景技术

传统铝碳耐火材料(10-30wt％C)兼具良好的耐高温、抗热震、抗渣侵蚀等性能而被广泛地用作水口、滑板和塞棒等关键部位的功能性耐火材料，但随着高效连铸、洁净钢冶炼等技术的发展，开发优质低碳铝碳耐火材料(<5wt％C)刻不容缓。但是，单纯地降低铝碳耐火材料中的石墨含量又会明显削弱材料的抗渣侵蚀性和抗热震性。近期，研究发现在镁碳耐火材料中引入纳米技术来降低碳含量是制各高性能、低碳化耐火材料的一种重要方法，但复合碳源在低碳铝碳耐火材料的分散问题还有待进一步研究。

发明内容

针对上述技术问题，本发明的目的在于提供一种低碳Al₂O₃-C耐火材料，本发明还提供了所述低碳Al₂O₃-C耐火材料的制备方法。

本发明采用的技术方案是：

一种低碳Al₂O₃-C耐火材料，由如下重量份的组分制成：刚玉颗粒50-60份，刚玉细粉20-30份，活性ɑ-Al₂O₃微粉5-6份，硅粉4-5份，铝粉9-10份，纳米炭黑0.6-0.8份，石墨烯1-2份，膨胀石墨0.2-0.5份和液态酚醛树脂5-6份。

本发明所述的低碳Al₂O₃-C耐火材料，其中，由如下重量份的组分制成：刚玉颗粒50份，刚玉细粉30份，活性ɑ-Al₂O₃微粉5份，硅粉4份，铝粉9份，纳米炭黑0.8份，石墨烯2份，膨胀石墨0.2份和液态酚醛树脂5份。

本发明所述的低碳Al₂O₃-C耐火材料，其中，所述活性ɑ-Al₂O₃微粉的粒径≤2μm。

本发明所述的低碳Al₂O₃-C耐火材料，其中，所述刚玉颗粒的Al₂O₃的含量≥98wt，刚玉颗粒的粒径为3-10mm。

本发明所述的低碳Al₂O₃-C耐火材料，其中，刚玉细粉粒的Al₂O₃的含量≥98wt，刚玉颗粒的粒径为20-60μm。

本发明所述的低碳Al₂O₃-C耐火材料的制备方法，包括以下步骤：

(1)按配比准备原料，将纳米炭黑与活性ɑ-Al₂O₃微粉在球磨机中球磨混合，以无水乙醇为分散介质，球磨转速为300-350r/min，球磨时间为4-4.5h；