[发明专利]一种碳含量大于40%的超高碳镁碳砖及其制备方法

说明书

本发明涉及一种碳含量大于40%的超高碳镁碳砖，按重量百分比，包括30‑57%的MgO和40~60%的C。具体的制备方法为：由A组分和B组分制成，其中A组分由以下原料按重量份配比组成：电熔黑瓦片5~3mm 12~30份、电熔黑瓦片3~1mm 10~20份、电熔黑瓦片1~0.5mm 5~8份、高碳混合目石墨36～50份、UHP石墨电极粉5～10份、抗氧化剂1～3份；B组分为液体树脂，其加入量为A组分总重量的3~6%。该超高碳镁碳砖具有优良的抗氧化性、抗渣侵蚀性、热震稳定性能，同时本发明还提供一种超高碳镁碳砖的制备方法，解决了高碳带来的弹性后效问题，使超高碳镁碳砖的制备成为可能。

技术领域

本发明涉及一种碳含量大于40%的超高碳镁碳砖及其制备方法，属于特种耐火材料技术领域。

背景技术

镁碳砖是一种以MgO和C为主要化学成分的耐火材料，按照碳含量的不同，业内通常将镁碳砖分为低碳镁碳砖(C＜8%)、中碳镁碳砖(C：8%~20%)、高碳镁碳砖(C＞20%)三种。目前，炼钢系统窑炉常用的是中碳镁碳砖，其碳含量多为10%~20%。而对于一些冶炼洁净钢、高品质钢的应用场景，低碳镁碳砖具有绝对的优势，因此，业内众多企业和科技人员对其展开了大量的研究，也取得了丰硕的成果，即使至今，进一步低碳化仍然是镁碳砖行业的研究热点和关注焦点，这从本行业媒体的报道中可以得到印证。

与MgO相比，C的熔点及导热系数更高，热膨胀系数更低。因此，增加C含量能有效提高镁碳砖的耐火度和导热系数，提升其耐高温性能和热震稳定性能。尤其当碳含量大于40%(超高碳镁碳砖)时，为实现颗粒紧密堆积，往往需要采取全碳基质配料(可含少量添加剂)，即基质部分几乎全为C，所有的MgO颗粒均被C均匀包裹，且C形成致密的连续结构。这种结构使得超高碳镁碳砖具有更优的抗氧化性、抗渣侵蚀性、热震稳定性能。可见，在一些与钢水接触时间短、超高温度 (＞2000℃)、热冲击大等非常恶劣的环境中，超高碳镁碳砖就能显示出它独有的耐用性和适应性，如超高功率电弧炉的电极圈和热点部位、转炉的出钢口和底部透气砖等。

但是，由于鳞片状石墨加入量增多，采用传统的制造工艺对高碳镁碳泥料成型加压时，砖坯内会产生严重的弹性后效效应，常伴有横向裂纹、层状开裂等问题，可见，生产上存在着许多困难。除因上述生产困难外，再加上中碳镁碳砖基本能满足某些对高碳有需求的场景，因此行业内对高碳镁碳砖的关注度很少，尤其是碳含量大于40%的超高碳镁碳砖，与之有关的研究工作在本行业媒体中仍未见报道。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种碳含量大于40%的超高碳镁碳砖及其制备方法，该超高碳镁碳砖的使用温度可在2500℃以上，具有优良的抗氧化性、抗渣侵蚀性、热震稳定性能。同时本发明还提供一种超高碳镁碳砖的制备方法，解决了高碳带来的弹性后效问题，为超高碳镁碳砖进一步推广应用创造了有利条件。

为解决以上问题，本发明的具体技术方案如下：一种碳含量大于40%的超高碳镁碳砖，按重量百分比，包括30-57%的MgO和40~60%的C。

一种碳含量大于40%的超高碳镁碳砖的制备方法，由A组分和B组分制成，其中A组分由以下原料按重量份配比组成：

电熔黑瓦片5~3mm 12~30份、

电熔黑瓦片3~1mm 10~20份、

电熔黑瓦片1~0.5mm 5~8份、

高碳混合目石墨 36～50份、

UHP石墨电极粉 5～10份、

抗氧化剂 1～3份；