[发明专利]一种镁碳砖及其制备方法

说明书

本发明涉及耐火材料技术领域，尤其是涉及一种镁碳砖及其制备方法；包括电熔镁砂55‑110份、石墨12‑16份、结合剂1‑3份和添加剂1‑6份；其中，结合剂为改性酚醛树脂；通过镁碳砖的设计以解决现有技术中存在的镁碳砖的使用酚醛树脂作为结合剂，耐高温性差及易氧化，导致镁碳砖性能下降的技术问题。

技术领域

本发明涉及耐火材料技术领域，尤其是涉及一种镁碳砖及其制备方法。

背景技术

镁碳砖是一种优质的耐火材料，耐火度高、抗渣侵蚀性能好，耐热震性强及高温蠕变小，兼具镁砖和碳砖优点，因而在电炉、转炉及钢包等方面得到广泛应用。

镁碳砖是由电熔镁砂、石墨、结合剂和添加剂等组成，在结合剂中，酚醛树脂具有良好的粘附性、耐腐蚀性、热震稳定性及碳化率高的特点，因而被广泛用作镁碳砖的结合剂。但是，酚醛树脂的耐高温性差、抗氧化性不够理想。随着对品种钢要求不断的提高，冶炼环境随之更加苛刻，由此，急需一种耐高温和抗氧化的镁碳砖。

因此，针对上述问题本发明急需提供一种镁碳砖及其制备方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种镁碳砖及其制备方法，通过镁碳砖的设计以解决现有技术中存在的镁碳砖的使用酚醛树脂作为结合剂，耐高温性差及易氧化，导致镁碳砖性能下降的技术问题。

本发明提供的一种镁碳砖，按照重量份数计，包括电熔镁砂55-110份、石墨12-16份、结合剂1-3份和添加剂1-6份；其中，结合剂为改性酚醛树脂。

优选地，电熔镁砂包括粒度为3-5mm的电熔镁砂20-30份、粒度为1-3mm的电熔镁砂20-40份；粒度为0-1mm的电熔镁砂10-20份；粒度为0-0.088mm的电熔镁砂细粉5-20份。

优选地，改性酚醛树脂的固体含量≥85%，改性酚醛树脂残碳≥52%，游离酚≤10%，水分≤3.0%，pH值6-7。

优选地，改性酚醛树脂的制备方法，包括如下步骤：

配置苯酚和甲醛混合液，其中苯酚和甲醛混合液的摩尔比为1:1.2；

向苯酚和甲醛混合液中加入纳米碳化硅和纳米碳黑，纳米碳化硅和纳米碳黑总质量为苯酚和甲醛混合液的1%；加入氢氧化钠，加热、搅拌，升温至80℃，恒温2-3小时后，加入醋酸，真空脱水，获得改性酚醛树脂。

优选地，纳米碳化硅和纳米碳黑质量比为1:1.2;

优选地，所述的电熔镁砂中MgO≥97.2，CaO≤2.0，SiO₂≤1.5，Fe₂O₃≤0.8，颗粒体积密度≥3.45g/㎝³。

优选地，石墨的粒度为0-0.088mm，其中，石墨中C≥96.0%；石墨为鳞片状石墨。

优选地，添加剂为铝粉、硅粉、含碳树脂粉中的一种或两种以上混合物；其中，添加剂的粒度≤320目。

优选地，获得的镁碳砖的MgO≥76%，C≥12%，200℃烘后体积密度≥3.10g/cm³，显气孔率≤5%，耐压强度≥40MPa，线变化率0-1.0%。

本发明还提供了一种基于如上述中任一项所述的镁碳砖，包括如下步骤：

制备改性酚醛树脂；

按照比例，称取粒度为3mm-5mm的电熔镁砂和粒度为1mm-3mm的电熔镁砂，混合1-2min, 改性酚醛树加热至40-50℃后与电熔镁砂进行混合，搅拌2-3min；加入粒度为0-1mm的电熔镁砂和粒度为0-0.088的电熔镁砂和石墨，搅拌1-2min，加入添加剂，混合5-25min,获得镁碳砖原料；