[发明专利]一种高抗蚀低膨胀镁碳砖及其制备方法

说明书

本发明公开了一种高抗蚀低膨胀镁碳砖及其制备方法。以质量份计，高抗蚀低膨胀镁碳砖原料组成包括：包覆镁砂颗粒60～75份，镁砂细粉5～15份，鳞片石墨8～18份，抗氧化剂1～4份，酚醛树脂2～5份；以质量份计，包覆镁砂颗粒的原料组成包括：活性Al₂O₃微粉3～9份，活性MgO微粉2～4份，活性CaO微粉0.5～2份，沥青粉3～7份，镁砂颗粒80～95份；包覆镁砂颗粒的制备方法包括：将包覆镁砂颗粒的原料在混碾机中于150～300℃下热态混合均匀后冷却得到包覆镁砂颗粒。高抗蚀低膨胀镁碳砖的制备方法包括：将高抗蚀低膨胀镁碳砖的原料混合均匀后压制成生坯，然后将生坯置于150～220℃下烘烤6～12h，制得高抗蚀低膨胀镁碳砖。

技术领域

本发明涉及炼钢用耐火材料技术领域，具体涉及一种高抗蚀低膨胀镁碳砖及其制备方法。

背景技术

钢包是冶金工业的重要热工设备，其最原始、最基本的功能是盛接、转运和浇注钢水。随着冶金工业的快速发展和技术进步，各行业及各领域对钢材质量和性能的要求亦越来越高，钢水在浇注前一般要进行炉外二次精炼，主要包含脱硫、脱气、去除夹杂、调整钢水的成分和温度等，涉及到的主要炼钢工艺有LF、RH、RH+OB、VD、VOD、LATS等。上述精炼过程基本都是在钢包内完成的，使得钢包在使用过程中由先前单一化变得更加功能化。

镁碳砖以其优异的热震稳定性能、抗渣侵蚀和渗透性能等而被广泛应用于精炼钢包渣线部位。随着洁净钢和高品质钢种冶炼的需求，钢水炉外精炼比例增加、冶炼时间变长，导致钢水的温度高、在钢包中的停留时间长。同时，精炼过程还会造成熔渣和钢水在钢包内不断翻滚，从而对渣线镁碳砖的热膨胀、热震性能、抗侵蚀性能等提出了很高的要求。

传统的镁碳砖在使用过程中能够表现出较好的使用寿命，但随着炉外精炼比例提高，使用过程中仍存在一些问题：

1)烘烤和使用中出现氧化和热剥落问题：增加金属抗氧化剂如Al、Si等的含量虽可以有效缓解氧化剥落问题，但上述添加剂会在材料内部发生反应产生膨胀，使材料产生热剥落的问题。同时，上述抗氧化剂的添加在某种程度上会降低材质的抗熔渣侵蚀性能。

2)使用过程中容易产生“裂缝”和“馒头状”的熔损：因镁碳砖高温下自身热膨胀率较大，容易产生“竖缝”，且砖缝处砖与砖之间热应力较大，在钢水和熔渣冲刷下优先成为损毁的通道，最终导致“馒头状”的熔损问题。

公开号为CN 111960805 A的专利说明书公开了采用氯化铝或硫酸铝饱和溶液做结合剂，镁砂颗粒表面紧密包覆一层α-Al₂O₃微粉，在镁砂颗粒周围生成低膨胀的尖晶石吸收镁砂颗粒的热膨胀。

公开号为CN 111875356 A的专利说明书公开了通过不同粒度电熔镁砂颗粒表面的纳米碳膜包覆、可分散性纳米碳的应用，保证了低碳含量条件下碳粒子性能的发挥，改善镁碳砖抗渣侵蚀和渗透性。

发明内容

针对本领域存在的不足之处，本发明提供了一种高抗蚀低膨胀镁碳砖，其具有热膨胀系数低，高温抗氧化性能、抗渣侵蚀和渗透性能好，能够避免使用过程中开裂及馒头状的问题，作为钢包渣线工作衬耐材能够大幅度提高使用寿命。

一种高抗蚀低膨胀镁碳砖，以质量份计，原料组成包括：

以质量份计，所述包覆镁砂颗粒的原料组成包括：

所述包覆镁砂颗粒的制备方法包括：将所述包覆镁砂颗粒的原料在混碾机中于150～300℃下热态混合均匀后冷却得到所述包覆镁砂颗粒。