专利名称：一种镁橄榄石-碳质耐火砖及其制备方法
技术领域：
本发明属于以镁橄榄石和石墨为基料的耐火材料领域。尤其涉及一种镁橄榄石一碳质耐 火砖及其制备方法。
技术背景强化冶炼等冶金新技术的应用需要大量高性能的耐火材料，于是人们大量研究生产和应 用了镁碳质耐火材料(US274387， EP0370677，昭57—1663621, CN1088193， CN87薩37， CN2237074， CN1153757)。由于镁碳质耐火材料具有优良的耐高温性、抗侵蚀性和抗热震性， 耐用性好，已经成为炼钢工业最主要的高温炉衬材料。冶金行业每年需要消耗大量镁碳质耐火材料，但镁质矿产资源有限，镁质原料日益紧张, 采用新的原料取代镁质原料具有非常重要的意义。为节约镁质原料，有的厂家在生产时加入 部分白云石代替镁砂作为主要原料制备耐火材料(CN1459346， CN1074635)，但是，白云石 容易水化并产生较大体积膨胀，材料的体积安定性不好。镁砂加铬铁矿砂虽能生产耐高温性 能好的耐火材料(CN1060302)，但铬精矿砂的价格昂贵，成本太高，而且氧化铬在高温下会 挥发出六价铬，对人体有害。 发明内容本发明的任务是提供一种成本低、材料的体积安定性好、环境友好、耐高温性好、有优 良的耐侵蚀性和抗渣渗透性、能满足炼钢使用要求的镁橄榄石一碳质耐火砖及其制备方法。 该耐火砖能广泛用于炼钢转炉、电弧炉、盛钢桶(钢包)、出钢槽等冶金设备。为实现上述任务，本发明所采用的技术方案是先将50 90 wt。/。的镁橄榄石熟料、5 40 wt。/。的镁砂、5 20 wt。/。的石墨混合，外加0 5 wt。/。的抗氧化剂、3 7wt。/。的结合剂，搅 拌或混碾15 30min，压制成型，然后在150 24(TC条件下经12 24h热处理。其中镁橄榄石熟料的MgO含量^43.0wtn/。、粒径为0 3.5mm，镁砂的MgO含量 293.0wt%、粒径为0 lmm，鳞片石墨的C含量295.0城％、粒径为0 0.15mm;抗氧化剂为 金属铝粉、金属硅粉、金属镁粉中的一种或一种以上的混合物；结合剂或为酚醛树脂、或为 焦油和沥青混合。由于采用上述技术方案，本发明以资源丰富、价格低廉、耐高温性好的镁橄榄石砂为基
料，代替镁质原料。所制备的镁橄榄石一碳质耐火砖成本低、环境友好，并具有耐高温性好、 有优良的耐侵蚀性和抗渣渗透性的特点，且材料的体积安定性好。能满足炼钢设备的使用要 求，可广泛用于炼钢转炉、电弧炉、盛钢桶(钢包)、出钢槽等冶金设备。
具体实施方式
下面结合实施例，对本发明作进一步的描述实施例1 一种镁橄榄石一碳质耐火砖及其制备方法是先将50 65 Wt。/。的镁橄榄石熟料、20 40 wt。/。的镁砂、10 20wt。/。的石墨混合，外加3 wtM的金属铝粉和金属硅粉、3 5wt% 的酚醛树脂，混碾15 30min，压制成型，然后在160 22(TC条件下经12 24h热处理。其中镁橄榄石熟料的MgO含量243.0wt。/。、粒径为0 3.5mm，镁砂的MgO含量 293.0wt%、粒径为0 lmm，鳞片石墨的C含量^95.0wt。/c、粒径为0 0.15mm。实施例2 —种镁橄榄石一碳质耐火砖及其制备方法是先将75 90 wt。/。的镁橄榄石熟 料、5 20wt。/。的镁砂、5 10wt。/。的石墨混合，外加2wte/。的金属铝粉和金属镁粉、3 5wt% 的酚醛树脂，搅拌25 30min，压制成型，然后在160 22(TC条件下经12 24h热处理。其中镁橄榄石熟料的MgO含量^43.0wt。/。、粒径为0 3.5mm，镁砂的MgO含量 293.0wt%、粒径为0 lmm，鳞片石墨的C含量^95.0wt0/。、粒径为0 0.15mm。实施例3 —种镁橄榄石一碳质耐火砖及其制备方法是先将65 75 wt。/。的镁橄榄石熟 料、15 30 wt。/。的镁砂、8 15 wtn/。的石墨混合，外加5 7wt。/。的焦油和沥青，搅拌20 30min， 压制成型，然后在150 20(TC条件下经12 16h热处理。其中镁橄榄石熟料的MgO含量^43.0wf/。、粒径为0 3.5mm，镁砂的MgO含量 293.0wt%、粒径为0 lmm，鳞片石墨的C含量295.0wt。/e)、粒径为0 0.15mm。按照本具体实施方式
所述方法制备的镁橄榄石一碳质耐火砖，其实测理化指标显气孔率为3 6%;体积密度为2.65 2.92g/cm3;耐压强度为23 55.0MPa; MgO为45 60%; C 含量为4 18%。本具体实施方式
以资源丰富、价格低廉、耐高温性好的镁橄榄石砂为基料，代替镁质原 料。所制备的镁橄榄石一碳质耐火砖成本低、环境友好，并具有耐高温性好、有优良的耐侵 蚀性和抗渣渗透性的特点，且材料的体积安定性好。能满足炼钢设备的使用要求，可广泛用 于炼钢转炉、电弧炉、盛钢桶(钢包)、出钢槽等冶金设备。
权利要求
1、一种镁橄榄石-碳质耐火砖的制备方法，其特征在于先将50～90wt％的镁橄榄石熟料、5～40wt％的镁砂、5～20wt％的石墨混合，外加0～5wt％的抗氧化剂、3～7wt％的结合剂，搅拌或混碾15～30min，压制成型，然后在150～240℃条件下经12～24h热处理。
2、 根据权利要求1所述的镁橄榄石一碳质耐火砖及其制备方法，其特征在于所述的镁橄 榄石熟料的]VlgO含量^43.0wt。/。、粒径为0 3.5mm，镁砂的MgO含量293.0wt。/()、粒径为0 lmm，鳞片石墨的C含量^95.0wtM、粒径为0 0.15mm。
3、 根据权利要求1所述的镁橄榄石一碳质耐火砖及其制备方法，其特征在于所述的抗氧 化剂为金属铝粉、金属硅粉、金属镁粉中的一种或一种以上的混合物。
4、 根据权利要求1所述的镁橄榄石一碳质耐火砖及其制备方法，其特征在于所述的结合 剂或为酚醛树脂、或为焦油和沥青混合。
5、 根据权利要求1 4项中任一项所述的镁橄榄石一碳质耐火砖及其制备方法所制备的 镁橄榄石一碳质耐火砖。
全文摘要
本发明涉及一种镁橄榄石-碳质耐火砖及其制备方法。所采用的技术方案是先将50～90wt％的镁橄榄石熟料、5～40wt％的镁砂、5～20wt％的石墨混合，外加0～5wt％的抗氧化剂、3～7wt％的结合剂，搅拌或混碾15～30min，压制成型，然后在150～240℃条件下经12～24h热处理。其中抗氧化剂为金属铝粉、金属硅粉、金属镁粉中的一种或一种以上的混合物；结合剂或为酚醛树脂、或为焦油和沥青混合。本发明所制备的镁橄榄石-碳质耐火砖不仅具有成本低、环境友好、材料的体积安定性好的特点，且具有耐高温性好、有优良的耐侵蚀性和抗渣渗透性、能满足炼钢设备的使用要求的特点。
文档编号C04B35/66GK101148362SQ20071005311
公开日2008年3月26日 申请日期2007年9月3日 优先权日2007年9月3日
发明者刘水斌, 彭胜堂, 晨 白, 祝洪喜, 邓承继 申请人:武汉科技大学