专利名称：一种低碳氧化镁基复合耐火材料及其制备方法
技术领域：
本发明涉及冶金领域，特别涉及一种低碳氧化镁基复合耐火材料及 其制备方法。
背景技术：
镁碳材料作为 一种含碳耐火材料在钢铁冶金工业中具有广泛的应用。随着炼钢技术的进步，含碳高的镁碳材料的使用局限性逐步显现 一方面高碳含量导致溅渣护炉时渣难以与镁碳质炉衬结合在一起；另一 方面高的碳含量使炉村的热导率增加，增加冶金炉的温降，导致结渣和 能源浪费。此外，高含碳材料对于冶炼纯净钢、超低碳钢都有不利影响， 所以近年来低碳4美碳材料得到了越来越多的关注。但镁碳材料的耐熔渣 侵蚀和热稳定性等高温性能随着碳含量的降低而降低；同时为弥补碳含 量降低对性能的影响，所使用的石墨粒度一般较细，而粒度较小的石墨 更容易氧化。因此低碳氧化镁基材料的性能应达到普通镁碳材料性能才 能获得较好的实际应用。本发明的关键是通过添加纳米级的炭黑，改进了低碳氧化镁基材料 的基质组成，既满足了低碳的需要，又促进了材料性能的提高，使其与 普通镁碳材料性能相当。其中炭黑既可以直接加入，也可以在树脂结合齐'J中力O入，也可以同时采用这两种加入方式。 发明内容本发明的目的是提供了一种低碳氧化镁基复合耐火材料及其制备方 法，该材料用于冶金炉内衬，可满足冶金炉对保温技术提出的要求。为了达到上述目的，本发明是这样实现的一种低碳氧化镁基复合耐火材料，其成分按重量百分比为镁砂颗粒 和细粉80~92%,碳黑1~2%,石墨1-2%,抗氧化添加剂1~ 6°/。，结合剂树脂2~4%。镁石少颗粒中Mg0含量为95~99%，临界颗粒为3~8mm,大于180目 的粒度占80%以上。碳黑的C含量为95~99%，粒度《0. 005mm。石墨的C含量为90~98%，粒度<0. 15mm。抗氧化添加剂为A1、 Mg、 Si、 BX、 SiC、 Ti02中的一种或几种。结合剂树脂为酚醛树脂，其中(:含量>45%,常温下为液态。一种低碳氧化镁基复合耐火材料的制备方法，其成分按重量百分比 为镁砂颗粒和细粉80~92%,碳黑1~2%，石墨1~2%，抗氧化 添加剂1~6%，结合剂树脂2~4%。一种低碳氧化镁基复合耐火材料的制备方法包括以下步骤A. 各原料按重量百分比配料；B. 原料放入强制式混拌机中进行搅拌至均匀 一致；C. 出料后用压力机压制成型。可以采用液压、摩擦压砖机或等静压压制成型，压力小于250MPa, 热处理温度为110~25(TC,热处理时间为10~30小时。在材料中添加纳米级炭黑，改进了低碳氧化镁基材料的基质组成， 既满足了低碳的需要，又促进了材料性能的提高，使其与普通镁碳材料 性能相当。其中炭黑既可以直接加入，也可以在树脂结合剂中加入，也 可以同时采用这两种加入方式。下面介绍本发明耐火材料中各个组分的作用4美砂、颗粒和细粉80 ~ 92 % ,镁砂颗粒中MgO含量为95 ~ 99%,临 界颗粒为3 ~ 8mm,大于180目的粒度占80%以上。碳黑1~2%, C含量为95 99"/。，粒度《0.005mm。由于炭黑的粒 度很小，它在基质中充分分散，可以改进低碳氧化镁基材料的组成，促 进材料性能的提高。石墨1~3%， C含量为90 98。/。，粒度《0. 15mm。抗氧化添加剂1~10%，为A1、 Mg、 Si、 B4C、 SiC、 Ti02中的一种 或几种。结合剂树脂1~5%。为酚醛树脂，其中(!含量>45%,常温下为液态。与现有技术相比，本发明的有益效果在于本发明用于冶金炉内衬，具有含碳低、强度高、抗氧化好，耐熔渣 侵蚀，热稳定性好的优点，性能优于普通镁碳耐火材料。
图l是本发明的制备方法流程图。
具体实施方式
低碳氧化镁基复合耐火材料与普通镁碳砖性能比较见表1 。 表1低碳氧化镁基复合耐火材料与普通镁碳砖性能比较项目普通镁碳砖低碳氧化镁基复合 耐火材料Mg0 %70-9080~92C %8 ~201 ~ 5密度 g/cm32. 7 ~ 3. 0>3, 0气孔率 ％2 ~ 52~5常温耐压强度MPa25 ~45> 4权利要求
1.一种低碳氧化镁基复合耐火材料，其特征在于其成分按重量百分比为镁砂颗粒和细粉80～92％，碳黑1～2％，石墨1～2％，抗氧化添加剂1～6％，结合剂树脂2～4％。
2. 根据权利要求1所述的耐火材料，其特征在于镁砂颗粒中Mg0 含量为95~99%，临界颗粒为3-8mm，大于180目的粒度占80°/。以上。
3. 根据权利要求1所述的耐火材料，其特征在于碳黑的C含量为 95 - 99%,粒度《0. 005mm。
4. 根据权利要求1所述的耐火材料，其特征在于石墨的C含量为 90 - 98%,粒度《0. 15mm。
5. 根据权利要求1所述的耐火材料，其特征在于抗氧化添加剂为 Al、 Mg、 Si、 BX、 SiC、 Ti02中的一种或几种。
6. 根据权利要求1所述的耐火材料，其特征在于结合剂树脂为酚 醛树脂，其中C含量》45。/。，常温下为液态。
7. —种低碳氧化镁基复合耐火材料的制备方法，其特征在于其成分按重量百分比为镁砂颗粒和细粉80~92%，碳黑1 2%，石墨1~ 2%,抗氧化添加剂1~6%，结合剂树脂2~4%。
8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于包括以下步骤:A. 各原料按重量百分比配料；B. 原料放入强制式混拌机中进行搅拌至均匀一致；C. 出料后用压力机压制成型。
9.根据权利要求7或8所述的制备方法，其特征在于可以采用液 压、摩纟寮压砖机或等静压压制成型，压力小于25OMPa,热处理温度为110 ~ 250°C,热处理时间为10-30小时。
全文摘要
本发明涉及冶金领域，特别涉及一种低碳氧化镁基复合耐火材料及其制备方法。按照重量百分比由下列组分组成镁砂颗粒和细粉80～92％，碳黑1～2％，石墨1～2％，抗氧化添加剂1-6％，结合剂树脂2～4％。其制备方法包括以下步骤备料，将所配的原料放入强制式混拌机中进行搅拌，材料均匀一致时出料，然后用压力机压制成型。将本发明的耐火材料用于冶金炉内衬，具有含碳低、强度高、抗氧化性好，耐熔渣侵蚀，热稳定性好等优点，性能优于普通镁碳耐火材料。
文档编号C04B35/66GK101215177SQ200710304720
公开日2008年7月9日 申请日期2007年12月29日 优先权日2007年12月29日
发明者刘开琪, 林 李, 李京周, 李济华, 李荣献, 王秉军, 贺智勇 申请人:中国钢研科技集团公司;河南竹林耐材有限公司