一种镁硼砖及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种镁硼砖及其制备方法，属于耐火材料制备技术领域。
【背景技术】
[0002] 氧化镁的熔点是2800°C，具有很强的耐高温能力，但其抗热震性、抗渣渗透性差； 以石墨为代表的碳素材料也具有很强的耐高温能力，并且其热膨胀系数低，抗热震性十分 优异，在高温下与钢水、钢渣不易浸润，将二者按一定的比例复合，组成一种综合性能好的 耐火材料-镁碳砖。镁碳砖由于其优异的抗侵蚀性及抗热震性，在各类炼钢炉上作为炉衬材 料被广泛使用，例如转炉、炼钢电炉、钢包。我国现有的镁碳砖一般含碳含量>10%，我国冶 金行业标准分三挡:MT-10A、B、C;MT-14A、B、C;MT-18A、B、C，标准中分别要求碳含量10%、 14%、18%。通常符合标准的镁碳砖才能取得良好的使用效果。
[0003] 随着冶炼技术的进步，对耐火材料又有新的要求，传统镁碳砖在长期的应用实践 中发现有以下几个方面问题：（1)由于高热导率增加热损耗使出钢温度提高带来能耗增加， 同时加剧耐火材料的侵蚀等一系列问题；（2)作为特殊精炼炉的炉衬材料，如在V0D中冶炼 高质量洁净钢及超低碳钢时会引起碳的增加问题；（3)消耗大量宝贵的石墨资源。
[0004] 低碳镁碳砖由于具有低热导率、对钢水增碳很少等优点而越来越受到众多研究者 的关注，但同时降低碳的含量会对镁碳砖的抗剥落性和抗渣性产生不利影响直接影响耐火 材料的使用寿命。而六方氮化硼具有热导率高，热膨胀系数低，机械加工性好等优点，尤其 是对钢水的不润湿性和耐熔蚀性，常与其他组分复合制备成许多用于钢铁工业的高性能耐 火材料。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的是为了解决现有镁碳砖中降低碳含量后抗剥落性和抗渣性降低影 响使用寿命的问题，提供了一种镁硼砖及其制备方法，将镁碳砖中的石墨由氮化硼完全替 代，使砖中的碳含量降低到1%以下且仍具有较好的抗侵蚀性及抗热震性能。
[0006] 本发明采用如下技术方案:一种镁硼砖，包括组分按重量百分数计为：电熔镁砂颗 粒60~85%，电熔镁砂细粉10~35%，氮化硼粉末1~5 %，抗氧化剂1~5 %，酚醛树脂1~ 6% 〇
[0007] 进一步的，所述电恪镁砂颗粒大小为1~8mm，Mg0含量大于97wt. %。
[0008] 进一步的，所述电恪镁砂细粉粒度小于0. lmm，MgO含量大于97wt. %。
[0009]进一步的，所述氮化硼粉末粒度为325目，氮化硼含量298.5%。
[0010]进一步的，所述抗氧化剂为铝粉、铝镁合金粉、金属硅粉、碳化硅、碳化硼中的一种 或多种。
[0011 ]镁硼砖的制备方法，包括如下步骤：
[0012] (1)混炼:使用旋移循环式混炼机进行混炼，按配比分别称量原料电熔镁砂颗粒、 电熔镁砂细粉、氮化硼粉末、抗氧化剂和酚醛树脂，首先将电熔镁砂颗粒置于旋移循环式混 炼机中进行干混2~15min，然后加入酚醛树脂继续混合2~15min，然后加入氮化硼粉末混 合2~15min，最后加入电恪镁砂细粉和抗氧化剂混合8~15min形成泥料，混炼机转速为950 ~1000r/min〇
[0013] (2)压制成型:使用复合式真空摩擦压砖机对泥料进行压制成型制成砖坯，成型压 力为100-250MPa，真空度为-70~-75KPa，打击次数9~10次；
[0014] (3)烘烤:将砖坯置于隧道式干燥窑中进行烘烤，隧道式干燥窑的烘烤温度为150 ~300°C，烘烤时间为10~20h。
[0015] 本发明制备方法简单，制备方法易于操作，碳含量降低到1 %以下，达到特钢冶炼 对低碳的要求，同时保持了镁碳砖优异的抗侵蚀性及抗热震性能，适用于对碳含量要求较 低的钢种冶炼过程中。
【具体实施方式】
[0016] 下面将结合具体实施例对本发明作进一步的说明。
[0017] 实施例一：一种镁硼砖，包括组分按重量百分数计为：电熔镁砂颗粒75%，电熔镁 砂细粉17%，氮化硼粉末3%，抗氧化剂铝粉1 %，酚醛树脂4%。
[0018] 镁硼砖的制备方法:包括如下步骤：
[0019] (1)混炼:使用旋移循环式混炼机进行混炼，按配比分别称量原料电熔镁砂颗粒、 电熔镁砂细粉、氮化硼粉末、抗氧化剂铝粉和酚醛树脂，首先将电熔镁砂颗粒置于旋移循环 式混炼机中进行干混5min，然后加入酚醛树脂继续混合8min，然后加入氮化硼粉末混合 8min，最后加入电恪镁砂细粉和抗氧化剂错粉混合8min形成泥料，混炼机转速为960r/min。
[0020] (2)压制成型:使用复合式真空摩擦压砖机对泥料进行压制成型制成砖坯，成型压 力为150MPa，真空度为-75KPa，打击次数10次；
[0021] (3)烘烤:将砖坯置于隧道式干燥窑中进行烘烤得到镁硼砖，隧道式干燥窑的烘烤 温度为300°C，烘烤时间为15h。
[0022] 实施例二:一种镁硼砖，包括组分按重量百分数计为：电熔镁砂颗粒79 %，电熔镁 砂细粉12%，氮化硼粉末4%，抗氧化剂铝粉2%，酚醛树脂3%。
[0023] 镁硼砖的制备方法:包括如下步骤
[0024] (1)混炼:使用旋移循环式混炼机进行混炼，按配比分别称量原料电熔镁砂颗粒、 电熔镁砂细粉、氮化硼粉末、抗氧化剂铝粉和酚醛树脂，首先将电熔镁砂颗粒置于旋移循环 式混炼机中进行干混8min，然后加入酚醛树脂继续混合lOmin，然后加入氮化硼粉末混合 12min，最后加入电熔镁砂细粉和抗氧化剂铝粉混合12min形成泥料，混炼机转速为970r/ min〇
[0025] (2)压制成型:使用复合式真空摩擦压砖机对泥料进行压制成型制成砖坯，成型压 力为200MPa，真空度为-70KPa，打击次数9次；
[0026] (3)烘烤:将砖坯置于隧道式干燥窑中进行烘烤得到镁硼砖，隧道式干燥窑的烘烤 温度为200°C，烘烤时间为20h。
[0027] 实施例三:一种镁硼砖，包括组分按重量百分数计为：电熔镁砂颗粒80 %，电熔镁 砂细粉10%，氮化硼粉末2%，抗氧化剂金属硅粉3%，酚醛树脂5%。
[0028] 镁硼砖的制备方法:包括如下步骤：
[0029] (1)混炼:使用旋移循环式混炼机进行混炼，按配比分别称量原料电熔镁砂颗粒、 电熔镁砂细粉、氮化硼粉末、抗氧化剂金属硅粉和酚醛树脂，首先将电熔镁砂颗粒置于旋移 循环式混炼机中进行干混l〇min，然后加入酚醛树脂继续混合12min，然后加入氮化硼粉末 混合12min，最后加入电恪镁砂细粉和抗氧化剂金属娃粉混合15min形成泥料，混炼机转速 为990r/min。
[0030] (2)压制成型:使用复合式真空摩擦压砖机对泥料进行压制成型制成砖坯，成型压 力为250MPa，真空度为-70KPa，打击次数9次；
[0031] (3)烘烤:将砖坯置于隧道式干燥窑中进行烘烤得到镁硼砖，隧道式干燥窑的烘烤 温度为250°C，烘烤时间为20h。
[0032] 实施例四：一种镁硼砖，包括组分按重量百分数计为：电熔镁砂颗粒60%，电熔镁 砂细粉35 %，氮化硼粉末2 %，抗氧化剂铝镁合金粉2 %，酚醛树脂1