金屬複合低碳鎂碳渣線磚及其製備方法
2023-06-03 09:56:16 2
專利名稱：金屬複合低碳鎂碳渣線磚及其製備方法
技術領域：
本發明涉及一種用於煉鋼耐火材料線磚及其製備方法。
背景技術：
隨著社會的不斷進步及鋼鐵工業的迅速發展，對鋼品種質量的要求不斷提高，使得各種精煉爐爐襯的工作條件也趨於高溫、熱負荷時間加長、加之吹氧、吹氬抽真空，尤其是冶煉低碳鋼、超低碳鋼和鎮靜鋼的情況下，通常使用的鎂鉻磚、鋁鎂碳磚、鎂白雲石磚、澆注料、普通鎂碳磚等，這些產品已無法滿足鋼質量提高和冶煉速度的要求。目前，精煉爐煉鋼也稱為爐外精煉、方式已由30餘種，其中使用較多的方法有DH、RH、A0D、V0D、LF、VAD、ASEA-DKF等，現在它們已成為提高鋼水質量的關鍵手段(即煉鋼-爐外精煉-連鑄)生產過程中的關鍵環節。雖然各種爐外精煉方法的工藝不同，但它們卻存在 著許多共同點( I)通常應用真空、惰性氣體或還原性氣氛等，為鋼水創造一個理想的精鍊氣氛條件；(2)採用電磁力、惰性氣體或者機械攪拌的方法攪拌鋼水；(3)採用加熱措施，如電弧加熱、埋弧加熱、等離子加熱或者增加鋼水中的化學熱等，來補償精煉過程中鋼水的溫度損失。由於各種二次精煉裝置的操作條件不同，因此，其內襯的損毀機理也不一樣。耐火材料向熔渣中的溶解、熔渣向耐火材料中的滲透、熱剝落和結構性剝落是精煉爐爐襯蝕損的主要原因。發展鋼鐵產業煉製高效化與生產過程的清潔化，已經成為新世紀鋼鐵行業核心技術發展方向。在2007年，發改委的《產業結構調整指導目錄》指出，將鋼鐵產業中的「優質合成、不定形耐火材料生產」列為鼓勵類產業；而將「含鉻質耐火材料生產線」列為限制類生
產項目。鎂碳磚耐火材料是以MgO、C為主要化學成分的鹼性複合鎂碳質耐火製品，由於石墨與爐渣不潤溼以及石墨具有良好的導熱性，使鎂碳磚具有優良的抗渣侵蝕及熱震穩定性能而被廣泛應用於AOD爐、VOD爐等爐外精煉設備。隨著冶煉純淨鋼、低碳鋼和超低碳鋼品種比例的增加，鎂碳磚對鋼水增碳使鋼水受到汙染的問題變得越來越嚴重，因此必須降低其碳含量來減少對鋼水的汙染。同時，對於傳統的鎂碳磚的結合劑多為酚醛樹脂，這種結合劑的結構呈各面同性的玻璃態。所以使鎂碳磚呈脆性，彈性模量高，對製品的熱穩定性不利，且製品的高溫強度也低。並且，普通鎂碳磚製品成本不斷提高，原料電熔鎂砂價格上漲迅速，石墨價格也不斷攀升。目前，國外已廣泛推廣應用低碳鎂碳磚，產品已經覆蓋不鏽鋼、部分特殊鋼以及碳鋼領域，由於要求較高的技術壁壘及低碳鎂碳合成砂為原料制約條件，國內僅少數具備生產
發明內容
為了解決上述普通鎂碳磚的含碳量高，汙染鋼水、使用壽命低等技術問題，本發明的目的是提供一種金屬複合低碳鎂碳渣線磚，該線磚提高低碳鎂碳磚的熱震穩定性及高溫強度。本發明的另外一個目的是提供上述的金屬複合低碳鎂碳渣線磚的製備方法。為了實現上述的第一個目的，本發明採用了以下的技術方案金屬複合低碳鎂碳渣線磚，該線磚按重量百分比計由以下的組分經過壓製成型製得鎂砂85% 95%石墨 2.0% 4. 5%金屬鋼纖維 1.09Γ6. 0% 酚醛樹脂O. 5% 2. 0%金屬脫氧劑 I. 59Γ5.0%;所述的金屬脫氧劑由金屬鋁粉和矽粉組成，鋁矽比2. O: I 3. 0:1。作為優選，該線磚按重量百分比計由以下的組分經過壓製成型製得鎂砂87% 92% 石墨 2·5% 4·2% 金屬鋼纖維2·0% 5·0% 酚醛樹脂0·8% 1·5%金屬脫氧劑2. 5% 3. 5%。作為最優選，該線磚按重量百分比計由以下的組分經過壓製成型製得鎂砂89%石墨 4. 0%金屬鋼纖維3. 0%酚醛樹脂I. 0%金屬脫氧劑3. 0%。作為優選，上述的金屬脫氧劑鋁矽比2. 5:1。為了實現上述的第二個目的，本發明採用了以下的技術方案—種金屬複合低碳鎂碳渣線磚的製備方法，該方法採用所述的組分，經混煉、困料、壓製成型、固化後製得。本發明由於採用了上述的技術方案，所述的金屬複合低碳鎂碳磚的主要功能性技術指標為(I)主要材料成分及含量MgO彡82% ；；(2)體積密度彡 3. Og/cm3 ；(3)抗折強度19MPa ；(4)耐壓強度·》105MPa。本發明選用以高純度鎂砂(MgO含量大於82%)為基料，同時配以金屬鋼纖維和酚醛樹脂作為複合結合劑。另外添加4%左右的石墨，在保持了抗侵蝕、抗渣蝕能力下，提高了產品壽命，並且配以鋁矽金屬複合脫氧劑(可以有效的抑制碳的氧化，同時形成碳化物及氮化物還能提高鎂碳磚的高溫強度)。
具體實施例方式實施例I金屬複合低碳鎂碳渣線磚，該線磚按重量百分比計由以下的組分經過壓製成型製得鎂砂89%石墨 4.0%金屬鋼纖維3. 0%酚醛樹脂I. 0%
金屬脫氧劑3. 0% ;所述的金屬脫氧劑包括金屬鋁粉和矽粉，鋁矽比2. 5: I。上述的金屬複合低碳鎂碳渣線磚的製備方法，該方法採用所述的組分，經混煉、困料、壓製成型、固化後製得。實施例2金屬複合低碳鎂碳渣線磚，該線磚按重量百分比計由以下的組分經過壓製成型製得鎂砂91%石墨3.5%金屬鋼纖維I. 5%酚醛樹脂I. 5%金屬脫氧劑2. 5% ;所述的金屬脫氧劑包括金屬鋁粉和矽粉，鋁矽比2. 5: I。
上述的金屬複合低碳鎂碳渣線磚的製備方法，該方法採用所述的組分，經混煉、困料、壓製成型、固化後製得。實施例3金屬複合低碳鎂碳渣線磚，該線磚按重量百分比計由以下的組分經過壓製成型製得鎂砂86%石墨 4. 5%金屬鋼纖維3. 5%酚醛樹脂2. 5%金屬脫氧劑3. 5% ;所述的金屬脫氧劑包括金屬鋁粉和矽粉，鋁矽比2. 5: I。上述的金屬複合低碳鎂碳渣線磚的製備方法，該方法採用所述的組分，經混煉、困料、壓製成型、固化後製得。試驗例申請人:對本發明實施例I的產品與國產其他幾種鎂碳磚材料性能綜合分析比較一覽表
xV+金屬 合低
\產品分類
X碳鎂碳濟線 ΜΤ-5 ΜΤ-8 ΜΤ-10備>1:
件.能指
'-f'
磚
鋮化錢含Μ%Wn
λ廣'品·^鎮-w:
含碳量％4左右客5 客8^lO
較低
從氣孔率 %§755S7.0 Γο Γο
體積密度 g/cm3 >3.0 )2,92 >2.90 ^2.92
常溫耐IIi強度新產品強度明
彡 105彡 45 5 40 彡 35
/ PAK提高從上表中可以看出
本發明產品在與其他產品技術指標相近的情況下含碳量與常溫耐壓強度指標有著明顯優勢，其中含碳量為最低，常溫耐壓強度為最高。本發明金屬複合低碳鎂碳渣線磚產品經過國家輕工業陶瓷耐火材料質量監督檢測宜興站的多次檢測，出具的檢驗報告對產品的性能、指標所列的檢測結果表明，其各項技術指標均達到設計的技術要求。經多家用戶試用，均一致反映金屬複合低碳鎂碳渣線磚具有良好的抗熱震性，高溫強度、抗氧化性、抗渣性，並且使用壽命明顯延長(均達到40次以上，最高達到157次)。用戶試用的結果表明，金屬複合低碳鎂碳渣線磚的開發已經基本達到了預期的效果。在結構、工藝等方面都有重大改進和提升，達到了進口產品的主要性能指標。檢測結果和用戶使用意見表明，金屬複合低碳鎂碳渣線磚的開發已經達到了預期的效果。金屬複合低碳鎂碳渣線磚產品標準和檢測結果對照表·
權利要求
1.金屬複合低碳鎂碳渣線磚，其特徵在於該線磚按重量百分比計由以下的組分經過壓製成型製得 鎂砂85% 95%石墨 2.0% 4. 5% 金屬鋼纖維I. 09Γ6. 0%酚醛樹脂O. 59Γ2. 0% 金屬脫氧劑 I. 59Γ5.0%;所述的金屬脫氧劑由金屬鋁粉和矽粉組成，鋁矽比2.O: I 3. 0:1。
2.根據權利要求I所述的金屬複合低碳鎂碳渣線磚，其特徵在於該線磚按重量百分比計由以下的組分經過壓製成型製得 鎂砂87% 92%石墨 2. 5% 4. 2% 金屬鋼纖維2. 09Γ5. 0%酚醛樹脂O. 89Γ1. 5% 金屬脫氧劑2. 59Γ3. 5%。
3.根據權利要求I所述的金屬複合低碳鎂碳渣線磚，其特徵在於該線磚按重量百分比計由以下的組分經過壓製成型製得 鎂砂89%石墨 4.0% 金屬鋼纖維3.0%酚醛樹脂1.0% 金屬脫氧劑3. 0%。
4.根據權利要求f3任意一項權利要求所述的金屬複合低碳鎂碳渣線磚，其特徵在於鋁矽比2. 5:1。
5.一種金屬複合低碳鎂碳渣線磚的製備方法，其特徵在於該方法採用權利要求廣3任意一項權利要求所述的組分，經混煉、困料、壓製成型、固化後製得。
全文摘要
本發明涉及一種用於煉鋼耐火材料線磚及其製備方法，尤其涉及金屬複合低碳鎂碳渣線磚及其製備方法。金屬複合低碳鎂碳渣線磚，該線磚按重量百分比計由以下的組分經過壓製成型製得鎂砂85%~95%，石墨2.0%~4.5%，金屬鋼纖維1.0%~6.0%，酚醛樹脂0.5%~2.0%，金屬脫氧劑1.5%~5.0%；所述的金屬脫氧劑由金屬鋁粉和矽粉組成，鋁矽比2.0:1~3.0:1。金屬複合低碳鎂碳渣線磚的製備方法，該方法採用所述的組分，經混煉、困料、壓製成型、固化後製得。一種金屬複合低碳鎂碳渣線磚的優點是該線磚提高低碳鎂碳磚的熱震穩定性及高溫強度。
文檔編號C04B35/66GK102887718SQ20121040078
公開日2013年1月23日 申請日期2012年10月19日 優先權日2012年10月19日
發明者陸建榮 申請人:德清縣力拓爐料有限公司