專利名稱：一種以復合鎂砂為主要原料的鎂碳磚及制備方法
技術領域：
本發明公開了一種以復合鎂砂為主要原料的鎂碳磚及制備方法，涉及耐火材料技 術領域。
背景技術：
目前，耐火材料行業所生產的鎂碳磚以電熔鎂砂為主，盡管電熔鎂砂性能比燒 結鎂砂優良，但電熔鎂砂與燒結鎂砂相比價格偏高，每噸電熔鎂砂價格比燒結鎂砂高 1000-1800元，生產成本相對較高。目前，國內部分廠家利用廢鎂碳磚進行回收再生產鎂碳 磚，在某種程度上講降低了成本，但也存在很大弊端，如廢舊磚性能不穩定，而且進行再生 產時對廢舊磚要求較高，不同廠家的廢舊磚進行處理時工藝比較復雜，利用廢磚進行生產 對廠家管理條件要求很高，不易于控制，導致生產的鎂碳磚性能不穩定，因此利用廢磚進行 生產鎂碳磚并不是一種最能有效降低成本的方式。燒結鎂砂含有一定雜質，特別是對于中 檔鎂砂或高純鎂砂，其中某些低熔點雜質可以起到一定的燒結作用，且在使用過程中可形 成一定量的玻璃相，其作用不僅可提高材料的燒結性能而且還可提高材料的抗氧化性，因 此在某種程度上可以將燒結鎂砂看成是把燒結劑或抗氧化劑非常均勻的分布到材料內部， 故將燒結鎂砂與電容鎂砂按一定工藝利用即可以有效降低生產成本，又可以生產出某些性 能非常優越的鎂碳磚，在某種特定條件下其性能已超過了全部以電熔鎂砂為鎂質原料生產 的鎂碳磚。
發明內容
本發明的目的在于提供一種工藝方法簡單、操作方便、制備的材料抗渣性、高溫強 度、抗熱震性能均符合國標，不易斷裂的以復合鎂砂為主要原料的鎂碳磚及制備方法。本發明一種以復合鎂砂為主要原料的鎂碳磚，按重量百分比由下述組份組成復合鎂砂85 90鱗片石墨10 15，所述復合鎂砂與鱗片石墨重量百分之和為100% ；添加占所述 復合鎂砂與鱗片石墨總重量(0. 5 5) %的抗氧化劑、(0. 5 5) %的改性劑、(3 5) %的 酚醛樹脂。本發明一種以復合鎂砂為主要原料的鎂碳磚中，所述復合鎂砂按重量百分比由 10 90%的電熔鎂砂和10 90%的燒結鎂砂組成。本發明一種以復合鎂砂為主要原料的鎂碳磚中，所述復合鎂砂顆粒按下述重量 百分比級配粒度5 3mm的占25-40%、粒度3 Imm占20-35%、粒度1 0. 088mm占 15-30%，所述復合鎂砂顆粒各級配的重量百分之和為100%。本發明一種以復合鎂砂為主要原料的鎂碳磚中，所述抗氧化劑選自平均粒度為 100-220目的Al粉、Si粉、AlMg合金粉、BC粉、SiC粉中的至少一種。本發明一種以復合鎂砂為主要原料的鎂碳磚中，所述改性劑選自平均粒度為 180-320目的ZrO2粉、Cr2O3微粉、BN粉、Si3N4粉中的至少一種。
本發明一種以復合鎂砂為主要原料的鎂碳磚的制備工藝，包括下述步驟第一步復合鎂砂破碎分級按設計的復合鎂砂組分配比分別取電熔鎂砂和燒結鎂砂混合均勻，破碎、篩分得 粒度為5 3mm、3 1mm、< Imm的三種鎂砂顆粒；第二步混料按設計的鎂碳磚組份配比分別取復合鎂砂、鱗片石墨加入攪拌機中攪拌均勻，再 將抗氧化劑、改性劑、酚醛樹脂加入攪拌機中攪拌均勻，得濕潤泥料；其中所述復合鎂砂 顆粒按下述重量百分比級配粒度5 3mm的占25-40%、粒度3 Imm占20-35%、粒度 1 0. 088mm占15-30%，所述復合鎂砂顆粒各級配的重量百分之和為100% ；第三步成型將第二步所得濕潤泥料在600-1000噸壓力下壓制成型后，在 120-240°C烘干保溫10-13小時即得成品。本發明由于采用上述組份配比，采用含有燒結鎂砂的復合鎂砂作為生產鋁鎂碳磚 的主原料，利用燒結鎂砂中含有一定雜質，其中某些低熔點雜質可以起到一定的燒結作用， 形成一定量的玻璃相，其作用不僅可提高材料的燒結性能而且還可提高材料的抗氧化性， 相當于將燒結劑或抗氧化劑非常均勻的分布到材料內部，既可以有效降低生產成本，燒制 成的鎂碳磚的理化性能又符合標準，使用效果與常規方法生產的鎂碳磚的質量水平相當。 既降低了生產成本，又避免了為節約成本而用廢磚生產鎂碳磚帶來的產品質量不穩定等問 題。綜上所述，本發明工藝方法簡單、操作方便、制備的材料抗渣性、高溫強度、抗熱震 性能均符合國標，不易斷裂，可有效降低鎂碳磚的生產成本；適于工業化生產。
具體實施例方式實施例1第一步復合鎂砂破碎分級按燒結鎂砂90%，電熔鎂砂10%的配比分別取電熔鎂砂和燒結鎂砂混合均勻，破 碎、篩分得粒度為5 3mm、3 1mm、< Imm的三種鎂砂顆粒；第二步混料按90%復合鎂砂、10%鱗片石墨(牌號為-195)加入攪拌機中攪拌均勻，其中復 合鎂砂顆粒級配是粒度5 3mm的占35%、粒度3 Imm占35%、粒度1 0. 088mm占 30% ；再將平均粒度為100 120目、重量占復合鎂砂和鱗片石墨總重量2%的金屬鋁粉、 重量占復合鎂砂和鱗片石墨總重量2%的金屬硅粉，平均粒度均為180 200目、重量占復 合鎂砂和鱗片石墨總重量3%的^O2粉，重量占復合鎂砂和鱗片石墨總重量4%的酚醛樹 脂加入攪拌機中攪拌均勻，得濕潤泥料；第三步成型將第二步所得濕潤泥料在600噸壓力下壓制成型后，在120-240°C 烘干保溫10-13小時即得成品。本實施例制備的以復合鎂砂為主要原料生產的鎂碳磚干燥后主要的物理性能為 體積密度2. 96g/cm3、顯氣孔率3. 75%、耐壓強度50Mpa。實施例2第一步復合鎂砂破碎分級
按燒結鎂砂50%，電熔鎂砂50%的配比分別取電熔鎂砂和燒結鎂砂混合均勻，破 碎、篩分得粒度為5 3mm、3 1mm、< Imm的三種鎂砂顆粒；第二步混料復合鎂砂85 90按87%復合鎂砂、13%鱗片石墨(牌號為-195)加入攪拌機中攪拌均勻，其中復 合鎂砂顆粒級配是粒度5 3mm的占35%、粒度3 Imm占35%、粒度1 0. 088mm占 30%;再將平均粒度為150 180目、重量占復合鎂砂和鱗片石墨總重量2%的金屬鋁粉、重 量占復合鎂砂和鱗片石墨總重量3%的金屬硅粉，平均粒度均為240 沈0目、重量占復合 鎂砂和鱗片石墨總重量3%的^O2粉與Cr2O3微粉，重量占復合鎂砂和鱗片石墨總重量4% 的酚醛樹脂加入攪拌機中攪拌均勻，得濕潤泥料；第三步成型將第二步所得濕潤泥料在830噸壓力下壓制成型后，在120-240°C 烘干保溫10-13小時即得成品。本實施例制備的以復合鎂砂為主要原料生產的鎂碳磚干燥后主要的物理性能為 體積密度2. 99g/cm3、顯氣孔率2. 8%、耐壓強度60Mpa。實施例3第一步復合鎂砂破碎分級按燒結鎂砂10%，電熔鎂砂90%的配比分別取電熔鎂砂和燒結鎂砂混合均勻，破 碎、篩分得粒度為5 3mm、3 1mm、< Imm的三種鎂砂顆粒；第二步混料按85%復合鎂砂、15%鱗片石墨(牌號為-195)加入攪拌機中攪拌均勻，其中復 合鎂砂顆粒級配是粒度5 3mm的占35%、粒度3 Imm占35%、粒度1 0. 088mm占 30% ；再將平均粒度為200 220目、重量占復合鎂砂和鱗片石墨總重量2%的金屬鋁粉、 重量占復合鎂砂和鱗片石墨總重量金屬硅粉，平均粒度均為280 320目，重量占復合 鎂砂和鱗片石墨總重量3%的氧化鋯粉、Si3N4粉，重量占復合鎂砂和鱗片石墨總重量4%的 酚醛樹脂加入攪拌機中攪拌均勻，得濕潤泥料；第三步成型將第二步所得濕潤泥料在1000噸壓力下壓制成型后，在120-240°C 烘干保溫10-13小時即得成品。本實施例制備的以復合鎂砂為主要原料生產的鎂碳磚干燥后主要的物理性能為 體積密度2. 98g/cm3、顯氣孔率3. 20%、耐壓強度52Mpa。
權利要求
1.一種以復合鎂砂為主要原料的鎂碳磚，按重量百分比由下述組份組成復合鎂砂85 90鱗片石墨10 15，所述復合鎂砂與鱗片石墨重量百分之和為100% ；添加占所述復合 鎂砂與鱗片石墨總重量(0. 5 5) %的抗氧化劑、(0. 5 5) %的改性劑、(3 5) %的酚醛 樹脂。
2.根據權利要求1所述的一種以復合鎂砂為主要原料的鎂碳磚，其特征在于所述復 合鎂砂按重量百分比由10 90%的電熔鎂砂和10 90%的燒結鎂砂組成。
3.根據權利要求2所述的一種以復合鎂砂為主要原料的鎂碳磚，其特征在于所述復 合鎂砂顆粒按下述重量百分比級配粒度5 3mm的占25-40%、粒度3 Imm占20-35%、 粒度1 0. 088mm占15-30%，所述復合鎂砂顆粒各級配的重量百分之和為100%。
4.根據權利要求3所述的一種以復合鎂砂為主要原料的鎂碳磚，其特征在于所述抗 氧化劑選自平均粒度為100-220目的Al粉、Si粉、AlMg合金粉、BC粉、SiC粉中的至少一 種。
5.根據權利要求4所述的一種以復合鎂砂為主要原料的鎂碳磚，其特征在于所述改 性劑選自平均粒度為180-320目的&02粉、Cr2O3微粉、BN粉、氧化鋯粉、Si3N4粉中的至少一種。
6.制備如權利要求1 5任意一項所述的一種以復合鎂砂為主要原料的鎂碳磚的工 藝，包括下述步驟第一步復合鎂砂破碎分級按設計的復合鎂砂組分配比分別取電熔鎂砂和燒結鎂砂混合均勻，破碎、篩分得粒度 為5 3mm、3 lmm、< 的三種鎂砂顆粒；第二步混料按設計的鎂碳磚組份配比分別取復合鎂砂、鱗片石墨加入攪拌機中攪拌均勻，再將抗 氧化劑、改性劑、酚醛樹脂加入攪拌機中攪拌均勻，得濕潤泥料；其中所述復合鎂砂顆粒 按下述重量百分比級配粒度5 3mm的占25-40%、粒度3 Imm占20-35%、粒度1 0. 088mm占15-30%，所述復合鎂砂顆粒各級配的重量百分之和為100% ；第三步成型將第二步所得濕潤泥料在600-1000噸壓力下壓制成型后，在120-M0°C 烘干保溫10-13小時即得成品。
全文摘要
一種以復合鎂砂為主要原料的鎂碳磚，按重量百分比由下述組份組成復合鎂砂85～90、鱗片石墨10～15及少量抗氧化劑、改性劑、酚醛樹脂；其制備方法是將復合鎂砂破碎、篩分為粒度為5～3mm、3～1mm、＜1三種鎂砂顆粒；按照多級粒度配比配置成復合鎂砂后，與鱗片石墨、抗氧化劑、改性劑、酚醛樹脂加入攪拌機中攪拌均勻；在壓力機上壓制成型后在180-240℃保溫10-13小時即得成品。本發明工藝方法簡單、操作方便、制備的材料抗渣性、高溫強度、抗熱震性能均符合國標，不易斷裂，可有效降低鎂碳磚的生產成本；適于工業化生產。
文檔編號C04B35/66GK102093065SQ20101061571
公開日2011年6月15日 申請日期2010年12月30日 優先權日2010年12月30日
發明者丁芳, 程本軍, 趙啟成, 陳旺 申請人:中南大學