一種鎂硼磚及其制備方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種鎂硼磚及其制備方法，屬于耐火材料制備技術領域。
【背景技術】
[0002] 氧化鎂的熔點是2800°C，具有很強的耐高溫能力，但其抗熱震性、抗渣滲透性差； 以石墨為代表的碳素材料也具有很強的耐高溫能力，并且其熱膨脹系數低，抗熱震性十分 優異，在高溫下與鋼水、鋼渣不易浸潤，將二者按一定的比例復合，組成一種綜合性能好的 耐火材料-鎂碳磚。鎂碳磚由于其優異的抗侵蝕性及抗熱震性，在各類煉鋼爐上作為爐襯材 料被廣泛使用，例如轉爐、煉鋼電爐、鋼包。我國現有的鎂碳磚一般含碳含量>10%，我國冶 金行業標準分三擋:MT-10A、B、C;MT-14A、B、C;MT-18A、B、C，標準中分別要求碳含量10%、 14%、18%。通常符合標準的鎂碳磚才能取得良好的使用效果。
[0003] 隨著冶煉技術的進步，對耐火材料又有新的要求，傳統鎂碳磚在長期的應用實踐 中發現有以下幾個方面問題：（1)由于高熱導率增加熱損耗使出鋼溫度提高帶來能耗增加， 同時加劇耐火材料的侵蝕等一系列問題；（2)作為特殊精煉爐的爐襯材料，如在V0D中冶煉 高質量潔凈鋼及超低碳鋼時會引起碳的增加問題；（3)消耗大量寶貴的石墨資源。
[0004] 低碳鎂碳磚由于具有低熱導率、對鋼水增碳很少等優點而越來越受到眾多研究者 的關注，但同時降低碳的含量會對鎂碳磚的抗剝落性和抗渣性產生不利影響直接影響耐火 材料的使用壽命。而六方氮化硼具有熱導率高，熱膨脹系數低，機械加工性好等優點，尤其 是對鋼水的不潤濕性和耐熔蝕性，常與其他組分復合制備成許多用于鋼鐵工業的高性能耐 火材料。
【發明內容】
[0005] 本發明的目的是為了解決現有鎂碳磚中降低碳含量后抗剝落性和抗渣性降低影 響使用壽命的問題，提供了一種鎂硼磚及其制備方法，將鎂碳磚中的石墨由氮化硼完全替 代，使磚中的碳含量降低到1%以下且仍具有較好的抗侵蝕性及抗熱震性能。
[0006] 本發明采用如下技術方案:一種鎂硼磚，包括組分按重量百分數計為：電熔鎂砂顆 粒60~85%，電熔鎂砂細粉10~35%，氮化硼粉末1~5 %，抗氧化劑1~5 %，酚醛樹脂1~ 6% 〇
[0007] 進一步的，所述電恪鎂砂顆粒大小為1~8mm，Mg0含量大于97wt. %。
[0008] 進一步的，所述電恪鎂砂細粉粒度小于0. lmm，MgO含量大于97wt. %。
[0009]進一步的，所述氮化硼粉末粒度為325目，氮化硼含量298.5%。
[0010]進一步的，所述抗氧化劑為鋁粉、鋁鎂合金粉、金屬硅粉、碳化硅、碳化硼中的一種 或多種。
[0011 ]鎂硼磚的制備方法，包括如下步驟：
[0012] (1)混煉:使用旋移循環式混煉機進行混煉，按配比分別稱量原料電熔鎂砂顆粒、 電熔鎂砂細粉、氮化硼粉末、抗氧化劑和酚醛樹脂，首先將電熔鎂砂顆粒置于旋移循環式混 煉機中進行干混2~15min，然后加入酚醛樹脂繼續混合2~15min，然后加入氮化硼粉末混 合2~15min，最后加入電恪鎂砂細粉和抗氧化劑混合8~15min形成泥料，混煉機轉速為950 ~1000r/min〇
[0013] (2)壓制成型:使用復合式真空摩擦壓磚機對泥料進行壓制成型制成磚坯，成型壓 力為100-250MPa，真空度為-70~-75KPa，打擊次數9~10次；
[0014] (3)烘烤:將磚坯置于隧道式干燥窯中進行烘烤，隧道式干燥窯的烘烤溫度為150 ~300°C，烘烤時間為10~20h。
[0015] 本發明制備方法簡單，制備方法易于操作，碳含量降低到1 %以下，達到特鋼冶煉 對低碳的要求，同時保持了鎂碳磚優異的抗侵蝕性及抗熱震性能，適用于對碳含量要求較 低的鋼種冶煉過程中。
【具體實施方式】
[0016] 下面將結合具體實施例對本發明作進一步的說明。
[0017] 實施例一：一種鎂硼磚，包括組分按重量百分數計為：電熔鎂砂顆粒75%，電熔鎂 砂細粉17%，氮化硼粉末3%，抗氧化劑鋁粉1 %，酚醛樹脂4%。
[0018] 鎂硼磚的制備方法:包括如下步驟：
[0019] (1)混煉:使用旋移循環式混煉機進行混煉，按配比分別稱量原料電熔鎂砂顆粒、 電熔鎂砂細粉、氮化硼粉末、抗氧化劑鋁粉和酚醛樹脂，首先將電熔鎂砂顆粒置于旋移循環 式混煉機中進行干混5min，然后加入酚醛樹脂繼續混合8min，然后加入氮化硼粉末混合 8min，最后加入電恪鎂砂細粉和抗氧化劑錯粉混合8min形成泥料，混煉機轉速為960r/min。
[0020] (2)壓制成型:使用復合式真空摩擦壓磚機對泥料進行壓制成型制成磚坯，成型壓 力為150MPa，真空度為-75KPa，打擊次數10次；
[0021] (3)烘烤:將磚坯置于隧道式干燥窯中進行烘烤得到鎂硼磚，隧道式干燥窯的烘烤 溫度為300°C，烘烤時間為15h。
[0022] 實施例二:一種鎂硼磚，包括組分按重量百分數計為：電熔鎂砂顆粒79 %，電熔鎂 砂細粉12%，氮化硼粉末4%，抗氧化劑鋁粉2%，酚醛樹脂3%。
[0023] 鎂硼磚的制備方法:包括如下步驟
[0024] (1)混煉:使用旋移循環式混煉機進行混煉，按配比分別稱量原料電熔鎂砂顆粒、 電熔鎂砂細粉、氮化硼粉末、抗氧化劑鋁粉和酚醛樹脂，首先將電熔鎂砂顆粒置于旋移循環 式混煉機中進行干混8min，然后加入酚醛樹脂繼續混合lOmin，然后加入氮化硼粉末混合 12min，最后加入電熔鎂砂細粉和抗氧化劑鋁粉混合12min形成泥料，混煉機轉速為970r/ min〇
[0025] (2)壓制成型:使用復合式真空摩擦壓磚機對泥料進行壓制成型制成磚坯，成型壓 力為200MPa，真空度為-70KPa，打擊次數9次；
[0026] (3)烘烤:將磚坯置于隧道式干燥窯中進行烘烤得到鎂硼磚，隧道式干燥窯的烘烤 溫度為200°C，烘烤時間為20h。
[0027] 實施例三:一種鎂硼磚，包括組分按重量百分數計為：電熔鎂砂顆粒80 %，電熔鎂 砂細粉10%，氮化硼粉末2%，抗氧化劑金屬硅粉3%，酚醛樹脂5%。
[0028] 鎂硼磚的制備方法:包括如下步驟：
[0029] (1)混煉:使用旋移循環式混煉機進行混煉，按配比分別稱量原料電熔鎂砂顆粒、 電熔鎂砂細粉、氮化硼粉末、抗氧化劑金屬硅粉和酚醛樹脂，首先將電熔鎂砂顆粒置于旋移 循環式混煉機中進行干混l〇min，然后加入酚醛樹脂繼續混合12min，然后加入氮化硼粉末 混合12min，最后加入電恪鎂砂細粉和抗氧化劑金屬娃粉混合15min形成泥料，混煉機轉速 為990r/min。
[0030] (2)壓制成型:使用復合式真空摩擦壓磚機對泥料進行壓制成型制成磚坯，成型壓 力為250MPa，真空度為-70KPa，打擊次數9次；
[0031] (3)烘烤:將磚坯置于隧道式干燥窯中進行烘烤得到鎂硼磚，隧道式干燥窯的烘烤 溫度為250°C，烘烤時間為20h。
[0032] 實施例四：一種鎂硼磚，包括組分按重量百分數計為：電熔鎂砂顆粒60%，電熔鎂 砂細粉35 %，氮化硼粉末2 %，抗氧化劑鋁鎂合金粉2 %，酚醛樹脂1