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1、(10)申请公布号 CN 103570368 A (43)申请公布日 2014.02.12 CN 103570368 A (21)申请号 201310545715.0 (22)申请日 2013.11.06 C04B 35/66(2006.01) (71)申请人 营口鲅鱼圈耐火材料有限公司 地址 115007 辽宁省营口市经济技术开发区 青龙山大街 (72)发明人 周晨光 (74)专利代理机构 鞍山嘉讯科技专利事务所 21224 代理人 张群 (54) 发明名称 一种电炉用镁碳砖及其制备方法 (57) 摘要 本发明涉及耐火材料领域， 尤其涉及一种高 温强度好的电炉用镁碳砖及其制备方法， 其特征 。
2、在于， 其具体操作步骤如下 ： 1） 先称取大粒电熔 镁砂、 中粒电熔镁砂、 小粒电熔镁砂和硅氧烷树 脂， 于混砂机中预混碾 3 5 分钟， 然后再加入石 墨混碾 3 5 分钟， 最后加入电熔镁砂粉、 金属铝 粉、 活性氧化铝粉和沥青， 继续混碾 5 8 分钟 ； 2） 将混合好的物料加入模具中， 加压制成坯体 ； 3） 将坯体送入隧道式干燥窑进行热处理， 干燥窑 热风入口温度 40 60， 保温区间温度 220 265， 出口温度4060， 热处理时间不小于16 小时。现有技术相比， 本发明的优点是 ： 具有连续 的较高强度， 克服了由于预烘烤后镁碳砖强度较 低造成的耐冲刷性能差的缺点。 (。
3、51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 3 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书3页 (10)申请公布号 CN 103570368 A CN 103570368 A 1/1 页 2 1. 一种电炉用镁碳砖， 其特征在于， 其各原料组分按重量百分比组成如下 ： 2.根据权利要求1所述的一种电炉用镁碳砖， 其特征在于， 所述石墨的粒度0.15mm， 固定碳含量 94%。 3. 根据权利要求 1 所述的一种电炉用镁碳砖， 其特征在于， 所述沥青的软化点 120。 4. 根据权利要求 1 所述的一种电炉用镁碳砖， 其特征在于， 所述聚硅氧烷树。
4、脂中硅原 子上连接的有机基团数目在 1 3 之间， 聚合度不小于 2。 5. 权利要求 1 所述一种电炉用镁碳砖的制备方法， 其特征在于， 其具体操作步骤如下 ： 1） 先称取全部配方比例的大粒电熔镁砂、 中粒电熔镁砂、 小粒电熔镁砂和硅氧烷树脂， 于混砂机中预混碾 3 5 分钟， 然后再加入石墨混碾 3 5 分钟， 最后加入余下配方的电熔 镁砂粉、 金属铝粉、 活性氧化铝粉和沥青， 继续混碾 5 8 分钟 ； 2） 将混合好的物料加入模具中， 在 500 吨 800 吨摩擦压砖机上加压， 制成坯体 ； 3） 将坯体送入隧道式干燥窑进行热处理， 干燥窑热风入口温度 40 60， 保温区间温 度。
5、 220 265， 出口温度 40 60， 热处理时间不小于 16 小时。 权 利 要 求 书 CN 103570368 A 2 1/3 页 3 一种电炉用镁碳砖及其制备方法 技术领域 0001 本发明涉及耐火材料领域， 尤其涉及一种高温强度好的电炉用镁碳砖及其制备方 法。 背景技术 0002 镁碳砖是 20 世纪 70 年代兴起的新型耐火材料， 最早由日本九洲耐火材料公司渡 边明首先开发， 它是以镁砂 （高温烧结镁砂或电熔镁砂） 和碳素材料为原料， 用各种碳质结 合剂制成的耐火材料。由于镁碳砖具有耐火度高、 抗热震性优良和抗侵蚀能力强等优良特 性而被广泛应用于钢铁企业， 如转炉炼钢和电炉炼钢。
6、。但是镁碳砖的骨料为高纯度的电熔 或烧结镁砂 （一般 MgO 95%） ， 基质部分为高纯石墨和高纯镁砂。在高温下， 氧化镁和碳不 发生反应， 氧化镁的烧结温度较高约为 2000， 因此镁碳砖在高温使用过程中不烧结， 其强 度主要来自于酚醛树脂残留的碳的石墨化与石墨之间形成的碳链及镁砂颗粒间堆积形成 的强度来维持。 普通的镁碳砖高温强度很低 （一般MgO95%） ， 而电炉中的镁碳砖在使用过 程中除经受高温冲击和渣的侵蚀外， 还受到较强的电炉辐射的冲击及钢液在电弧搅拌作用 下的机械冲击， 高温强度低影响镁碳砖的使用寿命。另外电炉用的镁碳砖为了满足良好的 导电性和导热性的需要， 要求具有较高的碳。
7、含量， 而碳含量的提高必然带来镁碳砖高温强 度的下降， 因此， 如何在保证电炉用镁碳砖在具有较高的碳含量情况下， 提高其高温强度成 了亟待解决的问题。 发明内容 0003 本发明的目的是提供一种电炉用镁碳砖及其制备方法， 以硅氧烷树脂替代酚酫树 脂， 以硅氧键为其分子主链， 使镁碳砖产品具有较高的高温强度， 克服由于预烘烤后镁碳砖 强度较低造成的耐冲刷性能差的缺点。 0004 为了实现上述目的， 本发明采用的技术方案是 ： 0005 一种电炉用镁碳砖， 其各原料组分按重量百分比组成如下 ： 0006 0007 说 明 书 CN 103570368 A 3 2/3 页 4 0008 所述石墨的粒。
8、度 0.15mm， 固定碳含量 94%。 0009 所述沥青的软化点 120。 0010 所述聚硅氧烷树脂中硅原子上连接的有机基团数目在 1 3 之间， 聚合度不小于 2。 0011 所述一种电炉用镁碳砖的制备方法， 其具体操作步骤如下 ： 0012 1） 先称取全部配方比例的大粒电熔镁砂、 中粒电熔镁砂、 小粒电熔镁砂和硅氧烷 树脂， 于混砂机中预混碾 3 5 分钟， 然后再加入石墨混碾 3 5 分钟， 最后加入余下配方 的电熔镁砂粉、 金属铝粉、 活性氧化铝粉和沥青， 继续混碾 5 8 分钟 ； 0013 2） 将混合好的物料加入模具中， 在 500 吨 800 吨摩擦压砖机上加压， 制成。
9、坯体 ； 0014 3） 将坯体送入隧道式干燥窑进行热处理， 干燥窑热风入口温度 40 60， 保温区 间温度 220 265， 出口温度 40 60， 热处理时间不小于 16 小时。 0015 硅氧烷树脂中以硅氧键为其分子主链， Si-O 键比普通有机高聚物中 C-C 键的键能 大， 在键中 Si、 O 原子的电负性的差异大， 因此键的极性大， 对所连烃基基团起到屏蔽作用， 提高了氧化稳定性， 而且 Si 原子上连接的烃基受热氧化后， 生成的是交联度更加稳定的 Si-O-Si键， 可防止主键的断裂降解。 另外有机硅高聚物表面生成了-Si-O-Si-链稳定的保 护层， 减轻了对高聚物内部的影响。
10、， 这些都使得有机硅高聚物具有优异的耐热性及耐候性。 硅氧烷树脂耐热温度能达到 1000 1400。 0016 本发明由于引入了采用耐热性结合剂硅氧烷树脂， 能使砌筑后的镁碳砖在 1000 预烘烤后仍具有较好的强度 ； 在冶炼过程中， 镁碳砖工作层的温度能迅速达到 1600左 右， 在这过程中硅氧烷树脂分解基本失去粘结作用， 但是形成的 SiO2/SiO 具有较高的活性 能与活性氧化铝粉反应生成高熔点的镁铝尖晶石， 提高了基质的结合强度 ； 此外， 金属铝粉 和石墨在 1200以上会反生反应生成具有相互交错针状的碳化铝晶体， 将镁砂颗粒仅仅粘 结在一起使镁碳砖在高温下具有较高的强度。 0017。
11、 现有技术相比， 本发明的有益效果是 ： 0018 1） 采用耐热性较好的硅氧烷树脂代替酚醛树脂， 既环保又能提高镁碳砖预烘烤后 的强度 ； 2） 硅氧烷树脂同时具有极性和非极性基团， 既能很好的与镁砂颗粒结合又能很好 的结合石墨， 使镁碳砖具有更好的常温强度 ； 3） 高温分解后的 SiO 属于无定形微粒， 具有较 高的活性很容易与活性氧化铝粉反应生成高熔点的镁铝尖晶石， 提高了镁碳砖的高温结合 强度和抗渣渗透性能 ； 4） 在温度高于 1200时， 石墨与金属铝粉生成高熔点相互交错的碳 化硅晶体是镁碳砖具有较高的高温强度 ； 5） 本发明所述的镁碳砖与普通镁碳砖相比具有连 续的较高强度， 。
12、克服了因预烘烤后镁碳砖强度较低造成的耐冲刷性能差的缺点。 具体实施方式 说 明 书 CN 103570368 A 4 3/3 页 5 0019 下面结合具体实施例对本发明作进一步详细描述。 0020 本发明一种电炉用镁碳砖的制备方法， 其具体操作步骤如下 ： 0021 1） 先称取全部配方比例的大粒电熔镁砂、 中粒电熔镁砂、 小粒电熔镁砂和硅氧烷 树脂， 于混砂机中预混碾 3 5 分钟， 然后再加入石墨混碾 3 5 分钟， 最后加入余下配方 的电熔镁砂粉、 金属铝粉、 活性氧化铝粉和沥青， 继续混碾 5 8 分钟 ； 0022 2） 将混合好的物料加入模具中， 在 500 吨 800 吨摩擦压。
13、砖机上加压， 制成坯体 ； 0023 3） 将坯体送入隧道式干燥窑进行热处理， 干燥窑热风入口温度 40 60， 保温区 间温度 220 265， 出口温度 40 60， 热处理时间不小于 16 小时。 0024 各实施例与对比例成品测试结果见表 1。 0025 实施例中， 石墨的粒度 0.15mm， 固定碳含量 94% ； 沥青的软化点 120； 聚硅 氧烷树脂中硅原子上连接的有机基团数目在 1 3 之间， 聚合度不小于 2。 0026 表 1 0027 0028 0029 从检测项目中的高温抗折数据结果可以看出， 在相同碳含量的情况下利用本发明 制作的镁碳砖的高温下强度明显高于普通镁碳砖。 说 明 书 CN 103570368 A 5 。