一種復合耐火材料及其制備方法技術

本發明專利技術公開了一種復合耐火材料，屬于耐火材料技術領域。該復合耐火材料各組分質量百分數包括：電熔和/或燒結鎂鋁尖晶石：60～75%，碳化硅：5～17%，石墨：5～15%，添加劑：1～10%，外加前述各組分總質量3～5%的樹脂結合劑。本發明專利技術還公開了該復合耐火材料的制備方法。該復合耐火材料將鎂鋁尖晶石作為主要成份引入，形成了鎂鋁尖晶石－碳化硅－碳質耐火材料，與氧化鋁相比較，鎂鋁尖晶石降低了與脫硫渣中的CaO的反應性，因而提高了材料的抗渣性能，降低了侵蝕速率，有利于提高預脫硫鐵水包的壽命。該復合耐火材料可以應用于鋼鐵冶金高溫容器，特別是作為煉鐵用鐵水包的內襯，可以滿足預處理鐵水包冶煉要求。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及耐火材料
，特別涉及一種鎂鋁尖晶石-碳化硅-碳的復合耐火材料及其制備方法。
技術介紹
含碳復合耐火材料能夠被廣泛應用于鋼鐵工業，它通常是由鎂砂、鋁礬土、剛玉、鎂鋁尖晶石等氧化物耐火原料，石墨、炭黑等非氧化物耐火原料，鋁粉、硅粉等添加齊U，采用焦油或樹脂作為結合劑，經過混合、壓制和熱處理等工序制備而成的。中國專利200610019533. 7公開了一種方鎂石-碳化娃-碳復合材料及其制備方法，這種復合材料能夠用于冶金爐及容器的內襯，同時對鋼水增碳行為比傳統復合材料要低得多，能夠滿足 潔凈鋼冶煉的需要。美國專利US 6464932公開了一種不燒含碳耐火材料，其中的氧化鋁-碳化硅-碳不燒耐火材料能夠應用于魚雷罐等鐵水裝載容器，這種耐火材料如果應用于KR預處理脫硫鐵水包，受脫硫劑影響，其侵蝕速率將增加，使用壽命降低。中國專利200710040413. 2公開了一種礬土基紅柱石-SiC-C質磚、制作方法及其應用，這種磚在組分中引入兩種規格紅柱石，這種磚在使用過程中發生二次莫來石反應，形成莫來石網絡框架，金屬鋁粉和金屬硅粉復合使用，不僅能夠提高材料的抗氧化性，而且有利于提高材料的中、高溫物理性能，將這種磚用于300噸鐵水包，使用壽命提高達到700 800爐，并且，異常結構性剝落減少，沖擊區熔損減輕、包壁裂紋擴展抑制，但是在鐵水包采用KR鐵水預處理工藝時，這種磚侵蝕速率有上升的趨勢。
技術實現思路
為了解決上述問題，本專利技術提出了一種用作鐵水裝載容器內襯，在鐵水預處理過程中能夠降低內襯侵蝕率、提高內襯使用壽命的復合耐火材料及其制備方法。本專利技術提供的復合耐火材料的各組分質量百分數包括電熔和/或燒結鎂鋁尖晶石60 75%,碳化娃5 17%,石墨5 15%,添加劑1 10%,外加前述各組分總質量3 5%的樹脂結合劑。作為優選，所述電熔或燒結鎂鋁尖晶石包括顆粒和/或細粉，所述碳化硅包括顆粒和/或細粉。作為優選,所述顆粒粒徑小于等于5mm,所述細粉粒徑小于等于O. 088mm。作為優選，所述添加劑選自Al粉、Si粉、MgAl合金粉、氮化硅鐵粉、硅線石粉、藍晶石粉，氧化鋁粉中的一種或者它們的混合物，所述硅線石粉和/或藍晶石粉的粒徑小于等于O. 2mm,所述Al粉和/或Si粉和/或MgAl合金粉和/或氮化硅鐵粉的粒徑小于等于O. 088mm,氧化鋁粉的粒徑小于等于5 μ m。作為優選，所述樹脂結合劑為液態酚醛樹脂。作為優選，所述復合耐火材料的常溫耐壓強度大于35MPa，顯氣孔率小于10%，密度大于 2. 75g/cm3。基于本專利技術提供的復合耐火材料的制備方法包括以下步驟按照質量百分數取電熔或燒結鎂鋁尖晶石60 75%，碳化硅5 17%，石墨5 15%，添加劑1 10%，外加前述各組分總質量3 5%的樹脂結合劑，形成第I中間產物；對所述第I中間產物進行成型處理，形成第II中間產物；對所述第II中間產物進行熱處理，得到所述復合耐火材料。作為優選，所述混合是經用高速混煉機混合45min實現的。 作為優選，所述成型處理是采用IOOOt摩擦壓磚機實現的。作為優選，所述熱處理需要36h，同時，在最高溫度240°C保溫5h。本專利技術提供的復合耐火材料將鎂鋁尖晶石作為主要成份引入，形成了鎂鋁尖晶石一碳化硅一碳質耐火材料，與氧化鋁相比較，鎂鋁尖晶石降低了與脫硫渣中的CaO的反應性，因而提高了材料的抗渣性能，降低了侵蝕速率，有利于提高預脫硫鐵水包的壽命。本專利技術提供的復合耐火材料可以應用于鋼鐵冶金高溫容器，特別是作為煉鐵用鐵水包的內襯，可以滿足預處理鐵水包冶煉要求。具體實施例方式為了深入了解本專利技術，下面結合具體實施例對本專利技術進行詳細說明。本專利技術提供的復合耐火材料的各組分質量百分數包括電熔和/或燒結鎂鋁尖晶石60 75%,碳化娃5 17%,石墨5 15%,添加劑1 10%,外加前述各組分總質量3 5%的樹脂結合劑。其中，電熔或燒結鎂鋁尖晶石包括顆粒和/或細粉，碳化硅包括顆粒和/或細粉。其中，顆粒粒徑小于等于5mm,細粉粒徑小于等于O. 088mm。其中，添加劑選自Al粉、Si粉、MgAl合金粉、氮化硅鐵粉、硅線石粉、藍晶石粉，氧化鋁粉中的一種或者它們的混合物，硅線石粉和/或藍晶石粉的粒徑小于等于O. 2mm,Al粉和/或Si粉和/或MgAl合金粉和/或氮化硅鐵粉的粒徑小于等于O. 088mm,氧化鋁粉的粒徑小于等于5 μ m。其中，樹脂結合劑為液態酚醛樹脂。其中，復合耐火材料的常溫耐壓強度大于35MPa，顯氣孔率小于等于10%，密度大于 2. 75g/cm3。基于本專利技術提供的復合耐火材料的制備方法包括以下步驟步驟I :按照質量百分數取電熔或燒結鎂鋁尖晶石60 75%，碳化硅5 17%，石墨5 15%，添加劑I 10%，外加前述各組分總質量3 5%的樹脂結合劑進行混合，形成第I中間產物；其中，混合是經用高速混煉機混合45min實現的。步驟2 :對第I中間產物進行成型處理，形成第II中間產物；其中，成型處理是采用IOOOt摩擦壓磚機實現的。步驟3 :對第II中間產物進行熱處理，得到復合耐火材料。其中，所述熱處理需要36h，同時，在最高溫度240°C保溫5h。實施例I參見表1，按實施例I進行配料，經高速混練機混合45min后，經IOOOt摩擦壓磚機成型，在最高溫度240°C保溫5小時保溫條件下熱處理36小時，制得常溫耐壓強度大于35MPa，顯氣孔率小于等于10%，體積密度大于2. 75g/cm3的本專利技術提供的復合耐火材料定型制品。實施例2參見表1，按實施例2進行配料，經高速混練機混合45min后，經IOOOt摩擦壓磚機成型，在最高溫度240°C保溫5小時保溫條件下熱處理36小時，制得常溫耐壓強度大于 35MPa，顯氣孔率小于等于10%，體積密度大于2. 75g/cm3的本專利技術提供的復合耐火材料定型制品。實施例3參見表1，按實施例3進行配料，經高速混練機混合45min后，經IOOOt摩擦壓磚機成型，在最高溫度240°C保溫5小時保溫條件下熱處理36小時，制得常溫耐壓強度大于40MPa，顯氣孔率小于10%，體積密度大于2. 75g/cm3的一種不燒燒結尖晶石一碳化硅一碳質耐火材料定型制品。實施例4參見表1，按實施例4進行配料，經高速混練機混合45min后，經IOOOt摩擦壓磚機成型，在最高溫度240°C保溫5小時保溫條件下熱處理36小時，制得常溫耐壓強度大于35MPa,顯氣孔率小于10%,體積密度大于2. 75g/cm3的一種不燒尖晶石一碳化娃一碳質耐火材料定型制品。實施例5參見表I，按實施例5進行配料，經高速混練機混合45分鐘后，經IOOOt摩擦壓磚機成型，在最高溫度240°C保溫5小時保溫條件下熱處理36小時，制得常溫耐壓強度大于35MPa，顯氣孔率小于等于10%，體積密度大于2. 75g/cm3的本專利技術提供的復合耐火材料定型制品。本專利技術提供的復合耐火材料將鎂鋁尖晶石作為主要成份引入，形成了鎂鋁尖晶石一碳化硅一碳質耐火材料，與氧化鋁相比較，鎂鋁尖晶石降低了與脫硫渣中的CaO的反應性，因而提高了材料的抗渣性能，降低了侵蝕速率，有利于提高預脫硫鐵水包的壽命。本專利技術提供的復合耐火材料可以應用于鋼鐵冶金高溫容器，特別是作為煉鐵用鐵水包的內襯，可本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種復合耐火材料，其特征在于，各組分質量百分數包括：電熔和/或燒結鎂鋁尖晶石：60～75%，碳化硅：5～17%，石墨：5～15%，添加劑：1～10%，外加前述各組分總質量3～5%的樹脂結合劑。

【技術特征摘要】
1.一種復合耐火材料，其特征在于，各組分質量百分數包括電熔和/或燒結鎂鋁尖晶石60 75%,碳化娃5 17%,石墨5 15%,添加劑1 10%,外加前述各組分總質量3 5%的樹脂結合剤。2.根據權利要求I所述的復合耐火材料，其特征在于，所述電熔或燒結鎂鋁尖晶石包括顆粒和/或細粉，所述碳化娃包括顆粒和/或細粉。3.根據權利要求2所述的復合耐火材料，其特征在于，所述顆粒粒徑小于等于5mm，所述細粉粒徑小于等于O. 088mm。4.根據權利要求I所述的復合耐火材料，其特征在于，所述添加劑選自Al粉、Si粉、MgAl合金粉、氮化硅鐵粉、硅線石粉、藍晶石粉，氧化鋁粉中的ー種或者它們的混合物， 所述硅線石粉和/或藍晶石粉的粒徑小于等于O. 2mm, 所述Al粉和/或Si粉和/或MgAl合金粉和/或氮化硅鐵粉的粒徑小于等于O. 088mm, 氧化鋁粉的粒徑小于等于5 μ m。5.根據權利要求I所述的復合耐火材料，其特征...

【專利技術屬性】
技術研發人員：崔園園，祝少軍，曹勇，鐘凱，
申請(專利權)人：首鋼總公司，
類型：發明
國別省市：