本發(fā)明涉及耐火材料領(lǐng)域,具體涉及一種低碳鎂碳耐火材料及其制備方法。
背景技術(shù):
中國是全球耐火材料和耐火原料生產(chǎn)、消費(fèi)和出口最多的國家,在國際耐火材料領(lǐng)域占有重要地位。早在2016年,全國耐火材料產(chǎn)量就已達(dá)到2391.24萬噸,占全球產(chǎn)量的65%以上。然而,在高端產(chǎn)品制造、高效生產(chǎn)和綠色發(fā)展等方面,我國與世界先進(jìn)水平國家之間還有較大差距。以消耗70%耐火材料的鋼鐵工業(yè)為例,我國噸鋼耐火材料消耗量在10~18kg,而日本已降至7.1kg左右。為應(yīng)對(duì)鋼鐵行業(yè)產(chǎn)能過剩、全球性競(jìng)爭日益激烈、能源資源與環(huán)境約束等問題,鋼鐵冶金新工藝和新技術(shù)不斷涌現(xiàn),這對(duì)耐火材料的性能和服役行為提出更高要求和挑戰(zhàn),同時(shí)也更加凸顯耐火材料的技術(shù)突破在推動(dòng)高溫工業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)性與戰(zhàn)略性功能。
作為耐火材料領(lǐng)域重要的組成之一,鎂碳耐火材料由于其優(yōu)良的抗渣侵蝕性能和抗熱震性能,廣泛應(yīng)用于冶金行業(yè)的各個(gè)部位,例如轉(zhuǎn)爐、電弧爐、rh真空精煉爐、滑板、鋼包等,其中碳在鎂碳質(zhì)耐火材料中提供了關(guān)鍵作用。但隨著目前潔凈鋼技術(shù)、爐外精煉技術(shù)、鋼鐵工業(yè)節(jié)能減排技術(shù)及資源循環(huán)利用等技術(shù)的不斷發(fā)展,傳統(tǒng)的鎂碳耐火材料由于石墨含量(12~20wt%)較高而無法滿足生產(chǎn)要求。例如,傳統(tǒng)鎂碳耐火材料的熱導(dǎo)率較高,這勢(shì)必要提高出鋼溫度,出鋼溫度的提高又將帶來能耗增加,爐體容易受熱變形等一系列問題。另外,傳統(tǒng)鎂碳耐火材料易于向鋼水中滲碳,這對(duì)于超低碳鋼、純凈鋼的冶煉非常不利,嚴(yán)重制約和限制了我國高端鋼材的發(fā)展。因此,鎂碳耐火材料低碳化成為現(xiàn)今重點(diǎn)關(guān)注的一個(gè)方向。碳含量降低后,如何提高鎂碳系耐火材料的抗氧化性(即盡可能長時(shí)間地發(fā)揮石墨在耐火材料中的作用)顯得更為重要。目前,最為成熟和常見的方法是添加抗氧化劑。其作用機(jī)理主要從兩方面來考慮:一是從熱力學(xué)角度分析,加入的抗氧化劑或其反應(yīng)生成物的氧勢(shì)較高,優(yōu)先于石墨被氧化,從而對(duì)石墨起到保護(hù)作用;另一方面從動(dòng)力學(xué)角度分析,抗氧化劑與石墨或其他物質(zhì)形成某種化合物,改變了鎂碳系耐火材料的內(nèi)部組織結(jié)構(gòu),阻塞了鎂碳系耐火材料本身或石墨氧化后形成的孔隙,阻礙氧氣向內(nèi)的進(jìn)一步擴(kuò)散。常見的抗氧化劑包括金屬及合金粉體(al,si,mg-al)、碳化物(sic,b4cal8b4c7)及硼化物(zrb2cab6)等。
目前,尚未見有在鎂碳耐火材料中添加硼酸鎂晶須以提高其抗氧化性的報(bào)導(dǎo)。因此,研制一種采用
聲明:
“低碳鎂碳耐火材料及其制備方法” 該技術(shù)專利(論文)所有權(quán)利歸屬于技術(shù)(論文)所有人。僅供學(xué)習(xí)研究,如用于商業(yè)用途,請(qǐng)聯(lián)系該技術(shù)所有人。
我是此專利(論文)的發(fā)明人(作者)