本發明涉及耐火材料領域,具體涉及一種低碳鎂碳耐火材料及其制備方法。
背景技術:
中國是全球耐火材料和耐火原料生產、消費和出口最多的國家,在國際耐火材料領域占有重要地位。早在2016年,全國耐火材料產量就已達到2391.24萬噸,占全球產量的65%以上。然而,在高端產品制造、高效生產和綠色發展等方面,我國與世界先進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。為應對鋼鐵行業產能過剩、全球性競爭日益激烈、能源資源與環境約束等問題,鋼鐵冶金新工藝和新技術不斷涌現,這對耐火材料的性能和服役行為提出更高要求和挑戰,同時也更加凸顯耐火材料的技術突破在推動高溫工業發展的基礎性與戰略性功能。
作為耐火材料領域重要的組成之一,鎂碳耐火材料由于其優良的抗渣侵蝕性能和抗熱震性能,廣泛應用于冶金行業的各個部位,例如轉爐、電弧爐、rh真空精煉爐、滑板、鋼包等,其中碳在鎂碳質耐火材料中提供了關鍵作用。但隨著目前潔凈鋼技術、爐外精煉技術、鋼鐵工業節能減排技術及資源循環利用等技術的不斷發展,傳統的鎂碳耐火材料由于石墨含量(12~20wt%)較高而無法滿足生產要求。例如,傳統鎂碳耐火材料的熱導率較高,這勢必要提高出鋼溫度,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,傳統鎂碳耐火材料易于向鋼水中滲碳,這對于超低碳鋼、純凈鋼的冶煉非常不利,嚴重制約和限制了我國高端鋼材的發展。因此,鎂碳耐火材料低碳化成為現今重點關注的一個方向。碳含量降低后,如何提高鎂碳系耐火材料的抗氧化性(即盡可能長時間地發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。其作用機理主要從兩方面來考慮:一是從熱力學角度分析,加入的抗氧化劑或其反應生成物的氧勢較高,優先于石墨被氧化,從而對石墨起到保護作用;另一方面從動力學角度分析,抗氧化劑與石墨或其他物質形成某種化合物,改變了鎂碳系耐火材料的內部組織結構,阻塞了鎂碳系耐火材料本身或石墨氧化后形成的孔隙,阻礙氧氣向內的進一步擴散。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導。因此,研制一種采用
聲明:
“低碳鎂碳耐火材料及其制備方法” 該技術專利(論文)所有權利歸屬于技術(論文)所有人。僅供學習研究,如用于商業用途,請聯系該技術所有人。
我是此專利(論文)的發明人(作者)