專利名稱：：一種方鎂石氮化硅復(fù)合耐火制品及制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明屬于無(wú)機(jī)非金屬材料科學(xué)工程
技術(shù)領(lǐng)域：
，特別涉及一種方鎂石氮化硅復(fù)合耐火制品及其制備方法，可適用于生產(chǎn)。
背景技術(shù)：
：隨著潔凈鋼冶煉技術(shù)的發(fā)展，含碳耐火材料如鎂碳制品已不能滿足冶煉要求，迫使應(yīng)用不含碳的高耐渣、鋼侵蝕的新耐火材料體系，因而無(wú)碳的氧化物-非氧化物復(fù)合耐火材料必將是今后的發(fā)展方向。Mg0/Si3N4復(fù)合耐火材料正是為了順應(yīng)此形勢(shì)的要求開(kāi)發(fā)的新體系。該體系是在MgO具有出色的抗堿、渣侵蝕性能的基礎(chǔ)上再?gòu)?fù)合上與渣、鋼具有很大界面張力的Si3N4的復(fù)合材料，因而具有良好的抗熱震性和抗渣、鋼侵蝕性能。特別是Si3N4氧化后不會(huì)像含碳耐火材料的碳氧化后形成空洞降低材料的高溫力學(xué)性能，因而可成為優(yōu)良復(fù)合耐火材料。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供一種方鎂石氮化硅復(fù)合耐火制品及其制備方法，使得制品用于精煉鋼包渣線，滿足潔凈鋼冶煉的需要。本發(fā)明的基本思想是，方鎂石是一種優(yōu)質(zhì)耐火氧化物礦物相，具有高的高溫性能和耐爐渣侵蝕，是堿性耐火材料的主要礦物成分，由于其強(qiáng)度低、熱膨脹系數(shù)大，熱震穩(wěn)定性差，限制了它的應(yīng)用。氮化硅具有抗氧化、機(jī)械強(qiáng)度高、熱膨脹系數(shù)小、抗熱震、高溫蠕變小、與渣、鋼具有很大界面張力和化學(xué)性能穩(wěn)定等特性。將氮化硅加入到方鎂石基材料中，可改善方鎂石耐火材料的強(qiáng)度和抗熱震性。同時(shí)，Si3N4氧化后不會(huì)像含碳耐火材料的碳氧化后形成空洞，降低材料的高溫力學(xué)性能。本發(fā)明的方鎂石氮化硅復(fù)合耐火制品的成分為MgO含量45—85%，Si3N4含量5—45%，F(xiàn)e含量l一10。/。，均為重量百分比。本發(fā)明的制備方法包括以下各步驟-1、配料所用原料是SbN4和MgO，添加劑為鐵或鐵加鋁、硅中的至少一種，結(jié)合劑為樹脂。其重量百分比為MgO:45—85%,Si3N4:5—45%，添加劑1—10%,外加結(jié)合劑2—6%。2、成型將上述原料的混合物在攪拌機(jī)中混合均勻后，機(jī)壓成型為坯j本，成型壓力為100—200MPa。3、烘烤將壓制成形的坯體經(jīng)自然干燥后置于熱處理爐(窯)，在100300°C下烘烤224小時(shí)，然后自然降溫出爐(窯)即可。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于使制備的方鎂石氮化硅復(fù)合耐火制品具有較高的性能，不含石墨不污染鋼水，不需要高溫?zé)?，氧化后不?huì)形成空洞，可用于精煉鋼包渣線滿足潔凈鋼冶煉需要。且該制品在使用時(shí)具有"自阻礙氧化"的性能，即氮化硅部分氧化后在其表面生成一層阻礙進(jìn)一步氧化和提高抗侵蝕的致密層。向潔凈鋼冶煉提供了一種優(yōu)良的精煉鋼包渣線用耐火材料。具體實(shí)施方式實(shí)施例11、配料MgO:粒度為過(guò)4目篩下料和過(guò)8目篩上料，質(zhì)量分?jǐn)?shù)比例為15%;MgO:粒度為8目篩下料和10目篩上料，質(zhì)量分?jǐn)?shù)比例為30%;MgO:粒度為10目篩下料，質(zhì)量分?jǐn)?shù)比例為23%;MgO:粒度為180目篩下料，質(zhì)量分?jǐn)?shù)比例為20%;氮化硅(Si3N4):粒度為180目篩下料，質(zhì)量分?jǐn)?shù)比例為10%;添加劑鐵和鋁，粒度為180目篩下料，質(zhì)量分?jǐn)?shù)比例為2%;外加樹脂質(zhì)量比例5.5%,2、成型機(jī)壓成型，將配制好的混合均勻的泥料裝入模具中，在1000噸摩擦壓機(jī)上成型，成型載荷為150MPa。3、熱處理130°C保溫20hr4、性能指標(biāo)見(jiàn)下表實(shí)施施21、配料MgO:粒度為過(guò)4目篩下料和過(guò)8目篩上料，質(zhì)量分?jǐn)?shù)比例為15%;MgO:粒度為8目篩下料和10目篩上料，質(zhì)量分?jǐn)?shù)比例為30%;MgO:粒度為IO目篩下料，質(zhì)量分?jǐn)?shù)比例為15%;MgO:粒度為180目篩下料，質(zhì)量分?jǐn)?shù)比例為10%;氮化硅(Si3N4):粒度為180目篩下料，質(zhì)量分?jǐn)?shù)比例為25%;添加劑鐵、硅和鋁，粒度為180目篩下料，質(zhì)量分?jǐn)?shù)比例為5%;外加樹脂質(zhì)量比例3.8%，2、成型機(jī)壓成型，將配制好的混合均勻的泥料裝入磨具中，在800噸摩擦壓機(jī)上成型，成型載荷為110MPa。3、熱處理250°C保溫8hr4、性能指標(biāo)見(jiàn)下表實(shí)lfe^式例子樣品的物理力學(xué)性能表<table>tableseeoriginaldocumentpage4</column></row><table>權(quán)利要求1、一種方鎂石氮化硅復(fù)合耐火制品，其特征在于，制品的成分為MgO含量45-85％，Si3N4含量5-45％，F(xiàn)e含量1-10％；均為重量百分比。2、一種制備權(quán)利要求1所述方鎂石氮化硅復(fù)合耐火制品的方法，其特征在于，工藝為(1)配料所用原料是Si3N4和MgO，添加劑為鐵或鐵加鋁、硅中的至少一種，結(jié)合劑為樹脂；其重量百分比為MgO:45—85%，Si3N4:5—45%，添加劑1一10%，外加結(jié)合劑2—6%;(2)成型將上述原料的混合物在攪拌機(jī)中混合均勻后，機(jī)壓成型為坯體，成型壓力為100—200MPa;(3)烘烤將壓制成形的坯體經(jīng)自然干燥后置于熱處理爐或窯，在10030(TC下烘烤224小時(shí)，然后自然降溫出爐或窯獲得制品。全文摘要一種方鎂石氮化硅復(fù)合耐火制品及制備方法，屬于無(wú)機(jī)非金屬材料科學(xué)工程
技術(shù)領(lǐng)域：
。制品的成分為MgO含量45-85％，Si₃N₄含量5-45％，F(xiàn)e含量1-10％。其工藝為按比例配料；將配料混合物在攪拌機(jī)中混合均勻后，機(jī)壓成型為壞體。將壓制成形的坯體經(jīng)自然干燥后置于熱處理爐或窯，在100～300℃下烘烤2～24小時(shí)，獲得制品。優(yōu)點(diǎn)在于，使制備的方鎂石氮化硅復(fù)合材料制品具有較高的性能，該制品不用高溫?zé)桑以撝破吩谑褂脮r(shí)具有“自阻礙氧化”的性能，向潔凈鋼冶煉提供了一種優(yōu)良的精煉鋼包渣線用耐火材料。文檔編號(hào)C04B35/66GK101182223SQ200710177460公開(kāi)日2008年5月21日申請(qǐng)日期2007年11月16日優(yōu)先權(quán)日2007年11月16日發(fā)明者馮運(yùn)生,孫加林,平李,洪彥若,王林俊申請(qǐng)人:北京通達(dá)耐火技術(shù)有限公司;北京科技大學(xué)