本发明涉及一种钢包砖，尤其涉及一种低碳纳米钢包砖。
背景技术：
现有的钢包砖主要使用的是：镁碳砖（mgo-c，碳含量14%左右）,制造原料采用mgo和鳞片石墨，镁碳砖的优点是价格低廉，弹性率低，缺点是致密性低，传导率高，脱碳时间长，致使其使用寿命短，常温和热间强度低，钢包外壳温度高，散热量大，能量消耗高。为了解决这一问题，国际上正在研究的方向是采用纳米砖，以mgo+100nm以上的纳米粉末或碳素纤维，其研究还处在实验室阶段，所研究的产品成本高，常温和热间强度是镁碳砖的1.5倍，使用寿命尚未得到验证，致密度适中，但弹性率过高。对于钢厂生产而言，其特性虽然略有提高，但成本大幅提高，弹性率增高，这些都让实际生产无法使用。
c含量在制造钢包砖时具有一定的矛盾，现有技术之所以采用镁碳砖是因为c含量低会导致钢包内层开裂，要想做到降低c含量，又能保证使用寿命，现有技术中未见相关技术的报道。
技术实现要素：
本发明的目的在于解决当前技术中存在的问题，提供一种致密度高、传导率低、弹性率低，脱碳时间短，钢包外壳温度下降38度以上，常温和热间强度提高2倍以上，成本提高不大，而使用寿命为原有1.2～1.5倍以上的低碳纳米钢包砖。
为达到上述目的，本发明所采用的技术手段是：一种低碳纳米钢包砖，原料采用纳米混合溶液、高纯度镁砂、纳米级别碳素材料、抗氧化剂，其中纳米混合溶液为粒径不大于10nm的adamantane、1-(methylenedi-4，1-phenylene)bismaleimide、polyvinylpyrrolidone、whitemineraloil、petroleumdistillates、alkanes类材料的一种或几种混合溶液与树脂溶液混合处理后获得的混合溶液。
进一步的，所述纳米混合溶液的混合处理是指在100℃以下充分混合，混合时间不少于30分钟。
进一步的，所述低碳纳米钢包砖的含碳量2.0～5.5%之间。
进一步的，所述纳米混合溶液的添加量在2～5%之间。
进一步的，所述高纯度镁砂90～93%、纳米碳素材料0.5～2.0%、抗氧化剂3.0～6.0%。
进一步的，所述低碳纳米钢包砖的制备方法，步骤如下：
一、将2～5%的高纯度镁砂颗粒与纳米碳素材料、抗氧化剂按比例投入预混机中，充分混合后得到预混料；
二、将原料中剩余的高纯度镁砂放入搅拌机中，低速搅拌2～3分钟，搅拌过程中加入混合溶液，加入后继续低速搅拌7～8分钟，而后加入步骤一中的预混料，高速搅拌18～25分钟；
三、将步骤三搅拌后的混合物投入液压机中压制成型砖；
四、将压制成型的型砖送入干燥窑里烘烤得到纳米钢包砖。
更进一步的，所述步骤四中的烘烤是指：以每小时升温30～40℃的速度，升温至210～230℃，保持温度在210～230℃烘烤8小时，而后以每小时降低10～15℃的速度降温至常温，烘烤结束。
更进一步的，所述预混料中的高纯度镁砂颗粒的粒径在20mm以下。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
1、由于本发明能控制含碳量2.0～5.5%，在冶炼合金钢、低碳钢、不锈钢等附加值高的钢产品时，减少和降低了调整碳含量的脱碳或者增碳处理时间和程序，使得这些产品的制造成本大幅降低。
2、上述原料制备的低碳纳米钢包砖导热系数低，使得钢包热量释放大幅减少，钢包外壳温度下降38度以上，使得二次精炼时钢水降温缓慢，精炼升温所需能耗减少，节能效果明显。
3、低碳使得对环境释放的co和co2的量大幅降低，更加环保。
4、致密度高、传导率低、弹性率低，脱碳时间短，常温和热间强度提高2倍以上，成本提高不大，而使用寿命为原有1.2～1.5以上。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明做进一步的阐述。
图1本发明的显微镜下照片。
具体实施方式
实施例1
如图1所示的一种低碳纳米钢包砖，原料采用纳米混合溶液、高纯度镁砂、纳米级别碳素材料、抗氧化剂，其中纳米混合溶液为粒径不大于10nm的adamantane、1-(methylenedi-4，1-phenylene)bismaleimide、polyvinylpyrrolidone、whitemineraloil、petroleumdistillates、alkanes类材料的一种或几种混合溶液与树脂溶液混合处理后获得的混合溶液。
所述纳米混合溶液的混合处理是指在100℃以下充分混合，混合时间不少于30分钟。
所述纳米混合溶液的添加量在2～5%之间。
纳米混合溶液使用原理是：粒径不大于10nm的adamantane，1,1-(methylenedi-4，1-phenylene)bismaleimide，polyvinylpyrrolidone，whitemineraloil，petroleumdistillates，alkanes种类纳米液和树脂液混合处理，100度以下处理30分钟。纳米砖制作之前充分均一搅拌，纳米砖泥料混炼时加2～5%之间，加量范围根据纳米砖使用钢厂生产的钢材冶炼产品确定，而加入高纯度镁砂而不是其他镁砂，是因为如：电容镁砂，大结晶镁砂，高纯镁砂等，虽然都是镁砂，但是采用各种粒度和含量，所产生的结果都不一样。
所述低碳纳米钢包砖的含碳量2.0～5.5%之间，实际使用中，需要根据各种冶炼设定条件选择合适的碳含量。
所述高纯度镁砂90～93%、纳米碳素材料0.5～2.0%、抗氧化剂3.0～6.0%，采用跟混合溶液热间容易互相反应材料。
所述低碳纳米钢包砖的制备方法，步骤如下：
一、将2～5%的20mm以下高纯度镁砂颗粒与纳米碳素材料、抗氧化剂按比例投入预混机doublemixer中，充分混合后得到预混料；
二、将原料中剩余的高纯度镁砂放入搅拌机中，低速搅拌2～3分钟，搅拌过程中加入混合溶液，加入后继续低速搅拌7～8分钟，而后加入步骤一中的预混料，高速搅拌18～25分钟；
三、将步骤三搅拌后的混合物投入液压机中压制成型砖；
四、将压制成型的型砖送入干燥窑里烘烤得到纳米钢包砖。
所述步骤四中的烘烤是指：以每小时升温30～40℃的速度，升温至210～230℃，保持温度在210～230℃烘烤8小时，而后以每小时降低10～15℃的速度降温至常温，烘烤结束。
纳米液的特性是10纳米粒子构成物质热处理过程当中经过热固化性或者热加消性树脂的加消分解后各种物质之间活性转移。经过nanoself-constructedtechnology
(intermolecularbonding-vanderwaalsdispersionforce)自己形成耐酸化物质(al,b,cr，ti,mg等)，高温使用当中形成体积膨胀纳米砖的机构致密化和提高强度以及提高耐热冲击性，已形成高致密化后防止酸化性气体和钢渣侵透。一般高碳砖（镁碳砖，碳含量14%）使用时大量的鳞片石墨以及大量抗氧化剂的弱点是石墨资源浪费，发生二氧化碳环境污染，导热系数高冶炼当中浪费热损失，二次精炼时补足温度提高温度时增加电量。
试验例
在某钢厂宽厚板厂的钢包应用与现有技术对比。
根据baker耐火检测导热系数用宽厚板135吨钢包理论钢壳上表面温度和散热量，这次试验时考虑温降问题较多，目前钢包上砌筑使用保温板和永久层材料也一起改善，所以比较理论上3种方法来分析。
第一种：目前工作层砖/目前永久层料100mm/目前保温板10mm，其他罐
第二种：目前工作层砖/改善永久层料90mm/改善保温板20mm，2号罐
第三种：纳米工作层砖/改善永久层料90mm/改善保温板20mm，4号罐
钢厂在宽厚板厂使用同一个测温枪检查，8月10日到8月14日之间检查结果如下，另外因钢包变形（椭圆）原因，测温部位存在差异，所以固定6点和12点方向测温，因出钢后和lf处理后测温都不一样，以lf炉出站后测温做比较。
4号罐渣线部位钢壳表面平均温度184～212度，包衬部位平均212～230度。
2号罐渣线部位钢壳表面平均温度225～245度，包衬部位平均245～260度。
其他罐渣线部位钢壳表面平均温度255～280度，包衬部位平均270～296度。
钢壳表面温度检测结果是每个钢包渣线砖和包衬砖部位相差20～30度左右，包衬高于渣线部位。三种比较温度来看纳米砖使用钢包的钢壳温度低，普通钢包砖砌筑的钢包和纳米砖之间大约有60～70度的差异，永久层材质改变和保温板材质改变使用的钢包比以前使用的钢包有30～40度左右的差异，所以这次使用的纳米砖效果最好。
说明：常温耐压强度比目前增加一倍，碳含量比目前渣线砖下降7倍，包衬砖5倍左右。
我们公司开发的纳米砖可以提高强度和热间负荷率，并自己控制恢复性能。比表面积特别大，可以保护耐火骨料加速吸收减少侵蚀，增加寿命。
因为石墨含量越小热膨胀系数大容易开裂，因此采用非金属物质，减少热膨胀系数加以控制，彻底解决了因降低碳含量造成的开裂问题。
同时使用复合抗氧化剂，钢包使用时所有范围温度稳定，增加抗氧化性能；
纳米混合溶液为粒径不大于10nm的adamantane、1-(methylenedi-4，1-phenylene)
bismaleimide、polyvinylpyrrolidone、whitemineraloil、petroleumdistillates、alkanes类材料的一种或几种混合溶液与树脂溶液混合处理后获得的混合溶液，热间高压成型时充分发挥流动性，减少石墨资源消耗量（减少鳞片石墨75～82%消耗量）；
钢包使用时可以下降表面温度20%左右，钢包砌筑砖后烘烤时减少大量co气体排放。
申请实施例只是用于说明本申请所公开的技术特征，本领域技术人员通过简单的替换所进行的改变，仍然属于本申请所保护的范围。