[發(fā)明專利]一種煉鐵高爐爐襯用炭磚及其制備方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200910061204.5
• 申請(qǐng)日: 2009-03-20
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101514377A
• 公開(kāi)（公告）日: 2009-08-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李亞偉;陳希來(lái);葛山;桑紹柏
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 武漢科技大學(xué)
• 主分類號(hào): C21B7/06
• 分類號(hào): C21B7/06
• 代理公司: 武漢開(kāi)元知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 樊 戎

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于耐火材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種煉鐵高爐爐襯用炭磚及其制備方法。

背景技術(shù)

近年來(lái)高爐爐缸、爐底的工作條件變得極其惡劣，侵蝕、破損的速度十分迅速，爐缸和爐底儲(chǔ)存著熾熱的鐵水，修補(bǔ)異常困難，因而如何提高高爐爐缸、爐底的爐襯壽命成為冶金工作者共同的課題。高爐爐缸、爐底用炭磚耐火材料損毀主要有以下幾方面：鐵水的滲透、溶蝕和沖刷，堿金屬侵蝕，熱應(yīng)力破壞，氧化熔蝕，CO分解產(chǎn)生C沉積等。

炭磚的制造方法一般是以電鍛無(wú)煙煤作骨料，加入天然鱗片石墨或人造石墨來(lái)提高導(dǎo)熱性，加入硅粉來(lái)提高微孔化率，同時(shí)加入陶瓷相如剛玉等提高其抗侵蝕性，以煤焦油瀝青(酚醛樹(shù)脂)作為結(jié)合劑經(jīng)配料、混輾、模壓或振動(dòng)成型后埋炭焙燒而成。當(dāng)采用樹(shù)脂作結(jié)合劑時(shí)，因其碳化后的碳結(jié)構(gòu)為非晶態(tài)的玻璃碳，其導(dǎo)熱系數(shù)小，并且殘?zhí)可伲蚨蟠笙魅趿颂看u的導(dǎo)熱性能。若炭磚的導(dǎo)熱性能差，在其使用過(guò)程中，不易在炭磚表面形成凝固的渣鐵保護(hù)層，會(huì)使鐵水對(duì)炭磚的沖刷更嚴(yán)重，同時(shí)加劇了熱應(yīng)力對(duì)炭磚的破壞。因此提高煉鐵高爐用炭磚的導(dǎo)熱性能變得十分重要。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明旨在克服現(xiàn)技術(shù)缺陷，目的是提供一種高導(dǎo)熱性能、能延長(zhǎng)使用壽命的煉鐵高爐爐襯用炭磚及其制備方法。

為完成上述任務(wù)，本發(fā)明炭磚組分采用的技術(shù)方案是：電鍛煤為30～80wt％、天然鱗片石墨為5～20wt％、人造石墨為5～40wt％、單質(zhì)硅粉為2～8wt％和氧化鋁微粉為3～8wt％，外加上述混合料8～20wt％的改性酚醛樹(shù)脂與酚醛樹(shù)脂的混合物。

本發(fā)明按上述炭磚的組分，其制備工藝是：先將電鍛煤和人造石墨混輾1～3分鐘，加入樹(shù)脂進(jìn)行冷態(tài)混輾，混輾時(shí)間為3～5分鐘，再加入硅粉、氧化鋁微粉、天然鱗片石墨和人造石墨細(xì)粉，冷態(tài)混輾15～30分鐘，然后進(jìn)行冷態(tài)模壓或振動(dòng)成型，最后在埋炭氣氛下于1200～1400℃條件下燒成。

其中：電鍛煤的顆粒級(jí)配是，粒度為5～3mm的占10～25wt％、粒度為3～1mm的占10～35wt％、粒度為1～0mm的占10～20wt％；人造石墨的顆粒級(jí)配是，粒度為3～1mm的占1～10wt％、粒度為1～0mm的占2～10wt％、粒度＜0.088mm的占2～20wt％；天然鱗片石墨的粒度為＜0.074mm；單質(zhì)硅粉的粒度為＜0.045mm；氧化鋁微粉的粒度＜0.005mm。

改性酚醛樹(shù)脂與酚醛樹(shù)脂的混合物是，改性酚醛樹(shù)脂為混合物的40～100wt％，酚醛樹(shù)脂為混合物的0～60wt％；改性酚醛樹(shù)脂為鉬改性酚醛樹(shù)脂、鎳改性酚醛樹(shù)脂、鈷改性酚醛樹(shù)脂、二茂化鐵改性酚醛樹(shù)脂中的一種以上。

由于采用上述技術(shù)方案，本發(fā)明可有效提高煉鐵高爐爐襯用炭磚的導(dǎo)熱性能，其600℃的導(dǎo)熱系數(shù)大于30W/(m·K)，延長(zhǎng)炭磚的使用壽命。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的描述，并非對(duì)保護(hù)范圍的限制。

實(shí)施例1

一種煉鐵高爐爐襯用炭磚的制備方法，其特征在于所述炭磚的組分是：電鍛煤為30～40wt％、天然鱗片石墨為10～20wt％、人造石墨為24～35wt％、單質(zhì)硅粉為2～8wt％和氧化鋁微粉為3～8wt％，外加上述混合料8～10wt％的鉬改性酚醛樹(shù)脂與酚醛樹(shù)脂的混合物；其中，鉬改性酚醛樹(shù)脂為混合物的80～95wt％，酚醛樹(shù)脂為混合物的5～20wt％。

按所述炭磚的組分，其制備工藝是：先將電鍛煤和人造石墨混輾1～3分鐘，加入樹(shù)脂進(jìn)行冷態(tài)混輾，混輾時(shí)間為3～5分鐘，再加入硅粉、氧化鋁微粉、天然鱗片石墨和人造石墨細(xì)粉，冷態(tài)混輾15～30分鐘，然后進(jìn)行冷態(tài)模壓或振動(dòng)成型，最后在埋炭氣氛下于1200～1250℃條件下燒成。

其中：電鍛煤的顆粒級(jí)配是，粒度為5～3mm的占10～25wt％、粒度為3～1mm的占10～35wt％、粒度為1～0mm的占10～20wt％；人造石墨的顆粒級(jí)配是，粒度為3～1mm的占1～10wt％、粒度為1～0mm的占2～10wt％、粒度＜0.088mm的占2～20wt％；天然鱗片石墨的粒度為＜0.074mm；單質(zhì)硅粉的粒度為＜0.045mm；氧化鋁微粉的粒度＜0.005mm。

本實(shí)施例所制備的煉鐵高爐爐襯用炭磚經(jīng)檢測(cè)，導(dǎo)熱系數(shù)(600℃)為40～50(W/m·K)。

實(shí)施例2