[發(fā)明專利]高導(dǎo)高抗蝕超微孔炭塊

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200910172486.6
• 申請(qǐng)日: 2009-10-19
• 公開（公告）號(hào): CN102040384A
• 公開（公告）日: 2011-05-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李健偉;牛天倉(cāng);孫艷娜;肖偉;石欣
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 李健偉;牛天倉(cāng);孫艷娜;肖偉;石欣
• 主分類號(hào): C04B35/66
• 分類號(hào): C04B35/66;C04B35/622;C04B35/528
• 代理公司: 鄭州中原專利事務(wù)所有限公司 41109
• 代理人: 霍彥偉

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于炭質(zhì)耐火材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種煉鐵高爐爐襯用高導(dǎo)高抗蝕超微孔炭塊及其制造方法。

背景技術(shù)

炭塊由于具有良好的高溫強(qiáng)度、優(yōu)異的抗渣性、耐堿性、導(dǎo)熱性能好而被用作煉鐵高爐爐缸和爐底部位的內(nèi)襯材料。在爐底、爐缸區(qū)域，鐵水能夠滲透到直徑約為1um的氣孔內(nèi)，而炭塊高溫強(qiáng)度隨鐵水滲透量的增加而降低，在炭塊內(nèi)部形成脆化層，在熱應(yīng)力作用下，炭塊發(fā)生剝落。早期使用的炭塊結(jié)構(gòu)疏松、孔隙多且大、尤其是適用性能很差，主要是導(dǎo)熱性差，導(dǎo)熱系數(shù)小于5w/m.k，不利于高爐的強(qiáng)化冶煉。進(jìn)入80年代以后，逐漸開發(fā)出微孔炭塊，以無(wú)煙煤為主要原料并加入添加劑。這種炭塊雖然導(dǎo)熱性能得到了提高，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)致密，孔隙很少，向微孔化發(fā)展，仍不能滿足長(zhǎng)壽高爐的要求。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于避免現(xiàn)有技術(shù)的不足，滿足大型高爐的強(qiáng)化冶煉所需的高質(zhì)量炭塊，提供一種平均孔徑更小、導(dǎo)熱系數(shù)更高且抗鐵水溶蝕好、抗堿性優(yōu)良的煉鐵高爐爐襯用高導(dǎo)高抗蝕超微孔炭塊及其制造方法。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

本發(fā)明的高爐爐襯用高導(dǎo)高抗蝕超微孔炭塊，其特征在于：其原料由下述重量份的組份組成：

本發(fā)明的爐襯用超微孔炭塊的制備方法，該方法包括以下步驟：

(1)煅燒：將無(wú)煙煤經(jīng)預(yù)碎后在電氣煅燒爐內(nèi)經(jīng)1750～2200℃溫度下真空煅燒30～40min；

(2)石墨化：將煅燒后的無(wú)煙煤在2600～2800℃溫度下進(jìn)行石墨化處理24～48小時(shí)；

(3)破碎、配料：將石墨化煤粉碎、篩分成粒徑為4mm＜粒徑≤8mm、2mm＜粒徑≤4mm、1mm＜粒徑≤2mm和粒徑≤0.15mm四種規(guī)格；然后按4mm＜粒徑≤8mm的石墨化煤25～32重量份、2mm＜粒徑≤4mm石墨化煤15～20重量份、1mm＜粒徑≤2mm的石墨化煤8～15重量份、粒徑≤0.15mm的石墨化煤粉15～20重量份、Si粉6～10重量份、白剛玉粉3～6重量份、α-AL₂O₃粉2～6重量份的比例配料；

(4)混捏、成型：將上述步驟(3)配制的原料，于混捏鍋中在135～155℃下混捏20～30min；然后加入22～25重量份的瀝青，再混捏30～40min，出鍋后倒入磨具內(nèi)振動(dòng)成型；

(5)焙燒：將經(jīng)步驟(4)成型的產(chǎn)品于焙燒爐內(nèi)進(jìn)行焙燒，焙燒溫度1350～1450℃，焙燒時(shí)間15～25天；

(6)精加工：將經(jīng)焙燒后的毛坯用數(shù)控機(jī)床精加工成所需要的規(guī)格。

本發(fā)明選用經(jīng)石墨化處理的無(wú)煙煤，其導(dǎo)熱性能優(yōu)良，加入的金屬硅可形成微氣孔，避免鐵水滲透，加入的白剛玉粉和α-AL₂O₃粉可提高炭塊的抗氧化性、抗堿金屬侵蝕性，尤其是石墨化煤大大提高了炭塊的導(dǎo)熱性能，大大降低了耐火材料的反應(yīng)溫度。

參照Z(yǔ)BQ52004標(biāo)準(zhǔn)測(cè)定本發(fā)明的超微孔炭塊的導(dǎo)熱系數(shù)，超微孔炭塊導(dǎo)熱系數(shù)達(dá)22w/m.k，參照GB9975標(biāo)準(zhǔn)測(cè)定炭塊的抗堿性為u，參照GB/T1324-91標(biāo)準(zhǔn)測(cè)定炭塊的抗氧化性，抗氧化性為10～15％。本發(fā)明的高導(dǎo)高抗蝕超微孔炭塊的平均孔半徑小于或等于0.1μm，小于1μm孔容積大于或等于80％。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例1

本發(fā)明的高爐爐襯用高導(dǎo)高抗蝕超微孔炭塊，其原料由下述重量份的組份組成：

本發(fā)明的高爐爐襯用高導(dǎo)高抗蝕超微孔炭塊的制備方法，該方法包括以下步驟：

(1)煅燒：將無(wú)煙煤經(jīng)預(yù)碎后在電氣煅燒爐內(nèi)經(jīng)1750℃下真空煅燒40min；

(2)石墨化：將煅燒后的無(wú)煙煤在2600℃溫度下進(jìn)行石墨化處理48小時(shí)；

(3)破碎、配料：將煅燒后的石墨化煤粉碎、篩分成粒徑為4mm＜粒徑≤8mm、2mm＜粒徑≤4mm、1mm＜粒徑≤2mm和粒徑≤0.15mm四種規(guī)格；然后按4mm＜粒徑≤8mm的石墨化煤25重量份、2mm＜粒徑≤4mm石墨化煤20重量份、1mm＜粒徑≤2mm的石墨化煤8重量份、粒徑≤0.15mm的石墨化煤粉20重量份、Si粉6重量份、白剛玉粉5重量份、α-AL₂O₃粉2重量份的比例配料；

(4)混捏、成型：將上述步驟(3)配制的原料，于混捏鍋中在135℃下混捏30min；然后加入22重量份的瀝青，再混捏30min，出鍋后倒入磨具內(nèi)振動(dòng)成型；