[發明專利]含碳耐火材料的物質組分及產品的制造方法

有效

• 申請號: 201210142851.0
• 申請日: 2012-05-10
• 公開（公告）號: CN102775157A
• 公開（公告）日: 2012-11-14
• 發明（設計）人: 科羅斯捷列夫·塞奇·帕夫洛維奇;杜耐夫·弗拉基米爾·伐勒里維奇;謝里斯金·塞奇·尼古拉耶維奇;里安·阿舍特·亞歷山德羅維奇;奧德高夫·謝爾蓋·尤列維奇;阿克塞勞德·列夫·莫伊塞耶維奇;涅納舍夫·伊夫格尼·尼古拉耶維奇;塔拉圖金·格里高利·弗拉基米羅維奇;亞露希娜·塔賈娜·維克托洛娃;雪羅夫·馬克西姆·鮑里索維奇
• 申請（專利權）人: 梅格耐津特集團有限公司
• 主分類號: C04B35/66
• 分類號: C04B35/66;C04B35/622
• 代理公司: 上海申新律師事務所 31272
• 代理人: 竺路玲

技術領域

本發明涉及耐火材料技術并且可在耐火材料行業中用于制備含碳耐火材料，這些含碳耐火材料用于襯墊高溫熔煉設備，例如轉爐、電氣煉鋼爐和澆注鋼包。

背景技術

在已知的物質制備方法中，0.1-30?wt.%的抗氧化劑、20-60?wt.%的熱塑性碳質物、17-50?wt.%的煤增塑劑、石油或合成天然成分于5-20℃的軟化溫度下經過過熱的增塑劑形成顆粒，這些顆粒的重量百分比為5-50%，分布在經過2-8?wt.%的液態碳質增塑劑進行處理的60-95?wt.%的耐火顆粒填料中，并且它們靜置的時間為1-24小時，之后，形成產品（專利RU?2151123、C?04?B?35/035?35/103）。

本方法實現了顆粒狀抗氧化劑的均勻分布，能夠減少工藝步驟，并且能夠消除物質制備過程中產生的灰塵和爆炸危險。然而，在增高的溫度下形成顆粒需要使用專門的設備，并且在使用煤或石油源的加熱增塑劑時，不可避免地會產生維持工業環境的生態清潔度的問題。

在已知的制備耐火材料的方法中，將以下成分?–?70-97?wt.%的死燒鎂砂、3-30?wt.%的呈片狀石墨形式的碳成分以及超過100%的0.1至10?wt.%的抗氧化劑和0.1至6?wt.%的碳粘結劑，尤其是含有瀝青的酚醛樹脂材料，進行一次性混合，同時不進行加熱（專利US?5262367、С04?В?35/04）。

已知方法中的耐火材料具有制造工藝性，并且在粘結劑固化之后，其強度與瀝青粘結劑上的產品的耐久性相當。然而，產品的高溫特性并不足夠出色，同時且無法將耐火材料應用于熔煉設備襯墊的密集區域，特別是金屬噴流的下落區域和澆注鋼包的渣帶中。

發明內容

?最接近所主張內容的是本發明的批量制備含碳耐火材料的方法，包括將70-97?wt.%的耐火成分、3-30?wt.%的復合固體碳填料（其含有比表面積為8-10?m2/g的石墨和碳黑，從而實現碳黑和石墨的比值為（1:5）-（1:10）），以及超過100%的0.1-10?wt.%的抗氧化劑和4.8?wt.%的含有瀝青和酚醛樹脂的復合氧化粘結劑進行混合，并且該混合分為兩個階段進行：在第一階段，碳黑均勻地分布在抗氧化劑、復合氧化粘結劑的粉狀部分和耐火成分的微粉部分中，并且之后，對含有顆粒狀耐火成分的物質的所制備細分散部分、石墨以及復合粘合劑的液態部分進行攪拌（專利RU?2214378、С?04?В?35/035）

采用制備具有特定組分的物質的本方法能夠獲得具有高度平衡的強度和抗渣性組合的耐火材料。但是，在中間槳式混合機中制備抗氧化劑、碳黑、復合氧化粘結劑的粉狀部分以及耐火成分的混合物的過程中，由于部分氧化的作用，抗氧化劑的功能特性會變弱。由于對石墨進行了保護，抗氧化劑并未分布于石墨中，而是在最終的混合期間，隨意地分布于混合機中包括各種成分的填料顆粒與石墨之間。抗氧化劑的效率在碳成分的質量增加時實際上未發生變化。因此，加入了抗氧化劑的耐火材料的性能水平與未加入無法滿足消費者需求的抗氧化劑的同類組分相比，略微地有所增加。

本發明的技術結果包括創造出耐火材料，其特征在于操作溫度下的較高熱機械性能，以及強抗氧化性。

獲得該特定技術結果的原因在于，含碳耐火材料的物質組分，包括顆粒狀和磨碎的耐火成分、固體碳的復合成分以及酚醛粘結劑，根據本發明，還包含以下重量百分比的固體熱塑性粘結劑和硫：

顆粒狀耐火成分??????????????????????60-85

磨碎的耐火成分??????????????????????10-25

固體碳的復合成分?????????????????????5-15

超過100%的酚醛粘結劑????????????????1.0-5.5

超過100%的固體熱塑性粘結劑???????????0.5-5.0

超過100%的硫?????????????????????????0.1-2。

另外，含碳耐火材料的物質組分包含0.1-5%的超過100%重量百分比的抗氧化劑。

獲得該特定技術結果的原因在于，制備產品的方法包括將顆粒狀和磨碎的耐火成分、固體碳的復合成分以及酚醛粘結劑進行混合、形成產品以及熱處理，根據本發明，混合分為多個階段進行：在第一階段，耐火材料的顆粒狀耐火成分與固體熱塑性粘結劑進行混合以完成混合物的均質化，在第二階段，將酚醛樹脂、固體碳的復合成分以及磨碎的耐火成分加入所得的混合物中。

另外，在混合結束的3-5分鐘之前，引入抗氧化劑。