[發(fā)明專利]一種添加碳化硅-金屬硅復(fù)合粉體的鋁碳化硅碳磚

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210246487.2
• 申請(qǐng)日: 2012-07-17
• 公開（公告）號(hào): CN102757245A
• 公開（公告）日: 2012-10-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 田先明;郭敬娜;洪學(xué)勤;蔡長秀;盧杰;李勝濤;劉超文;黃彥進(jìn);秦常杰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 武漢鋼鐵（集團(tuán)）公司
• 主分類號(hào): C04B35/66
• 分類號(hào): C04B35/66
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 鐘鋒;喬宇

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于定型耐火材料領(lǐng)域，具體涉及一種添加碳化硅-金屬硅復(fù)合粉體的鋁碳化硅碳磚。

背景技術(shù)

鋁碳化硅碳磚（Al₂O₃-SiC-C磚）的原料組成主要有礬土熟料、剛玉、碳化硅、石墨、抗氧化劑、結(jié)合劑等。金屬硅和碳化硅是鋁碳化硅碳磚原料配方中重要的必不可少的組成部分。添加的碳化硅可增加鋁碳化硅碳磚的抗剝落性和耐鐵渣侵蝕性，添加的抗氧化劑金屬Si可以提高產(chǎn)品的抗氧化性能。

近年來，隨著我國經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，一方面，資源產(chǎn)品價(jià)格漲勢(shì)迅猛。碳化硅價(jià)格由幾年前4000多元/噸上漲至2011年的7300多元/噸，漲幅近80%。金屬硅在2011年的價(jià)格也上漲到10000多元/噸。另一方面，由于較大的競(jìng)爭壓力，鋼廠不但沒有提高鋁碳化硅碳磚的產(chǎn)品價(jià)格，反而不斷要求耐火材料供應(yīng)商降價(jià)并提高產(chǎn)品使用壽命。因此，找到低成本原料替代碳化硅和金屬硅原料制備碳化硅碳磚具有重要的意義。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對(duì)鋁碳化硅碳磚成本價(jià)格上漲和產(chǎn)品銷售價(jià)格降低的矛盾，而提供一種可降低成本的添加碳化硅-金屬硅復(fù)合粉體的鋁碳化硅碳磚。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：

一種添加碳化硅-金屬硅復(fù)合粉體的鋁碳化硅碳磚，其特征在于：按重量百分比計(jì)，它包含以下組分：礬土熟料40～75%，剛玉10～25%，石墨8～10%，碳化硅—金屬硅復(fù)合粉體4～15%，碳化硅0～15%，金屬硅0～4%，上述各組分的重量百分比之和為100%，另外還添加有外加結(jié)合劑，所述外加結(jié)合劑為前述組分總重量和的3～4wt%。

按上述方案，所述的碳化硅—金屬硅復(fù)合粉體是利用多晶硅或單晶硅材料切割過程中產(chǎn)生的廢砂漿經(jīng)過酸化除鐵、蒸除液相、磨細(xì)制粉處理而得，粒度＜800目，其中按重量百分比計(jì)：SiC?80～90%，Si?10-20%，余量為Fe。

按上述方案，所述的碳化硅—金屬硅復(fù)合粉體是通過以下制取工序處理得到的：１）將多晶硅或單晶硅材料切割過程中產(chǎn)生的廢砂漿（切割砂漿漿體沉淀物，其主要成分是SiC、Si、Fe及有機(jī)物）用酸處理，除去廢棄物中的Fe；２）對(duì)混合料加熱到200～300℃，蒸除液相，使固液分離，得到碳化硅和硅的復(fù)合粉體塊狀物；３）細(xì)磨至粒度＜800目，得到碳化硅—金屬硅復(fù)合粉體。

按上述方案，所述礬土熟料中Al₂O₃≥88wt％，F(xiàn)e₂O₃≤2.0wt％。

按上述方案，所述礬土熟料是由5～3mm、3～1mm、1～0.088mm、＜0.088mm四個(gè)級(jí)配構(gòu)成，其重量百分比分別為50～70%、15～30%、5～10%、0～10%。

按上述方案，所述剛玉為棕剛玉，所述棕剛玉中Al₂O₃≥95wt％，C≤0.10wt%。

按上述方案，所述棕剛玉由1～0.088mm、＜0.088mm兩個(gè)級(jí)配構(gòu)成，其重量百分比分別為30～70%、30～70%。

按上述方案，所述石墨為L194鱗片石墨，固定碳≥94wt％，粒度：－100目。

按上述方案，所述碳化硅中SiC≥90%，粒度≤0.088mm。

按上述方案，所述金屬硅中Si≥98％，粒度-240目。

按上述方案，所述外加結(jié)合劑為酚醛樹脂，所述酚醛樹脂的固含量≥72wt％，殘?zhí)剂俊?2wt％，水分≤5wt%。

本發(fā)明采用礬土熟料和棕剛玉為主要原料，是由于這兩種原料具有良好的抗酸性渣、堿性渣侵蝕性能；選用石墨利用石墨對(duì)渣的不潤濕性和柔韌性，以提高產(chǎn)品的抗渣滲透性和抗剝落性能；選用碳化硅作為原料的部分組成是由于其是一種性能優(yōu)異的非氧化物耐火材料，具有耐高溫，耐侵蝕，高強(qiáng)度，耐磨（硬度高達(dá)2500kg/mm2），熱膨脹系數(shù)小（熱膨脹率也只有氧化鋁的一半左右）和導(dǎo)熱率高（導(dǎo)熱系數(shù)比氧化鋁高）等特點(diǎn)，并且它還不易為熔渣所潤濕，因此，添加碳化硅可增加由此制備得到的鋁碳化硅磚的抗剝落性和耐鐵渣侵蝕性；選用的抗氧化劑金屬Si是由于金屬Si具有延展性，當(dāng)加入量達(dá)到一定程度時(shí)，金屬的延展性起主要作用，表現(xiàn)為產(chǎn)品的抗熱震性能提高。