[發(fā)明專利]一種環(huán)形爐用SiSiC 質(zhì)高溫陶瓷爐底板及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210440060.6
• 申請日: 2012-11-07
• 公開（公告）號: CN102898165A
• 公開（公告）日: 2013-01-30
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 祝洪喜;汪盛明;張小東;駱中漢;鄧承繼;彭瑋珂;程明
• 申請（專利權(quán)）人: 宜昌科博耐火材料有限公司
• 主分類號: C04B35/66
• 分類號: C04B35/66
• 代理公司: 北京君智知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所 11305
• 代理人: 呂世靜

【技術(shù)領(lǐng)域】

本發(fā)明屬于高溫陶瓷技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種環(huán)形爐用SiSiC質(zhì)高溫陶瓷爐底板及其制備方法。?

【背景技術(shù)】

在冶金及機械制造工廠的環(huán)形爐中，爐底板是承載鋼卷和鋼件進行熱加工生產(chǎn)的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)部件。現(xiàn)有的環(huán)形爐底板一般都是采用高溫合金材料制造。長時間在950℃左右甚至超過1000℃的高溫與荷重的工況條件下，制作金屬爐底板的高溫合金材料的耐高溫性能特別是高溫強度和抗蠕變性能難以滿足實際工況的要求，金屬材料的高溫蠕變率大而造成爐底板逐漸彎曲變形，材料的熱膨脹率大而造成爐底板開裂損壞，蠕變及開裂等因素造成高溫合金材料制備的金屬爐底板之使用壽命較低，更重要的是已經(jīng)變形的爐底板會影響所承載鋼卷和鋼件的熱處理質(zhì)量和成品率，降低生產(chǎn)效益。與耐熱鋼相比，高溫陶瓷材料具有高溫強度高、抗蠕變性能好、熱膨脹率小等優(yōu)點，不僅可以有效提高底板的使用壽命、降低底板使用成本，而且可以保證所承載鋼卷和鋼件的熱處理質(zhì)量和成品率，提高經(jīng)濟效益。基于上述情況，本技術(shù)團隊分別研發(fā)了環(huán)形爐用SiC-Si₃N₄質(zhì)高溫陶瓷爐底板和SiSiC質(zhì)高溫陶瓷爐底板。?

【發(fā)明內(nèi)容】

本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有環(huán)形爐金屬爐底板的缺陷，目的是提供一種工藝簡單、使用性能好的環(huán)形爐用SiSiC質(zhì)高溫陶瓷爐底板的制備技術(shù)，用該技術(shù)制備的高溫陶瓷爐底板耐高溫、抗蠕變性能好、高溫強度大、抗熱震性好，能夠有效地解決金屬爐底板的耐高溫性能差、材料的高溫蠕變率大而造成爐底板彎曲變形、材料的熱膨脹率大而造成爐底板開裂損壞及使用壽命較低問題。?

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種環(huán)形爐用SiSiC質(zhì)高溫陶瓷爐底板的制備方法，采用以下步驟：?

(1)配料：以重量份計稱取30~50份SiC大顆粒、15~35份SiC小顆粒、30~45份SiC細(xì)粉和1~10份炭粉，然后再加入4~9份結(jié)合劑，所述結(jié)合劑選自酚醛樹脂、硅溶膠或水玻璃；加入混碾機中混合碾制成便于成型的泥料；?

(2)成型：將步驟(1)的泥料裝入模型中進行成型制成爐底板濕坯；?

(3)干燥：將所述濕坯裝入烘干爐中經(jīng)110℃、保溫32~72h烘干后制成爐底板生坯；?

(4)滲硅反應(yīng)燒結(jié)：將所述生坯置于反應(yīng)燒結(jié)爐中在1700~1850℃和真空度小于100Pa的條件下保溫6~36小時進行高溫滲硅反應(yīng)燒結(jié)制得爐底板毛坯；?

(5)將毛坯進行機械加工制得環(huán)形爐用SiSiC質(zhì)高溫陶瓷爐底板。?

在本發(fā)明中，所述的SiC大顆粒、SiC小顆粒和SiC細(xì)粉的純度為SiC≥92wt%，所述大顆粒的粒度為1~3mm，小顆粒的粒度小于1mm，細(xì)粉的粒度小于0.074mm。?

所述炭粉的純度為C≥90wt%，粒度小于0.074mm。?

在本發(fā)明中，步驟（2）的成型方法是搗打成型或振動成型。?

本發(fā)明還涉及上述制備方法得到的環(huán)形爐用SiSiC質(zhì)高溫陶瓷爐底板。?

下面將更詳細(xì)的描述本發(fā)明的技術(shù)方案。?

本發(fā)明提供一種環(huán)形爐用SiSiC質(zhì)高溫陶瓷爐底板的制備方法，采用以下步驟：?

(1)配料：以重量份計稱取30~50份SiC大顆粒、15~35份SiC小顆粒、30~45份SiC細(xì)粉和1~10份炭粉，然后再加入4~9份結(jié)合劑，所述結(jié)合劑選自酚醛樹脂、硅溶膠或水玻璃；加入混碾機中混合碾制成便于成型的泥料。?

在本發(fā)明中，所述的SiC大顆粒、SiC小顆粒和SiC細(xì)粉的純度?為SiC≥92wt%，所述大顆粒的粒度為1~3mm，小顆粒的粒度小于1mm，細(xì)粉的粒度小于0.074mm。所述炭粉的純度為C≥90wt%，粒度小于0.074mm。?

在本發(fā)明中，酚醛樹脂（phenolic?resin，簡稱PF）主要用于生產(chǎn)壓塑粉、層壓塑料；制造清漆或絕緣、耐腐蝕涂料；制造日用品、裝飾品；制造隔音、隔熱材料、人造板、鑄造、耐火材料等，是市場上能夠購買獲得產(chǎn)品。?

硅溶膠（Silica?solution）是一種膠體溶液，無臭、無毒，是二氧化硅顆粒在水中或溶劑中的分散液。由于硅溶膠中的SiO₂含有大量的水及羥基，故硅溶膠也可以表述為SiO₂·nH₂O。?

水玻璃是硅酸鈉的水溶液，具有粘結(jié)力強、強度較高、耐酸性、耐熱性好、耐堿性等特點。?

所述混碾機是市場上常見的混合設(shè)備，例如國營河南遠(yuǎn)大機械制造公司生產(chǎn)銷售的輪式混碾機。?