[發明專利]一種高導熱碳素搗打料及其制備方法

無效

• 申請號: 201310344749.3
• 申請日: 2013-08-09
• 公開（公告）號: CN103387401A
• 公開（公告）日: 2013-11-13
• 發明（設計）人: 丁巖峰;姜靈璽;王翔
• 申請（專利權）人: 武漢威林科技股份有限公司
• 主分類號: C04B35/66
• 分類號: C04B35/66
• 代理公司: 武漢科皓知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 42222
• 代理人: 張火春

技術領域

本發明屬于碳素搗打料技術領域。具體涉及一種高導熱碳素搗打料及其制備方法。

背景技術

隨著現代高爐向爐容大型化、生產高效化方向的不斷發展，高爐長壽的重要性日益顯現，高爐能否長壽對于鋼鐵企業的正常生產秩序和企業總體經濟效益影響巨大，隨著高爐冶煉強度的提高，對高爐砌筑技術及砌筑材料提出了更高的要求，砌筑用的炭磚由普通炭磚發展到微孔炭磚、半石墨炭磚、石墨炭磚和超微孔炭磚，對與炭磚匹配使用的碳素搗打料有了更高的要求，

高爐用碳素搗打料主要應用于高爐爐底找平層（水冷管中心線上的搗打層）、爐缸炭磚與炭磚之間的縫隙和炭磚與冷卻設備之間縫隙的填充?，F代高爐本體一代爐齡要求越來越長，一般設計壽命為15～20年。為了達到設計壽命，采用強制冷卻即主要通過將爐內熱量通過冷卻壁或冷卻板中循環冷卻水帶出，使得1150℃等溫線前移至耐火材料（碳磚、陶瓷杯和冷卻壁鑲磚），在冶煉過程中形成動態渣皮以保護耐火材料，減少對耐火材料的侵蝕，從而實現高爐長壽。具有良好導熱性能的碳素搗打料是高爐冷卻系統對爐襯起有效冷卻作用的基礎，如果導熱系數偏低，將影響冷卻系統的冷卻強度，從而降低冷卻效果，阻礙炭磚及冷卻系統導熱性能的發揮，最終影響高爐壽命和高爐的正常生產。

目前的碳素搗打料，存在以下問題：（1）不易搗打，施工性能差；（2）導熱系數低，阻礙炭磚及冷卻系統導熱性能的發揮，使得高爐耐材損耗加快。

發明內容

本發明旨在克服現有碳素搗打料存在的問題，目的是提供一種易施工的高導熱碳素搗打料的制備方法；用該方法制備的高導熱碳素搗打料能使高爐冷卻系統對爐襯起到有效冷卻，能保障高爐長壽穩定運行。

為完成上述任務，本發明采用的技術方案是：高導熱碳素搗打料的原料及其含量是：

粒度1~5mm的工業合成石墨為30~45wt%；

粒度小于0.074?mm的工業合成石墨為6~22wt%；

粒度1~5mm的磷片石墨為10~30?wt%；

高碳復合微粉為8~20?wt%；

改性復合熱固性樹脂為10~15?wt%。?

高導熱碳素搗打料的制備方法是：按上述原料及其含量，先將粒度為1~5mm的工業合成石墨和高碳復合微粉在攪拌機中速攪拌5~10min；然后加入5~8wt%的改性復合熱固性樹脂，在攪拌機中速攪拌5~15min，再高速攪拌10~15min；最后倒入其余原料和剩余的改性復合熱固性樹脂，在攪拌機中高速攪拌10~15min，制得高導熱碳素搗打料。

所述工業合成石墨的固定碳≥99wt%，灰分≤0.3wt%。

所述磷片石墨的固定碳≥99wt%，灰分≤0.4wt%；粒度為0.28~0.5mm。

所述高碳復合微粉的固定碳≥90wt%；粒度≤0.074mm。

所述的中速攪拌的攪拌速度為40r/min，高速攪拌的攪拌速度為60r/min。由于采用上述技術方案，本發明具有以下積極效果：

1、本發明采用工業合成石墨純度高，能有效地增加施工性和導熱性能；

2、本發明采用高規格磷片石墨，大幅提高了產品的導熱性；

3、本發明加入高碳復合微粉，高碳復合微粉在高溫下分解碳化，生成網狀碳鏈能有效提高產品的熱態強度，且能使所制產品在常溫下易搗打和易施工；

4、本發明采用改性復合熱固性樹脂作為結合劑，極大地降低了結合劑的加入量，提高了產品的導熱系數；且由于改性復合熱固性樹脂在高溫下的殘碳遠高于傳統樹脂，在高溫下改性復合熱固性樹脂生成條狀碳鏈，能與復合微粉生成的網狀碳鏈結合生成空間網狀結構，有效提高了產品的熱態性能。

對本發明制備的高導熱碳素搗打料采用低溫固化的方法進行檢測：在180℃×24h固化后的導熱系數達到27W/mk以上，有利于高爐爐缸爐底壽命的延長。

因此，本發明具有易施工的特點，所制備的高導熱碳素搗打料能使高爐冷卻系統對爐襯起到有效冷卻，保障了高爐長壽穩定運行。

具體實施方式

下面結合具體實施方式對本發明做進一步的描述，并非對其保護范圍的限制：

為避免重復，先將本具體實施方式所涉及原料和工藝的技術參數統一描述如下，實施例中不再贅述：

所述工業合成石墨的固定碳≥99wt%，灰分≤0.3wt%；

所述磷片石墨的固定碳≥99wt%，灰分≤0.4wt%；粒度為0.28~0.5mm；

所述高碳復合微粉的固定碳≥90wt%；粒度≤0.074mm；