[發(fā)明專(zhuān)利]一種干熄焦?fàn)t用碳化硅磚及其制備方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410040255.0
• 申請(qǐng)日: 2014-01-27
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103864440A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-06-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 董良軍;程平平;李亞偉;桑紹柏
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 宜興市丁山耐火器材有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): C04B35/66
• 分類(lèi)號(hào): C04B35/66
• 代理公司: 南京蘇高專(zhuān)利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 32204
• 代理人: 柏尚春

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種碳化硅磚，特別是一種干熄焦?fàn)t用碳化硅磚及其制備方法。

背景技術(shù)

干熄焦是干法熄滅熾熱焦炭的簡(jiǎn)稱(chēng)。該技術(shù)使用冷惰性氣體在專(zhuān)有的容器內(nèi)與熾熱的紅焦進(jìn)行熱交換，焦炭冷卻后循環(huán)的惰性氣體將焦炭熱量帶出并進(jìn)行回收。節(jié)能、環(huán)保、高效是干熄焦的主要優(yōu)勢(shì)，干熄焦還可以改善焦炭質(zhì)量，對(duì)鋼鐵生產(chǎn)節(jié)約成本、提高生產(chǎn)效率十分有利。近年來(lái)，干熄焦工藝得到迅速的推廣，目前我國(guó)在建和投入使用干熄焦裝置已超過(guò)百座。

然而，干熄焦裝置斜道區(qū)耐火材料使用環(huán)境惡劣，對(duì)材料的強(qiáng)度、耐磨性及熱震穩(wěn)定性提出了很高的要求，其壽命明顯低于其他部位。斜道區(qū)耐火材料一旦嚴(yán)重?fù)p壞無(wú)法有效修補(bǔ)，從斜道往上必須全部拆除更換新的耐火材料，這樣不僅造成耐火材料的單耗上升，還造成干熄焦裝置熄焦能力降低。因此，干熄焦斜道區(qū)耐火材料的損壞問(wèn)題亟待解決。根據(jù)斜道區(qū)耐火材料損壞機(jī)理，除了優(yōu)化轉(zhuǎn)體形狀、強(qiáng)化施工外，選用合適的耐火材料也十分關(guān)鍵。

“干熄焦裝置關(guān)鍵部位用莫來(lái)石-紅柱石制品及其制備方法”（CN102161590A）專(zhuān)利技術(shù)，制備出來(lái)的莫來(lái)石-紅柱石磚熱膨脹率小，抗熱震穩(wěn)定性良好，但是其強(qiáng)度較低，難以長(zhǎng)時(shí)間支撐上部爐體的重量，導(dǎo)致其壽命較短。“干熄焦用莫來(lái)石-碳化硅材料及制備”（CN1854106A）專(zhuān)利技術(shù)，從一定程度上提高了強(qiáng)度，但使用壽命仍然不夠理想。“一種用于干熄焦?fàn)t的高導(dǎo)熱Sialon-SiC復(fù)相陶瓷耐火材料及其生產(chǎn)方法”（CN101891487A）生產(chǎn)的高導(dǎo)熱高強(qiáng)度耐火材料由于氮化工藝較為復(fù)雜，容易出現(xiàn)氮化不透的問(wèn)題，從而影響使用壽命。

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明目的：本發(fā)明的目的在于解決現(xiàn)有的干熄焦裝置斜道區(qū)耐火材料易損壞，使用壽命短的問(wèn)題。

技術(shù)方案：本發(fā)明提供以下技術(shù)方案：一種干熄焦?fàn)t用碳化硅磚，其特征在于包括以下成分：SiC顆粒占60～75%、SiC細(xì)粉占15～25%、SiC微粉占3～9%、單質(zhì)Si粉占1～8%，糊精占1～2%，外加1～3%的硅溶膠和1～2%的聚乙烯醇溶液。

作為優(yōu)化，所述SiC顆粒為大結(jié)晶SiC，SiC含量大于98.5%，按照50～70%的1～3mm和30～50%的0～1mm的粒徑分布。

作為優(yōu)化，所述SiC微粉粒徑<10μm，單質(zhì)Si粉粒徑<0.045mm。

作為優(yōu)化，所述硅溶膠中包括15～20%的SiO₂。

作為優(yōu)化，所述聚乙烯醇溶液的濃度為5～8%。

一種制備權(quán)利要求1所述的產(chǎn)品的方法，其特征在于包括以下步驟：

1）先將SiC細(xì)粉、SiC微粉、單質(zhì)Si粉和糊精混合4～10分鐘得到預(yù)混合粉；

2）再將SiC顆粒置于混碾機(jī)中混合3～5分鐘，之后加入硅溶膠和聚乙烯醇溶液并混練5～7分鐘，最后加入預(yù)混合粉并混練25～30分鐘，出料；

3）困料24小時(shí)，再在混碾機(jī)內(nèi)混練10～30分鐘，在100～180MPa壓力下壓制成素坯；

4）在干燥窯內(nèi)于100～200℃干燥24h后，在空氣氣氛下燒制，燒制溫度1450～1550℃并保溫3～5小時(shí)，得到成品。

作為優(yōu)化，所述步驟4）中燒制過(guò)程的升溫制度為：室溫～800℃，5℃/min；800℃保溫2～6小時(shí)；800～1200℃，3℃/min；1200～1550℃，2℃/min。

有益效果：本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比：本發(fā)明采用非氧化物作為原料，并且采用氧化燒成工藝，使產(chǎn)品在燒成過(guò)程中表面形成薄致密層，不僅可以減少碳化硅的進(jìn)一步氧化，而且該產(chǎn)品具有自修復(fù)功能，顯著提升了產(chǎn)品的熱穩(wěn)定性（1100℃水冷熱震穩(wěn)定性超過(guò)50次以上），常溫耐壓強(qiáng)度大于170Mpa，高溫抗折強(qiáng)度大于45Mpa，產(chǎn)品的耐磨性達(dá)到cm³≦4。

具體實(shí)施方式

所述實(shí)施例中SiC顆粒均為大結(jié)晶SiC，SiC含量大于98.5%，按照50～70%的1～3mm和30～50%的0～1mm的粒徑分布；并且SiC微粉粒徑<10μm，單質(zhì)Si粉粒徑<0.045mm。硅溶膠中包括15～20%的SiO₂。聚乙烯醇溶液的濃度為5～8%。

實(shí)施例1

一種干熄焦?fàn)t用碳化硅磚的制備方法，其原料及其配比為：SiC顆粒占60%、SiC細(xì)粉占15%、SiC微粉占3%、單質(zhì)Si粉占1%，糊精占1%，外加1%的硅溶膠和1%的聚乙烯醇溶液。

1）先將SiC細(xì)粉、SiC微粉、單質(zhì)Si粉和糊精混合4分鐘得到預(yù)混合粉；