[發明專利]一種高導熱高耐磨耐火材料的生產方法

在審

• 申請號: 201811566249.3
• 申請日: 2018-12-21
• 公開（公告）號: CN109608209A
• 公開（公告）日: 2019-04-12
• 發明（設計）人: 李建濤;董紅芹;陳泉鋒;范曉凱
• 申請（專利權）人: 鄭州安聯凱實業有限公司
• 主分類號: C04B35/66
• 分類號: C04B35/66;C04B35/622;C04B35/565;C04B35/64;C04B41/85
• 代理公司: 北京市蘭臺律師事務所 11354
• 代理人: 張峰;田君露

本發明提供一種高導熱高耐磨耐火材料的生產方法，具體包括如圖1所示步驟：1)在碳化硅質材料中的基質中添加一種或幾種高導熱材料；2)加入無水樹脂做結合劑，混合后按需求形狀制坯；3)在氮化氣氛下高溫，保溫燒制成制品；4)在密封的氣氛爐內保持高溫,高負壓環境，通過硅蒸汽對所述制品滲硅。通過該方法生產的制品導熱系數高、耐磨性能好，高溫性能優良，利用本制品制作的煅燒爐設備的使用壽命明顯延長。

技術領域

本發明涉及耐火材料生產領域，尤其涉及一種高導熱高耐磨耐火材料的生產方法。

背景技術

目前還原爐、焦爐、石油焦煅燒爐等隔焰加熱的工業窯爐的主體耐材多選用高鋁磚、硅磚等，這些產品都是采用天然或合成的氧化物或者氧化物化合物原料燒結而成，這些氧化物的固有特性導致其導熱率較低，而且這些產品的燒結都是液相燒結，耐磨性不高，硅磚和高鋁磚的導熱率都在3w/m·k以下，耐磨系數在8以下，現有耐火材料存在著導熱系數較低、耐磨性差等問題，導致生產效率低，影響設備使用壽命等問題。

發明內容

本發明提供一種高導熱高耐磨耐火材料的生產方法，通過該方法生產的制品導熱系數高、耐磨性能好，高溫性能優良，利用本制品制作的煅燒爐設備的使用壽命明顯延長，具體包括如圖1所示步驟：

1)在碳化硅質材料中的基質中添加一種或幾種高導熱材料；

2)加入無水樹脂做結合劑，混合后按需求形狀制坯；

3)在氮化氣氛下高溫，保溫燒制成制品；

4)在密封的氣氛爐內保持高溫,高負壓環境，通過硅蒸汽對所述制品滲硅。

對于隔焰傳熱的還原豎爐等工業爐爐，導熱率越高，傳熱效率越高，生產效率越高，目前市場上性能優良導熱率較高的制品只有碳化硅制品，基本為氧化物結合和氮化物結合碳化硅制品，氧化物結合碳化硅制品，由于結合相為氧化物，導熱率相對較低，1000度導熱率約12w/m·k，氮化物結合的碳化硅制品導熱率和耐磨性能有所提高，其導熱率約為16w/m·k，故本發明采用添加高導熱添加劑的方式增加產品的高導熱性；采取在在氮化氣氛下高溫，保溫燒制成制品，使得制品成為氮化物結合的碳化硅制品，即提高了制品的導熱性，也提高了制品的耐磨度。在此情況下進一步高溫高負壓滲硅，減少制品的顯孔率，提高制品的致密度，進一步提高導熱性和耐磨度。采用特殊的氮化氣氛下高溫制柸，高溫高負壓下滲透的二步燒成工藝，所生產的高導熱復合耐火材料，其導熱率可達35w/m·k以上，且具有陶瓷材料的致密性能，因此制品具有優良的耐磨性能

上述w/m·K單位為導熱系數，指在穩定傳熱條件下，1m厚的材料，兩側表面的溫差為1度(K，℃)，在1秒內(1s)，通過1平方米面積傳遞的熱量，單位為瓦/米·度(w/m·K)。

優選地，所述高導熱材料包括：氮化鋁、氮化硼、硅化鉬、鉬、硅。

優選地，所述高導熱材料加入量與基質的質量比范圍為5～12％。

優選地，步驟3)中，所述高溫的溫度范圍為1450℃～1500℃。

優選地，步驟4)中，所述高溫的溫度范圍為1700℃～1800℃。

優選地，步驟4)中，所述高負壓的壓力范圍為-8萬帕～-12萬帕。

優選地，所述硅蒸汽為純硅Si蒸汽。

通過上訴方式生產的耐火材料具有高導熱和高耐磨的性能，最終制品氣孔率≤2％，1000℃下導熱系數能夠達到40～45w/m·k左右，荷重軟化溫度能夠達到1700℃以上，耐磨指數達到1以下。

附圖說明

圖1為本發明方法步驟的流程圖。

具體實施方式