CN100396643C - 新型模压轻质炭砖及其制造方法 - Google Patents

新型模压轻质炭砖及其制造方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种新型模压轻质炭砖及其制造方法。原料中含有粒度为0.075～4mm的电煅无烟煤40～60%，粒度为0.075～0.15mm的石墨15～25%，粒度不大于320目的工业硅粉10～15%，粒度为0.5～2mm的聚轻球、漂珠或锯末10～20%，外加16～20%的结合剂。将所用原料混捏均匀，经模压成型、在还原气氛下高温焙烧总时间不低于360～420小时，并在1200～1350℃温度下保温48～72个小时后，经精密机械加工而成。本发明的新型模压轻质炭砖具有较高的机械强度、良好的保温效果和优异的抗碱、抗氧化性能。用于较大型电石炉和各种大、中型还原性电炉炉底隔热层，可延长其使用寿命，具有明显的经济效益。

Description

新型模压轻质炭砖及其制造方法
一、技术领域：
本发明涉及一种电炉炉底隔热层用炭砖及其制造方法，特别涉及一种冶炼铁合金产品以及生产电石和黄磷等大中型各种还原性电炉炉底隔热层用新型轻质炭砖及其制造方法。
二、背景技术：
现代大型电石炉以及冶炼铁合金的还原性电炉要求高效、节能，保证炉龄达到长寿的目的，以此而获得更大的经济效益。
目前国内电石炉以及铁合金电炉等都采用高炉炭砖砌筑，由于轻质炭砖国内几乎无生产，因此，大部分电石炉及铁合金炉都采用高铝质、粘土质隔热耐火砖做为隔热层和不受高温熔融物料及侵蚀性气体作用的窑炉内衬。但由于高铝质隔热耐火砖抗氧化性能、抗侵蚀性气体能力都较差，同时，高铝质材料没有含炭材料的热稳定性能好，而且与电石炉、铁合金电炉用含炭材质不匹备，从而使高铝质、粘土质轻质保温砖在实际应用中存在性能要求的不足，缩短整个炉衬的使用寿命。
三、发明内容：
本发明目的：在于克服背景技术中轻质炭砖的缺点，提供一种新型模压轻质炭砖及其制造方法。
本发明的技术方案：
一种新型模压轻质炭砖，以重量百分比表示，原料中含有电煅烧无烟煤40～60％，人造石墨15～25％，工业硅粉10～15％，聚轻球、漂珠或锯末10～20％，外加占上述原料总重的16～20％的粘结剂。
所述的炭砖，原料中电煅烧无烟煤40～50％，人造石墨20～25％，工业硅粉10～15％，聚轻球、漂珠或锯末15～20％，粘结剂16～20％。
所述的炭砖，原料中电煅烧无烟煤45～55％，人造石墨18～23％，工业硅粉10～15％，聚轻球、漂珠或锯末13～18％，粘结剂16～20％。
所述的炭砖，原料中电煅烧无烟煤50～60％，人造石墨15～20％，工业硅粉10～15％，聚轻球、漂珠或锯末10～15％，粘结剂16～20％。
所述的炭砖，原料中电煅烧无烟煤的粒度为0.075～4mm，人造石墨的粒度为0.075～0.15mm，工业硅粉的粒度不大于320目，聚轻球、漂珠或锯末的粒度为0.2～2mm。
所述的粘结剂为a或b，其中a为中温沥青，b为70～75％的中温沥青与25～30％的煤焦油的混和物。
所述的轻质炭砖的制造方法，包括称取原料、混料、成型、干燥和烧成，其特征是：混料时在温度为150～160℃的混捏锅中进行，混捏时间为60～90分钟；混合料经成型干燥后，将砖坯装入窑炉中，在还原气氛下从常温加热至1200～1350℃，加热时间为360～420小时；并在1200～1350℃条件下，保温48～72小时烧成。
结合产品性能指标表1，本发明的积极有益效果如下：
(1)产品具有较高的耐热稳定性，常温耐压强度高，达到21MPa。
(2)材料中含有工业硅微粉，通过烧成使产品具有良好的机械强度。
(3)材料中含有的人造石墨和电煅烧无烟煤，通过烧成使制品达到半石墨化程度，使产品具有良好的抗化学侵蚀能力；
(4)材料中含有聚轻球或其它可燃物，产品在烧成过程中聚轻球熔解并部分结焦和形成均匀一致的微气孔，在使用中起到蓄热保温的作用，产品的导热系数低于1.5W/m.k，保温效果好，节能显著。
(5)材料中以中温沥青或中温沥青与煤焦油的混合油为结合剂在焙烧过程中使原料粘结性能更佳，粘结剂在焙烧过程中有50％结焦，其余成分也形成微气孔。
(6)产品用于大、中型电石炉以及各种铁合金电炉、黄磷炉炉底的隔热层起保温作用，达到节能、高效提高炉龄的作用，因此，经济效益明显。
四、附图说明：
图1为新型模压轻质炭砖的制造工艺流程图。
五、具体实施例：
实施例一：
按重量百分比称取电煅烧无烟煤40％，人造石墨25％，工业硅粉15％，聚轻球20％，外加占上述原料总重的16％的中温沥青。
上述原料在混捏锅中加热混捏均匀，经模压成型，烧成时在还原气氛下将砖坯由常温加热至1200℃，升温时间为420小时，并在1200℃下保温72小时产品随炉冷却出窑。
产品出窑后，对其理化性能，表面质量和外形尺寸进行检验；产品合格后按尺寸标准或合同要求进行磨砌、组装；最后将产品包装入库，保管或发货。
实施例二：
同实施例一基本相同，相同之处不再叙述，不同之处在于：
原料中电煅烧无烟煤60％，人造石墨15％，工业硅粉10％，聚轻球15％，外加占上述原料总重的20％的中温沥青。
将上述原料加入混捏锅，在150℃下混捏90分钟，经315吨以上液压机模压成型；然后入窑，砖坯在还原气氛下由常温加热至1350℃，升温时间为360小时，并在1350℃下保温48小时后，制品随炉冷却出窑。
实施例三：
同实施例一基本相同，相同之处不再叙述，不同之处在于：
原料中粒度为0.075～4mm的电煅无烟煤48％，粒度为0.075～0.15mm的人造石墨20％，粒度不大于320目的工业硅粉12％，粒度为0.5～2mm的漂珠20％，外加占上述原料总重的20％的粘结剂。其中粘结剂为70％的中温沥青与30％煤焦油混和物。
将上述原料加入混捏锅，在155℃下混捏80分钟，再经350吨液压机模压成型；然后入窑，砖坯在还原气氛下由常温加热至1300℃，升温时间为380小时，并在1300℃下保温60小时，制品随炉冷却出窑。
实施例四：
同实施例一基本相同，相同之处不再叙述，不同之处在于：
原料中粒度为0.075～4mm的电煅无烟煤50％，粒度为0.075～0.15mm的人造石墨20％，粒度不大于320目的工业硅粉12％，粒度为0.5～2mm的漂珠18％，外加占上述原料总重的20％的粘结剂。其中粘结剂为75％的中温沥青与25％煤焦油混和物。
将上述原料加入混捏锅，在158℃下混捏70分钟，经380吨液压机模压成型；然后入窑，将砖坯在还原气氛下由常温加热至1260℃，升温时间为380小时，并在1260℃下保温60小时后，制品随炉冷却出窑。
实施例五：
同实施例一基本相同，相同之处不再叙述，不同之处在于：
原料中粒度为0.075～4mm的电煅无烟煤55％，粒度为0.075～0.15mm的人造石墨17％，粒度不大于320目的工业硅粉13％，粒度为0.5～2mm的漂珠15％，外加占上述原料总重的19％的粘结剂。其中粘结剂为73％的中温沥青与27％煤焦油混和物。
实施例六：
同实施例一基本相同，相同之处不再叙述，不同之处在于：
原料中粒度为0.075～4mm的电煅无烟煤48％，粒度为0.075～0.15mm的人造石墨20％，粒度不大于320目的工业硅粉12％，粒度为0.5～2mm的漂珠20％，外加占上述原料总重的18％的粘结剂。其中粘结剂为75％的中温沥青与25％煤焦油混和物。
实施例七：
同实施例一基本相同，相同之处不再叙述，不同之处在于：
原料中粒度为0.075～4mm的电煅无烟煤55％，粒度为0.075～0.15mm的人造石墨17％，粒度不大于320目的工业硅粉13％，粒度为0.5～2mm的锯末15％，外加占上述原料总重的17％的粘结剂。其中粘结剂为72％的中温沥青与28％煤焦油混和物。
实施例八：
同实施例一基本相同，相同之处不再叙述，不同之处在于：
原料中粒度为0.075～4mm的电煅无烟煤53％，粒度为0.075～0.15mm的人造石墨17％，粒度不大于320目的工业硅粉19％，粒度为0.5～2mm的锯末11％，外加占上述原料总重18％的中温沥青。
表1：实施例1～8中的产品性能指标：
Figure C20061004853800071

Claims (7)

1.一种新型模压轻质炭砖，其特征是：以重量百分比表示，原料中含有电煅烧无烟煤40～60％，人造石墨15～25％，工业硅粉10～15％，聚轻球、漂珠或锯末10～20％，外加占上述原料总重的16～20％的粘结剂。
2.根据权利要求1所述的炭砖，其特征是：原料中电煅烧无烟煤40～50％，人造石墨20～25％，工业硅粉10～15％，聚轻球、漂珠或锯末15～20％，粘结剂16～20％。
3.根据权利要求1所述的炭砖，其特征是：原料中电煅烧无烟煤45～55％，人造石墨18～23％，工业硅粉10～15％，聚轻球、漂珠或锯末13～18％，粘结剂16～20％。
4.根据权利要求1所述的炭砖，其特征是：原料中电煅烧无烟煤50～60％，人造石墨15～20％，工业硅粉10～15％，聚轻球、漂珠或锯末10～15％，粘结剂16～20％。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的炭砖，其特征是：原料中电煅烧无烟煤的粒度为0.075～4mm，人造石墨的粒度为0.075～0.15mm，工业硅粉的粒度不大于320目，聚轻球、漂珠或锯末的粒度为0.2～2mm。
6.根据权利要求1～4中任一项所述的炭砖，其特征是：所述的粘结剂为a或b，其中a为中温沥青，b为70～75％的中温沥青与25～30％的煤焦油的混和物。
7.一种权利要求1所述的轻质炭砖的制造方法，包括称取原料、混料、成型、干燥和烧成，其特征是：混料时在温度为150～160℃的混捏锅中进行，混捏时间为60～90分钟；混合料经成型干燥后，将砖坯装入窑炉中，在还原气氛下从常温加热至1200～1350℃，加热时间为360～420小时；并在1200～1350℃条件下，保温48～72小时烧成。
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