CN102040384A - 高导高抗蚀超微孔炭块 - Google Patents
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Abstract
一种高导高抗蚀超微孔炭块，其原料由下述重量份的组份组成：4mm＜粒径≤8mm的石墨化煤25～32重量份、2mm＜粒径≤4mm的石墨化煤15～20重量份、1mm＜粒径≤2mm的石墨化煤8～15重量份、粒径≤0.15mm的石墨化煤粉15～20重量份、Si粉6～10重量份、白刚玉粉3～6重量份、α-Al2O3粉2～6重量份。本发明选用石墨化度很高的电煅无烟煤，其导热性能优良，加入的金属硅可形成微气孔，避免铁水渗透，加入的白刚玉粉和α-Al2O3粉可提高炭块的抗氧化性、抗碱金属侵蚀性，尤其是大大提高了炭块的导热性能，大大降低了耐火材料的反应温度。
Description
技术领域
本发明属于炭质耐火材料技术领域，具体涉及一种炼铁高炉炉衬用高导高抗蚀超微孔炭块及其制造方法。
背景技术
炭块由于具有良好的高温强度、优异的抗渣性、耐碱性、导热性能好而被用作炼铁高炉炉缸和炉底部位的内衬材料。在炉底、炉缸区域，铁水能够渗透到直径约为1um的气孔内，而炭块高温强度随铁水渗透量的增加而降低，在炭块内部形成脆化层，在热应力作用下，炭块发生剥落。早期使用的炭块结构疏松、孔隙多且大、尤其是适用性能很差，主要是导热性差，导热系数小于5w/m.k，不利于高炉的强化冶炼。进入80年代以后，逐渐开发出微孔炭块，以无烟煤为主要原料并加入添加剂。这种炭块虽然导热性能得到了提高，产品结构致密，孔隙很少，向微孔化发展，仍不能满足长寿高炉的要求。
发明内容
本发明的目的在于避免现有技术的不足，满足大型高炉的强化冶炼所需的高质量炭块，提供一种平均孔径更小、导热系数更高且抗铁水溶蚀好、抗碱性优良的炼铁高炉炉衬用高导高抗蚀超微孔炭块及其制造方法。
本发明采用的技术方案如下：
本发明的高炉炉衬用高导高抗蚀超微孔炭块，其特征在于：其原料由下述重量份的组份组成：
本发明的炉衬用超微孔炭块的制备方法，该方法包括以下步骤：
(1)煅烧：将无烟煤经预碎后在电气煅烧炉内经1750～2200℃温度下真空煅烧30～40min；
(2)石墨化：将煅烧后的无烟煤在2600～2800℃温度下进行石墨化处理24～48小时；
(3)破碎、配料：将石墨化煤粉碎、筛分成粒径为4mm＜粒径≤8mm、2mm＜粒径≤4mm、1mm＜粒径≤2mm和粒径≤0.15mm四种规格；然后按4mm＜粒径≤8mm的石墨化煤25～32重量份、2mm＜粒径≤4mm石墨化煤15～20重量份、1mm＜粒径≤2mm的石墨化煤8～15重量份、粒径≤0.15mm的石墨化煤粉15～20重量份、Si粉6～10重量份、白刚玉粉3～6重量份、α-AL2O3粉2～6重量份的比例配料；
(4)混捏、成型：将上述步骤(3)配制的原料，于混捏锅中在135～155℃下混捏20～30min；然后加入22～25重量份的沥青，再混捏30～40min，出锅后倒入磨具内振动成型；
(5)焙烧：将经步骤(4)成型的产品于焙烧炉内进行焙烧，焙烧温度1350～1450℃，焙烧时间15～25天；
(6)精加工：将经焙烧后的毛坯用数控机床精加工成所需要的规格。
本发明选用经石墨化处理的无烟煤，其导热性能优良，加入的金属硅可形成微气孔，避免铁水渗透，加入的白刚玉粉和α-AL2O3粉可提高炭块的抗氧化性、抗碱金属侵蚀性，尤其是石墨化煤大大提高了炭块的导热性能，大大降低了耐火材料的反应温度。
参照ZBQ52004标准测定本发明的超微孔炭块的导热系数，超微孔炭块导热系数达22w/m.k，参照GB9975标准测定炭块的抗碱性为u，参照GB/T1324-91标准测定炭块的抗氧化性，抗氧化性为10～15％。本发明的高导高抗蚀超微孔炭块的平均孔半径小于或等于0.1μm，小于1μm孔容积大于或等于80％。
具体实施方式
实施例1
本发明的高炉炉衬用高导高抗蚀超微孔炭块，其原料由下述重量份的组份组成：
本发明的高炉炉衬用高导高抗蚀超微孔炭块的制备方法，该方法包括以下步骤：
(1)煅烧：将无烟煤经预碎后在电气煅烧炉内经1750℃下真空煅烧40min；
(2)石墨化：将煅烧后的无烟煤在2600℃温度下进行石墨化处理48小时；
(3)破碎、配料：将煅烧后的石墨化煤粉碎、筛分成粒径为4mm＜粒径≤8mm、2mm＜粒径≤4mm、1mm＜粒径≤2mm和粒径≤0.15mm四种规格；然后按4mm＜粒径≤8mm的石墨化煤25重量份、2mm＜粒径≤4mm石墨化煤20重量份、1mm＜粒径≤2mm的石墨化煤8重量份、粒径≤0.15mm的石墨化煤粉20重量份、Si粉6重量份、白刚玉粉5重量份、α-AL2O3粉2重量份的比例配料；
(4)混捏、成型：将上述步骤(3)配制的原料，于混捏锅中在135℃下混捏30min；然后加入22重量份的沥青，再混捏30min，出锅后倒入磨具内振动成型；
(5)焙烧：将经步骤(4)成型的产品于焙烧炉内进行焙烧，焙烧温度1350℃，焙烧时间25天；
(6)精加工：将经焙烧后的毛坯用数控机床精加工成所需要的规格。
实施例2
本发明的高炉炉衬用高导高抗蚀超微孔炭块，其原料由下述重量份的组份组成：
本发明的高炉炉衬用高导高抗蚀超微孔炭块的制备方法，该方法包括以下步骤：
(1)煅烧：将无烟煤经预碎后在电气煅烧炉内经2000℃下真空煅烧35min；
(2)石墨化：将煅烧后的无烟煤在2800℃温度下进行石墨化处理24小时；
(3)破碎、配料：将煅烧后的石墨化煤粉碎、筛分成粒径为4mm＜粒径≤8mm、2mm＜粒径≤4mm、1mm＜粒径≤2mm和粒径≤0.15mm四种规格；然后按4mm＜粒径≤8mm的石墨化煤30重量份、2mm＜粒径≤4mm石墨化煤18重量份、1mm＜粒径≤2mm的石墨化煤12重量份、粒径≤0.15mm的石墨化煤粉18重量份、Si粉8重量份、白刚玉粉6重量份、α-AL2O3粉4重量份的比例配料；
(4)混捏、成型：将上述步骤(3)配制的原料，于混捏锅中在155℃下混捏20min；然后加入25重量份的沥青，再混捏40min，出锅后倒入磨具内振动成型；
(5)焙烧：将经步骤(4)成型的产品于焙烧炉内进行焙烧，焙烧温度1450℃，焙烧时间15天；
(6)精加工：将经焙烧后的毛坯用数控机床精加工成所需要的规格。
实施例3
本发明的高炉炉衬用高导高抗蚀超微孔炭块，其原料由下述重量份的组份组成：
本发明的高炉炉衬用高导高抗蚀超微孔炭块的制备方法，该方法包括以下步骤：
(1)煅烧：将无烟煤经预碎后在电气煅烧炉内经2200℃下真空煅烧30min；
(2)石墨化：将煅烧后的无烟煤在2700℃温度下进行石墨化处理30小时；
(3)破碎、配料：将煅烧后的石墨化煤粉碎、筛分成粒径为4mm＜粒径≤8mm、2mm＜粒径≤4mm、1mm＜粒径≤2mm和粒径≤0.15mm四种规格；然后按4mm＜粒径≤8mm的石墨化煤32重量份、2mm＜粒径≤4mm石墨化煤15重量份、1mm＜粒径≤2mm的石墨化煤15重量份、粒径≤0.15mm的石墨化煤粉15重量份、Si粉10重量份、白刚玉粉3重量份、α-AL2O3粉6重量份的比例配料；
(4)混捏、成型：将上述步骤(3)配制的原料，于混捏锅中在140℃下混捏25min；然后加入24重量份的沥青，再混捏30～40min，出锅后倒入磨具内振动成型；
(5)焙烧：将经步骤(4)成型的产品于焙烧炉内进行焙烧，焙烧温度1400℃，焙烧时间20天；
(6)精加工：将经焙烧后的毛坯用数控机床精加工成所需要的规格。
Claims (2)
1.一种高导高抗蚀超微孔炭块，其特征在于：其原料由下述重量份的组份组成：
2.权利要求1所述的高导高抗蚀超微孔炭块的制备方法，其特征在于该方法包括以下步骤：
(1)煅烧：将无烟煤经预碎后在电气煅烧炉内经1750～2200℃温度下真空煅烧30～40min；
(2)石墨化：将煅烧后的无烟煤在2600～2800℃温度下进行石墨化处理24～48小时；
(3)破碎、配料：将石墨化煤粉碎、筛分成粒径为4mm＜粒径≤8mm、2mm＜粒径≤4mm、1mm＜粒径≤2mm和粒径≤0.15mm四种规格；然后按4mm＜粒径≤8mm的石墨化煤25～32重量份、2mm＜粒径≤4mm石墨化煤15～20重量份、1mm＜粒径≤2mm的石墨化煤8～15重量份、粒径≤0.15mm的石墨化煤粉15～20重量份、Si粉6～10重量份、白刚玉粉3～6重量份、α-AL2O3粉2～6重量份的比例配料；
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