CN102701752A

CN102701752A - 碳素焙烧炉火道墙用高导热耐火材料及其制作方法

Info

Publication number: CN102701752A
Application number: CN2012100058681A
Authority: CN
Inventors: 梁德安; 张启业
Original assignee: HENAN ANRUI HIGH TEMPERATURE MATERIALS CO Ltd
Current assignee: HENAN ANRUI HIGH TEMPERATURE MATERIALS CO Ltd
Priority date: 2012-01-10
Filing date: 2012-01-10
Publication date: 2012-10-03

Abstract

本发明公开一碳素焙烧炉火道墙用高导热耐火材料及其制作方法，该高导热耐火材料由耐火材料和含碳材料构成，其中，含碳材料包括石墨、含碳化硅的材料和含碳结合剂；含碳结合剂包括含有固定碳的树脂和沥青；制作方法为：先制成由耐火材料和含碳材料构成的高导热耐火材料产品，再采用浸渍、涂刷或喷涂方法，将含碳材料制作的液体或糊状物包覆在所述高导热耐火材料产品的表面；碳素焙烧炉火道墙用高导热耐火材料是具有良好的导热性能的耐火材料，不仅有利于加快焙烧速度、提高生产效率，更具有节能的效果。

Description

碳素焙烧炉火道墙用高导热耐火材料及其制作方法

技术领域

本发明涉及一种高导热耐火材料及其制作方法，尤其是一种用于碳素焙烧炉火道墙用的高导热耐火材料和该耐火材料的制作方法。

背景技术

当前，碳素焙烧炉火道墙主要采用两类耐火材料砌筑，一类是传统的耐火砖类，即经过高温烧成的粘土砖，或者低蠕变粘土砖。这些粘土砖在制造过程中采用的结合剂一般是软质生粘土、亚硫酸纸浆废液等高、低温结合剂。另一类是正在发展中的新型耐火材料，即不定形耐火材料预制件。这种预制件在制造过程中采用的结合剂一般是水泥、硫酸及其盐、磷酸及其盐等化学结合剂。上述耐火材料的主要缺陷是：导热系数低、导热性能差。

然而，碳素焙烧炉火道墙耐火材料在使用中，要求有良好的导热性能，因为碳阳极或者碳阴极在焙烧中所需的热能，是经过耐火材料砌筑的火道墙传导过来的。有良好导热性能的耐火材料，不仅便于焙烧速度的加快、效率的提高，更具有节能的效果。

因此，具有高导热性能（即高导热系数）的耐火材料，是碳素焙烧炉火道墙的迫切需要。

发明内容

本发明要解决的技术问题是现有耐火材料导热系数低、导热性能差的问题。

为解决上述技术问题，本发明采用一种高导热耐火材料，该高导热耐火材料由耐火材料和含碳材料构成。

进一步，所述含碳材料包括石墨、含碳化硅的材料和含碳结合剂。

进一步，所述含碳材料为碳素焙烧炉火道墙用耐火材料中使用后的含碳、含碳化硅的废旧材料，该废旧材料包括：用后的铝碳块、粘土碳砖、镁碳砖、铝镁碳砖、尖晶石碳砖、镁铬砖、碳化硅砖、碳化硅板、碳化硅棒、碳化硅柱、碳砖、碳阳极、碳阴极、石墨电极、氮化硅结合的碳化硅砖。

进一步，所述耐火材料中加入固定碳的树脂或沥青作为结合剂，其中尤其是使用高温沥青或改性沥青做添加剂或结合剂。

进一步，所述石墨的加入的重量比为0.01~35%；所述碳化硅的加入的重量比为0.01~100%。

进一步，所述用后的铝镁碳砖的加入重量比为0~95%；所述用后碳砖、炭阳极、碳阴极或石墨电极的加入重量比为0~30%；所述用后氮化硅结合的碳化硅砖的加入重量比为0~50%。

进一步，所述沥青的加入的重量比为1~3%；所述固定碳的树脂为酚醛树脂、改性树脂、硅树脂、合成树脂、呋喃树脂，其中酚醛树脂的加入重量比为2.5~4.5%。

进一步，所述石墨的加入的重量比为2~6%；所述碳化硅的加入的重量比为3~10%。

进一步，所述用后的铝镁碳砖的加入重量比为5~30%；所述用后碳砖、炭阳极、碳阴极或石墨电极的加入重量比为1~10%；所述用后氮化硅结合的碳化硅砖的加入重量比为1~15%。

所述碳素焙烧炉火道墙用高导热耐火材料的制作方法如下：先制成由耐火材料和含碳材料构成的高导热耐火材料产品，再采用浸渍、涂刷或喷涂方法，将含碳材料制作的液体或糊状物包覆在所述高导热耐火材料产品的表面。

本发明的有益效果在于：

本发明碳素焙烧炉火道墙用高导热耐火材料是具有良好的导热性能的耐火材料，不仅有利于加快焙烧速度、提高生产效率，更具有节能的效果。

下面结合具体实施方式对本发明作进一步详细描述。

具体实施方式

本发明提供一种碳素焙烧炉火道墙用高导热耐火材料，该高导热耐火材料是由耐火材料和含碳材料构成；所述的含碳材料包括石墨、含碳化硅材料和含碳结合剂；所述的含碳材料为碳素焙烧炉火道墙用耐火材料中用后的含碳、含碳化硅的废旧材料，该废旧材料包括：用后的铝碳块、粘土碳砖、镁碳砖、铝镁碳砖、尖晶石碳砖、镁铬砖、碳化硅砖、碳化硅板、碳化硅棒、碳化硅柱、碳砖、碳阳极、碳阴极、石墨电极、氮化硅结合的碳化硅砖；所述耐火材料中加入固定碳的树脂或沥青作为结合剂；所述石墨的加入的重量比为0.01~35%；所述碳化硅的加入的重量比为0.01~100%；所述用后的铝镁碳砖的加入重量比为0~95%；所述用后碳砖、炭阳极、碳阴极或石墨电极的加入重量比为0~30%；所述用后氮化硅结合的碳化硅砖的加入重量比为0~50%；所述沥青的加入的重量比为1~3%；所述固定碳的树脂为酚醛树脂、改性树脂、硅树脂、合成树脂、呋喃树脂，其中酚醛树脂的加入重量比为2.5~4.5%；所述石墨的加入的重量比为2~6%；所述碳化硅的加入的重量比为3~10%；所述用后的铝镁碳砖的加入重量比为5~30%；所述用后碳砖、炭阳极、碳阴极或石墨电极的加入重量比为1~10%；所述用后氮化硅结合的碳化硅砖的加入重量比为1~15%。其中用后废旧材料的加入量视用后材料的性质而定，含碳量高的加入量较少，含碳量低的加入量较大。

实施例1

本发明提供一种碳素焙烧炉火道墙用高导热耐火材料，该高导热耐火材料由耐火材料和含碳材料组成，所述材料的成分包括粘土熟料（AL₂O₃≥40%），其中规格为1-5mm的加入量为45%，规格为1-0mm的加入量为10%，规格≤0.088mm的加入量为15%；高铝熟料（AL₂O₃≥50%），其中规格为1-0mm的加入量为5%，规格≤0.088mm的加入量为10%；规格为CA50的高铝水泥加入量为5%；用后氮化硅结合的碳化硅砖，其中规格≤0.088mm的加入量为10%；外加的自来水为7%；成型方式采用预制或机压，热处理条件≤350℃；其中，在不使用高铝水泥的情况下，可以使用10%软质粘土做结合剂，成型采用机压方式，热处理采用高温烧成方式，上述百分比为重量百分比。

实施例2

本发明提供一种碳素焙烧炉火道墙用高导热耐火材料，该高导热耐火材料由耐火材料和含碳材料组成，所述材料的成分包括粘土熟料（AL₂O₃≥40%），其中规格为1-5mm的加入量为45%，规格为1-0mm的加入量为15%，规格≤0.088mm的加入量为15%；高铝熟料（AL₂O₃≥50%），其中规格为1-0mm的加入量为5%，规格≤0.088mm的加入量为9%；用后氮化硅结合的碳化硅砖，其中规格≤0.088mm的加入量为5%；规格为热固性的酚醛树脂（外加）加入量为2.8%，规格≤1mm的高温沥青加入量为1%；成型方式采用机压，热处理条件≤350℃，上述百分比为重量百分比。

实施例3

本发明提供一种碳素焙烧炉火道墙用高导热耐火材料，该高导热耐火材料由耐火材料和含碳材料组成，所述材料的成分包括粘土熟料（AL₂O₃≥40%），其中规格为1-5mm的加入量为45%，规格为1-0mm的加入量为15%，规格≤0.088mm的加入量为15%；高铝熟料（AL₂O₃≥50%），其中规格为1-0mm的加入量为5%，规格≤0.088mm的加入量为10%；规格≤0.088mm的用后铝镁碳砖加入量为10%；固体磷酸二氢铝的加入量为5%；外加的自来水为7%；成型方式采用预制或机压，热处理条件≤600℃，上述百分比为重量百分比。

实施例4

本发明提供一种碳素焙烧炉火道墙用高导热耐火材料，该高导热耐火材料包括粘土熟料加入量为70%、高铝熟料加入量为10%、石墨加入量为2%、碳化硅加入量为3%、高温沥青加入量为3%、用后石墨电极的加入量为1%、用后氮化硅结合的碳化硅砖的加入量为11%，上述百分比为重量百分比。

实施例5

本发明提供一种碳素焙烧炉火道墙用高导热耐火材料，该高导热耐火材料包括粘土熟料加入量为70%、高铝熟料加入量为10%、石墨加入量为6%、碳化硅加入量为10%、高温沥青加入量为3%、用后氮化硅结合的碳化硅砖的加入量为1%，上述百分比为重量百分比。

实施例6

本发明提供一种碳素焙烧炉火道墙用高导热耐火材料，该高导热耐火材料包括粘土熟料加入量为40%、高铝熟料加入量为14.5%、石墨加入量为6%、碳化硅加入量为10%、酚醛树脂加入量为4.5%、用后石墨电极的加入量为10%、用后氮化硅结合的碳化硅砖的加入量为15%，上述百分比为重量百分比。

实施例7

本发明提供一种碳素焙烧炉火道墙用高导热耐火材料，其制作方法为：先制成由85%的耐火材料和15%的含碳材料构成的高导热耐火材料产品，再采用浸渍、涂刷或喷涂方法，将含碳材料制作的液体或糊状物包覆在所述高导热耐火材料产品的表面，以增加碳素焙烧炉火道墙耐火材料总的碳含量，提高其导热性能。

实施例8

本发明提供一种碳素焙烧炉火道墙用高导热耐火材料，其制作方法为：先制成由89%的耐火材料和11%的含碳材料构成的高导热耐火材料产品，再采用浸渍、涂刷或喷涂方法，将含碳材料制作的液体或糊状物包覆在所述高导热耐火材料产品的表面，以增加碳素焙烧炉火道墙耐火材料总的碳含量，提高其导热性能。

实施例9

本发明提供一种碳素焙烧炉火道墙用高导热耐火材料，其制作方法为：先制成由80%的耐火材料和20%的含碳材料构成的高导热耐火材料产品，再采用浸渍、涂刷或喷涂方法，将含碳材料制作的液体或糊状物包覆在所述高导热耐火材料产品的表面，以增加碳素焙烧炉火道墙耐火材料总的碳含量，提高其导热性能。

本发明保护范围不限于上述实施例，凡是依据本发明技术原理所作的显而易见的技术变形，均落入本发明的保护范围之内。

Claims

1. 一种碳素焙烧炉火道墙用高导热耐火材料，其特征在于，该高导热耐火材料是由耐火材料和含碳材料构成。

2.根据权利要求1所述的高导热耐火材料，其特征在于，所述的含碳材料包括石墨、含碳化硅材料和含碳结合剂。

3.根据权利要求1所述的高导热耐火材料，其特征在于，所述的含碳材料为碳素焙烧炉火道墙用耐火材料中用后的含碳、含碳化硅的废旧材料，该废旧材料包括：用后的铝碳块、粘土碳砖、镁碳砖、铝镁碳砖、尖晶石碳砖、镁铬砖、碳化硅砖、碳化硅板、碳化硅棒、碳化硅柱、碳砖、碳阳极、碳阴极、石墨电极、氮化硅结合的碳化硅砖。

4.根据权利要求1至3所述的任一项高导热耐火材料，其特征在于，所述耐火材料中加入固定碳的树脂或沥青作为结合剂。

5.根据权利要求2或3所述的高导热耐火材料，其特征在于，所述石墨的加入的重量比为0.01~35%；所述碳化硅的加入的重量比为0.01~100%。

6.根据权利要求3所述的高导热耐火材料，其特征在于，所述用后的铝镁碳砖的加入重量比为0~95%；所述用后碳砖、炭阳极、碳阴极或石墨电极的加入重量比为0~30%；所述用后氮化硅结合的碳化硅砖的加入重量比为0~50%。

7.根据权利要求4所述的高导热耐火材料，其特征在于，所述沥青的加入的重量比为1~3%；所述固定碳的树脂为酚醛树脂、改性树脂、硅树脂、合成树脂、呋喃树脂，其中酚醛树脂的加入重量比为2.5~4.5%。

8.根据权利要求5所述的高导热耐火材料，其特征在于，所述石墨的加入的重量比为2~6%；所述碳化硅的加入的重量比为3~10%。

9.根据权利要求6所述的高导热耐火材料，其特征在于，所述用后的铝镁碳砖的加入重量比为5~30%；所述用后碳砖、炭阳极、碳阴极或石墨电极的加入重量比为1~10%；所述用后氮化硅结合的碳化硅砖的加入重量比为1~15%。

10.一种制作权利要求1所述高导热耐火材料的方法，其特征在于，先制成由耐火材料和含碳材料构成的高导热耐火材料产品，再采用浸渍、涂刷或喷涂方法，将含碳材料制作的液体或糊状物包覆在所述高导热耐火材料产品的表面。