CN103803856B - 一种磷酸反应槽与酸洗槽用碳砖 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种磷酸反应槽与酸洗槽用碳砖。各组分按质量分数计如下：石油煅后焦50～70%；石墨5～10%；焦粉10～30%；碳黑1～5%；添加剂1～5%。结合剂为液态酚醛树脂，其用量为上述各组分总质量的8～15%。添加剂为酚醛树脂粉末或古马隆树脂粉末的任意一种或混合。制备过程将各固体原料经混碾设备混匀，再加入液态的结合剂混匀，在压力机上成型至所需要的尺寸，经干燥窑在200±10℃下干燥24h后得到。使用树脂做结合剂，产品不需要烧成、浸渍工序，简化了生产工艺流程，降低了制造成本，缩短了生产周期；使用复合添加剂，改善了泥料的成型性能，提高了制品的强度和致密性。

Description

一种磷酸反应槽与酸洗槽用碳砖

技术领域

本发明属于工业防腐材料技术领域，具体涉及一种磷酸反应槽与酸洗槽用碳砖。

背景技术

在无机材料中，碳素材料具有热膨胀系数小，导热率高，在低温和高温还原气氛条件下具有良好的惰性，不与盐酸、硫酸、磷酸、氢氟酸、硝酸等各种酸发生化学反应，也不与各种盐、金属及有机物发生反应。因此以碳素材料为主体成分的碳砖成为冶金工业的高炉炉底、电镀工业的酸洗槽、电镀槽,造纸工业的溶解槽,化学工业的反应槽、存贮槽，石油化学工业的高压釜等内衬防腐材料的首选材质获得广泛应用。

传统的磷酸反应槽与酸洗槽用防腐碳砖是以煅烧无烟煤为骨料，焦碳、沥青为细粉（沥青为促烧剂），焦油或蒽油为结合剂，经挤压成型后，在还原气氛（埋碳，1300～1450℃×20h）烧成的产品。由于沥青加入量较大，出窑后的产品需要进行切割加工成用户所需的砖形和尺寸。另外，由于烧成过程中大量挥发分的挥发，产品气孔率较高（通常为20～25%）。为提高产品抵抗由磷酸、硫酸、氢氟酸组成的混合酸及炉渣渗透能力，还需要浸渍树脂并使之固化。传统防腐碳砖产品的缺点是：生产工艺复杂，制造成本高；生产周期长，生产效率低；生产环境较差；产品灰分高，耐酸性较差，使用寿命短。

发明内容

本发明在于提供一种生产工序简单、成本较低；不需要烧成，节约能源消耗；产品灰分低，耐酸性较好，使用寿命长的磷酸反应槽与酸洗槽用碳砖。

为达到上述目的，采用的技术方案如下：

一种磷酸反应槽与酸洗槽用碳砖，以石油煅后焦、石墨、焦粉、碳黑、添加剂主要原料，各原料以固体形态添加，外加结合剂制备而成；各组分按质量分数计如下：

石油煅后焦50～70%；

石墨5～10%；

焦粉10～30%；

碳黑1～5%；

添加剂1～5%；

所述结合剂为液态酚醛树脂，其用量为上述各固体原料总质量的8～15%。

一种磷酸反应槽与酸洗槽用碳砖，其特征在于以沥青煅后焦、石墨、焦粉、碳黑、添加剂主要原料，各原料以固体形态添加，外加结合剂制备而成；各组分按质量分数计如下：

沥青煅后焦45～65%；

石墨5～10%；

焦粉15～35%；

碳黑1～3%；

添加剂1～7%；

所述结合剂为液态酚醛树脂，其用量为上述各固体原料总质量的9～13%。

按上述方案，所述的添加剂为酚醛树脂粉末或古马隆树脂粉末的任意一种或混合。

按上述方案，磷酸反应槽与酸洗槽用碳砖的制备方法包括以下步骤：

将除结合剂以外的各组分固体原料经混碾设备混匀，再加入液态的结合剂混匀，在压力机上成型至所需要的尺寸，经干燥窑在200±10℃下干燥24h后得到。

本发明的有益效果为：

1）使用高碳含量的石油或沥青煅后焦，显著降低碳砖的灰分，提高产品的耐酸能力，从而可以提高产品的使用寿命；

2）使用树脂做结合剂，产品不需要烧成、浸渍工序，简化了生产工艺流程，降低了制造成本，缩短了生产周期；

3）使用复合添加剂，改善了泥料的成型性能，提高了制品的强度和致密性；

4）极大地改善了生产环境，有益于现场人员的身心健康。

具体实施方式

如下实施方式更进一步阐释本发明的技术方案，但不作为对本发明保护范围的限制。

以石油煅后焦、石墨、焦粉、碳黑、添加剂主要原料，各原料以固体形态添加，外加结合剂制备而成。各组分按质量分数计如下：石油煅后焦50～70%；石墨5～10%；焦粉10～30%；碳黑1～5%；添加剂1～5%。将各原料组分经混碾设备混匀，再加入结合剂液态酚醛树脂混匀，结合剂液态酚醛树脂的用量为各组分总质量的8～15%，在压力机上成型至所需要的尺寸，经干燥窑在200±10℃下干燥24h后得到。

以石油煅后焦、石墨、焦粉、碳黑、添加剂主要原料，各原料以固体形态添加，外加结合剂制备而成。各原料按质量分数计如下：沥青煅后焦45～65%；石墨5～10%；焦粉15～35%；碳黑1～3%；添加剂1～7%。将各固体组分经混碾设备混匀，再加入结合剂液态酚醛树脂混匀，结合剂液态酚醛树脂的用量为各组分总质量的9～13%，在压力机上成型至所需要的尺寸，经干燥窑在200±10℃下干燥24h后得到。

添加剂选用酚醛树脂粉末或古马隆树脂粉末的一种或两种混合。

健分析检测上述高碳含量的石油煅后焦，显著降低碳砖的灰分，提高产品的耐酸能力，从而可以提高产品的使用寿命；且使用树脂做结合剂，产品不需要烧成、浸渍工序，简化了生产工艺流程，降低了制造成本，缩短了生产周期；同时使用复合添加剂，改善了泥料的成型性能，提高了制品的强度和致密性；本产品极大地改善了生产环境，有益于现场人员的身心健康。

实施例1

一种磷酸反应槽与酸洗槽用碳砖，原料组分及含量如下：

石油煅后焦70%；

石墨5%；

焦粉20%；

碳黑1%；

古马隆树脂粉末4%。

结合剂液态酚醛树脂用量为上述固体原料总质量的12%。

上述方案经混碾设备混匀后，在压力机上成型至所需要的尺寸，经干燥窑（200±10℃×24h）干燥后，直接包装成产品。

实施例2

一种磷酸反应槽与酸洗槽用碳砖，原料组分及含量如下：

沥青煅后焦65%；

石墨5%；

焦粉25%；

碳黑2%；

酚醛树脂粉末3%；

结合剂液态酚醛树脂用量为上述粉末原料总质量的13%。

实施例3

一种磷酸反应槽与酸洗槽用碳砖，原料组分及含量如下：

石油煅后焦60%；

石墨10%；

焦粉20%；

碳黑5%；

添加剂为古马隆树脂粉末3%与酚醛树脂粉末2%的混合；

结合剂液态酚醛树脂用量为上述粉末原料总质量的15%。

上述方案经混碾设备混匀后，在压力机上成型至所需要的尺寸，经干燥窑（200±10℃×24h）干燥后，直接包装成产品。

实施例1、2、3所得产品按国家/行业标准检测的理化指标见表1所示。

表1

项目	实施案例一	实施案例二	实施案例三	引用标准
					C，%	99.1	98.8	98.1	GB/T2001-1991
灰分，%	0.9	1.2	1.0	GB/T1429-1985
					体积密度，g/cm3	1.68	1.67	1.70	YB/T119-1997
显气孔率，%	8.6	9.6	14	GB/T6165-1985
					常温耐压强度，MPa	74	70	80	GB/T1431-1985
常温抗折强度，MPa	21.2	19.5	25	GB/T3074.1-1985

本发明中碳砖具有灰分小，碳含量高等优点。产品的耐酸能力，使用寿命较高；且使用树脂做结合剂，产品不需要烧成、浸渍工序，简化了生产工艺流程，降低了制造成本，缩短了生产周期；同时使用复合添加剂，改善了泥料的成型性能，提高了制品的强度和致密性；本产品极大地改善了生产环境，有益于现场人员的身心健康。

Claims (3)

1.一种磷酸反应槽与酸洗槽用碳砖，其特征在于以石油煅后焦、石墨、焦粉、碳黑、添加剂主要原料，各原料以固体形态添加，外加结合剂制备而成；各组分按质量分数计如下：

石油煅后焦 50～70％；

石墨 5～10％；

焦粉 10～30％；

碳黑 1～5％；

添加剂 1～5％；

所述结合剂为液态酚醛树脂，其用量为上述各固体原料总质量的8～15％；所述的添加剂为酚醛树脂粉末或古马隆树脂粉末的一种或两者的混合。

2.一种磷酸反应槽与酸洗槽用碳砖，其特征在于以沥青煅后焦、石墨、焦粉、碳黑、添加剂主要原料，各原料以固体形态添加，外加结合剂制备而成；各组分按质量分数计如下：

沥青煅后焦 45～65％；

石墨 5～10％；

焦粉 15～35％；

碳黑 1～3％；

添加剂 1～7％；

所述结合剂为液态酚醛树脂，其用量为上述各固体原料总质量的9～13％；所述的添加剂为酚醛树脂粉末或古马隆树脂粉末的一种或两者的混合。

3.如权利要求1或2所述磷酸反应槽与酸洗槽用碳砖的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

将除结合剂以外的各组分固体原料经混碾设备混匀，再加入液态的结合剂混匀，在压力机上成型至所需要的尺寸，经干燥窑在200±10℃下干燥24h后得到。