CN112745129A - 一种碳陶瓷挡渣背板的制作方法 - Google Patents

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Abstract

本发明是一种碳陶瓷挡渣背板的制作方法，原料配方采用半石墨质无烟煤作为基础原料，选择硅粉、氧化铝作为添加剂，中温沥青作为粘合剂，按照一定配比，经过原料破碎、筛分、混捏、压制、焙烧、机械切割的工艺步骤制成碳陶瓷挡渣背板，此种材料的挡渣背板极大提高了强度使之能够抵御出钢口钢渣的破坏的能力，在不影响其导热能力的条件下，大大提高了挡渣背板的抗钢渣侵蚀能力从而提高了挡渣背板整体寿命。

Description

一种碳陶瓷挡渣背板的制作方法
技术领域
本发明涉及到炭素耐火材料领域，特别是一种碳陶瓷挡渣背板的制作方法。
背景技术
偏心底电炉出钢口的开启和封闭是由挡渣板完成的，挡渣板是由水冷钢板加上用螺栓固定的石墨背板和液压系统组成的，其开启与关闭是由液压系统将挡渣背板推向出钢口或推移挡渣背板完成出钢口的封闭与敞开任务，以往的挡渣背板使用的是石墨板，石墨板导热系数高，有利于散热,但其抗弯强度较低(30MPa左右)，当出钢口结渣，石墨板的抗弯强度与钢渣(抗弯强度为70MPa左右)相比强度低，因此石墨板经常发生破损或折断造成事故，而且石墨是多孔材料不抗钢渣侵蚀，钢渣侵蚀后强度导热指标都会严重下降，一般情况下石墨背板的损坏率在20-200炉，一旦石墨背板损坏，小则造成漏钢烫坏电缆大则发生爆炸危害生命。
因此，为了克服传统石墨背板强度低，寿命短，不抗钢渣侵蚀的弊端，需要一种新材料的挡渣背板，既能兼顾原石墨背板的良好的散热性能，还能够提高其整体强度和抗钢渣侵蚀能努力，从而提高挡渣背板的整体寿命。
发明内容
本发明的目的在于提供一种碳陶瓷挡渣背板的制作方法，替代原石墨背板，以解决现有技术中存在的不足。
为达到以上目的，提供以下技术方案：
一种碳陶瓷挡渣背板的制作方法，原料配方采用四种不同粒径的半石墨质无烟煤作为基础原料，选择硅粉、氧化铝粉作为添加剂，沥青作为粘合剂，按照一定配比，经过原料破碎、筛分、混捏、压制、焙烧、机械切割的工艺步骤制成。
优选地，所述半石墨质无烟煤按粒径由大至小依次分为大粒径半石墨质无烟煤、中粒径半石墨质无烟煤、中小粒径半石墨质无烟煤、小粒径半石墨质无烟煤，其中大粒径半石墨质无烟煤的粒度为2mm-4mm，中粒径半石墨质无烟煤的粒度为1mm-2mm，中小粒径半石墨质无烟煤的粒度为0.075mm-1mm，小粒径半石墨质无烟煤的粒度为0.075mm。
优选地，所述大粒径半石墨质无烟煤、中粒径半石墨质无烟煤、中小粒径半石墨质无烟煤、小粒径半石墨质无烟煤所加入量的配比依次为：大粒径半石墨质无烟煤19％±2％、中粒径半石墨质无烟煤19％±2％、中小粒径半石墨质无烟煤22％±2％、小粒径半石墨质无烟煤40％±2％。
优选地，所述沥青为中温沥青。
优选地，所述硅粉、氧化铝粉的粒度分别为400目、800目。
优选地，所述硅粉的加入量为半石墨质无烟煤总量的12％-20％，氧化铝粉的加入量为半石墨质无烟煤总量的4％-8％，沥青的加入量为半石墨质无烟煤总量的18％-22％。
优选地，所述焙烧的过程温度为1430℃-1450℃。
本发明的有益效果为：
1.本发明提高了挡渣背板的抗弯强度与抗钢渣侵蚀能能力，从而提高了挡渣板的整体寿命，进而保障了人员与财产的安全。
2.本发明与原材质的挡渣背板相比，导热系数在同一数量级，不影响其导热效果。
具体实施方式
以下对本设计方案进行详细说明。
一种碳陶瓷挡渣背板的制作方法，原料配方采用四种不同粒径的半石墨质无烟煤作为基础原料，选择硅粉、氧化铝粉作为添加剂，沥青作为粘合剂，按照一定配比，经过原料破碎、筛分、混捏、压制、焙烧、机械切割的工艺步骤制成。
其中，半石墨质无烟煤按粒径由大至小依次分为大粒径半石墨质无烟煤、中粒径半石墨质无烟煤、中小粒径半石墨质无烟煤、小粒径半石墨质无烟煤，其中大粒径半石墨质无烟煤的粒度为2mm-4mm，中粒径半石墨质无烟煤的粒度为1mm-2mm，中小粒径半石墨质无烟煤的粒度为0.075mm-1mm，小粒径半石墨质无烟煤的粒度为0.075mm。
其中，大粒径半石墨质无烟煤、中粒径半石墨质无烟煤、中小粒径半石墨质无烟煤、小粒径半石墨质无烟煤所加入量的配比依次为：大粒径半石墨质无烟煤19％±2％、中粒径半石墨质无烟煤19％±2％、中小粒径半石墨质无烟煤22％±2％、小粒径半石墨质无烟煤40％±2％。
其中，沥青为中温沥青。
其中，硅粉、氧化铝粉的粒度分别为400目、800目。
其中，硅粉的加入量为半石墨质无烟煤总量的12％-20％，氧化铝粉的加入量为半石墨质无烟煤总量的4％-8％，沥青的加入量为半石墨质无烟煤总量的18％-22％。
其中，焙烧的过程温度为1430℃-1450℃。
其中，焙烧后的碳陶瓷板为整张板，按实际需要的挡渣背板尺寸进行机械切割。
实施例1
将半石墨质无烟煤放入球磨机中进行破碎，然后放入筛分机进行筛分，筛分出四种粒径的半石墨质无烟煤，即大粒径半石墨质无烟煤、中粒径半石墨质无烟煤、中小粒径半石墨质无烟煤、小粒径半石墨质无烟煤，其中大粒径半石墨质无烟煤的粒度为2mm，中粒径半石墨质无烟煤的粒度为1mm，中小粒径半石墨质无烟煤的粒度为0.075mm，小粒径半石墨质无烟煤的粒度为0.075mm，将这四种粒径的半石墨质无烟煤与粒度为400目的硅粉、800目的氧化铝粉和中温沥青用搅拌机进行混捏，其中，硅粉与氧化铝粉作为添加剂，中温沥青作为粘合剂，混捏时填入的各项物料的配比为：大粒径半石墨质无烟煤17％、中粒径半石墨质无烟煤17％、中小粒径半石墨质无烟煤24％、小粒径半石墨质无烟煤42％，硅粉的加入量为半石墨质无烟煤总量的12％，氧化铝粉的加入量为半石墨质无烟煤总量的4％，沥青的加入量为半石墨质无烟煤总量的18％，混捏后用吨压机将物料按所需厚度压制成板，然后在焙烧炉内进行焙烧，焙烧的过程温度为1430℃，焙烧时间为342小时，焙烧后的碳陶瓷板为整张板，按实际需要的挡渣背板尺寸进行机械切割，即为碳陶瓷挡渣背板。
实施例2
将半石墨质无烟煤放入球磨机中进行破碎，然后放入筛分机进行筛分，筛分出四种粒径的半石墨质无烟煤，即大粒径半石墨质无烟煤、中粒径半石墨质无烟煤、中小粒径半石墨质无烟煤、小粒径半石墨质无烟煤，其中大粒径半石墨质无烟煤的粒度为3mm，中粒径半石墨质无烟煤的粒度为1.5mm，中小粒径半石墨质无烟煤的粒度为0.5375mm，小粒径半石墨质无烟煤的粒度为0.075mm，将这四种粒径的半石墨质无烟煤与粒度为400目的硅粉、800目的氧化铝粉和中温沥青用搅拌机进行混捏，其中，硅粉与氧化铝粉作为添加剂，中温沥青作为粘合剂，混捏时填入的各项物料的配比为：大粒径半石墨质无烟煤19％、中粒径半石墨质无烟煤19％、中小粒径半石墨质无烟煤22％、小粒径半石墨质无烟煤40％，硅粉的加入量为半石墨质无烟煤总量的16％，氧化铝粉的加入量为半石墨质无烟煤总量的6％，沥青的加入量为半石墨质无烟煤总量的20％，混捏后用吨压机将物料按所需厚度进行压制成板，然后在焙烧炉内进行焙烧，焙烧的过程温度为1440℃，焙烧时间为342小时，焙烧后的碳陶瓷板为整张板，按实际需要的挡渣背板尺寸进行机械切割，即为碳陶瓷挡渣背板。
实施例3
将半石墨质无烟煤放入球磨机中进行破碎，然后放入筛分机进行筛分，筛分出四种粒径的半石墨质无烟煤，即大粒径半石墨质无烟煤、中粒径半石墨质无烟煤、中小粒径半石墨质无烟煤、小粒径半石墨质无烟煤，其中大粒径半石墨质无烟煤的粒度为4mm，中粒径半石墨质无烟煤的粒度为2mm，中小粒径半石墨质无烟煤的粒度为1mm，小粒径半石墨质无烟煤的粒度为0.075mm，将这四种粒径的半石墨质无烟煤与粒度为400目的硅粉、800目的氧化铝粉和中温沥青用搅拌机进行混捏，其中，硅粉与氧化铝粉作为添加剂，中温沥青作为粘合剂，混捏时填入的各项物料的配比为：大粒径半石墨质无烟煤21％、中粒径半石墨质无烟煤21％、中小粒径半石墨质无烟煤20％、小粒径半石墨质无烟煤38％，硅粉的加入量为半石墨质无烟煤总量的20％，氧化铝粉的加入量为半石墨质无烟煤总量的8％，沥青的加入量为半石墨质无烟煤总量的22％，混捏后用吨压机将物料按所需厚度进行压制成板，然后在焙烧炉内进行焙烧，焙烧的过程温度为1450℃，焙烧时间为342小时，焙烧后的碳陶瓷板为整张板，按实际需要的挡渣背板尺寸进行机械切割，即为碳陶瓷挡渣背板。

Claims (7)

1.一种碳陶瓷挡渣背板的制作方法，其特征在于，原料配方采用四种不同粒径的半石墨质无烟煤作为基础原料，选择硅粉、氧化铝粉作为添加剂，沥青作为粘合剂，按照一定配比，经过原料破碎、筛分、混捏、压制、焙烧、机械切割的工艺步骤制成。
2.根据权利要求1所述的一种碳陶瓷挡渣背板的制作方法，其特征在于，所述半石墨质无烟煤按粒径由大至小依次分为大粒径半石墨质无烟煤、中粒径半石墨质无烟煤、中小粒径半石墨质无烟煤、小粒径半石墨质无烟煤，其中大粒径半石墨质无烟煤的粒度为2mm-4mm，中粒径半石墨质无烟煤的粒度为1mm-2mm，中小粒径半石墨质无烟煤的粒度为0.075mm-1mm，小粒径半石墨质无烟煤的粒度为0.075mm。
3.根据权利要求1或2所述的一种碳陶瓷挡渣背板的制作方法，所述大粒径半石墨质无烟煤、中粒径半石墨质无烟煤、中小粒径半石墨质无烟煤、小粒径半石墨质无烟煤所加入量的配比依次为：大粒径半石墨质无烟煤19％±2％、中粒径半石墨质无烟煤19％±2％、中小粒径半石墨质无烟煤22％±2％、小粒径半石墨质无烟煤40％±2％。
4.为根据权利要求1所述的一种碳陶瓷挡渣背板的制作方法，其特征在于，所述沥青为中温沥青。
5.根据权利要求1所述的一种碳陶瓷挡渣背板的制作方法，其特征在于，所述硅粉、氧化铝粉的粒度分别为400目、800目。
6.根据权利要求1所述的一种碳陶瓷挡渣背板的制作方法，其特征在于，所述硅粉的加入量为半石墨质无烟煤总量的12％-20％，氧化铝粉的加入量为半石墨质无烟煤总量的4％-8％，沥青的加入量为半石墨质无烟煤总量的18％-22％。
7.根据权利要求1所述的一种碳陶瓷挡渣背板的制作方法，其特征在于，所述焙烧的过程温度为1430℃-1450℃。
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