CN116924779A - 一种低碳环保型铝碳砖及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种低碳环保型铝碳砖及其制备方法，涉及铝碳砖技术领域，该低碳环保型铝碳砖，该低碳环保型铝碳砖的原料按照重量份组分为：混合高铝矾土70‑85份、石墨1‑5份、结合剂2.5‑3份、纳米级炭黑0.5‑1份、环保煤沥青2‑8份、碳化硅15‑20份；所述混合高铝矾土包括：粒径5‑4毫米高铝矾土10‑20份；粒径4毫米以下高铝矾土40‑55份；本发明的低碳环保型铝碳砖，其制备方法简单，纳米级炭黑能够降低铝碳砖的显气孔率，增大体积密度，能够提高镁碳砖的强度、耐侵蚀性和热稳定性等，同时环保煤沥青有效提高了镁碳砖成品的耐压强度，且环保煤沥青的加入，达到低碳环保效果。
Description
技术领域
本发明涉及铝碳砖技术领域，具体为一种低碳环保型铝碳砖及其制备方法。
背景技术
铝碳砖，以Al2O3和C为主要成分的含Al2O335%～85%，含C7%～35%的 耐火材料。可分为烧成砖和不烧砖两大类，铝碳砖的耐火度高，其化学稳定性良好，耐侵蚀；
目前在现有的铝碳砖的C成份较多，在使用过程中并不环保，而单纯的降低铝碳砖中石墨的含量，不但会使得铝碳砖的热导率降低，还会使材料的热震稳定性降低，此外，由于石墨与钢液及熔渣的润湿性低，如果降低铝碳砖中的石墨含量，将使得铝碳砖更容易被钢液及熔渣侵蚀，导致材料的抗压性能降低，因此，本领域技术人员提供一种低碳环保型铝碳砖及其制备方法。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供了一种低碳环保型铝碳砖及其制备方法，解决了上述背景技术所提出的问题。
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种低碳环保型铝碳砖，该低碳环保型铝碳砖的原料按照重量份组分为：混合高铝矾土70-85份、石墨1-5份、结合剂2.5-3份、纳米级炭黑0.5-1份、环保煤沥青2-8份、碳化硅15-20份。
作为本发明进一步的技术方案，所述混合高铝矾土包括：粒径5-4毫米高铝矾土10-20份；粒径4毫米以下高铝矾土40-55份。
作为本发明进一步的技术方案，其制备方法为以下步骤：
S1、首先将混合高铝矾土按照原料重量份的粒径进行筛分；将筛分后的混合高铝矾土加结合剂，在加入石墨、纳米级炭黑、环保煤沥青和碳化硅进行搅拌；
S2、将搅拌完成后的混合料装入分料机，在将分料完成后的混合料倒入料斗，在倒入压力机进行挤压成型；
S3、将S2成型的砖块入窑进行煅烧处理；
S4、将步骤S3中煅烧完成的砖块进行保温、冷却，最后得到低碳环保型铝碳砖。
作为本发明进一步的技术方案，所述S1包括：
①将混合高铝矾土按照原料重量份的粒径进行筛分，得到粒径5-4毫米高铝矾土和粒径4毫米以下高铝矾土；
②接着将大颗粒的高铝矾土倒入搅拌机中，加入结合剂，在依次加入石墨、纳米级炭黑、环保煤沥青和碳化硅进行搅拌。
作为本发明进一步的技术方案，所述搅拌机的搅拌时间为2h，所述结合剂为液态酚醛树脂。
作为本发明进一步的技术方案，所述S2包括：
①将S1中得到的混合料倒入分料机中，通过分料机将其分成等重量的若干组混合料；
②将等重量的混合料依次倒入料斗，在进入压力机，通过挤压成型。
作为本发明进一步的技术方案，所述S2中的压力机型号为630T。
作为本发明进一步的技术方案，所述S3包括：
将S2中挤压成型的砖块送入隧道窑中进行650～850℃的煅烧成型，煅烧24h。
作为本发明进一步的技术方案，所述S4包括：
将S3煅烧完成后的砖块保温9h，冷却至室温得到低碳环保型铝碳砖。
本发明提供了一种低碳环保型铝碳砖及其制备方法。与现有技术相比具备以下有益效果：
一种低碳环保型铝碳砖及其制备方法，首先将混合高铝矾土按照原料重量份的粒径进行筛分；将筛分后的混合高铝矾土加结合剂，在加入石墨、纳米级炭黑、环保煤沥青和碳化硅进行搅拌；将搅拌完成后的混合料装入分料机，在将分料完成后的混合料倒入料斗，在倒入压力机进行挤压成型；将S2成型的砖块入窑进行煅烧处理；最后进行保温、冷却，最后得到低碳环保型铝碳砖，其制备方法简单，纳米级炭黑能够降低铝碳砖的显气孔率，增大体积密度，能够提高镁碳砖的强度、耐侵蚀性和热稳定性等，同时环保煤沥青有效提高了镁碳砖成品的耐压强度，且环保煤沥青的加入，达到低碳环保效果。
实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明提供一种低碳环保型铝碳砖，其制备方法为以下步骤：
S1、首先将混合高铝矾土按照原料重量份的粒径进行筛分；将筛分后的混合高铝矾土加结合剂，在加入石墨、纳米级炭黑、环保煤沥青和碳化硅进行搅拌；
S2、将搅拌完成后的混合料装入分料机，在将分料完成后的混合料倒入料斗，在倒入压力机进行挤压成型；
S3、将S2成型的砖块入窑进行煅烧处理；
S4、将步骤S3中煅烧完成的砖块进行保温、冷却，最后得到低碳环保型铝碳砖。
S1包括：
①将混合高铝矾土按照原料重量份的粒径进行筛分，得到粒径5-4毫米高铝矾土和粒径4毫米以下高铝矾土；
②接着将大颗粒的高铝矾土倒入搅拌机中，加入结合剂，在依次加入石墨、纳米级炭黑、环保煤沥青和碳化硅进行搅拌。
搅拌机的搅拌时间为2h，结合剂为液态酚醛树脂。
S2包括：
①将S1中得到的混合料倒入分料机中，通过分料机将其分成等重量的若干组混合料；
②将等重量的混合料依次倒入料斗，在进入压力机，通过挤压成型。
S2中的压力机型号为630T。
S3包括：
将S2中挤压成型的砖块送入隧道窑中进行650～850℃的煅烧成型，煅烧24h。
S4包括：
将S3煅烧完成后的砖块保温9h，冷却至室温得到低碳环保型铝碳砖。
实施例一
本发明设计的一种低碳环保型铝碳砖，该低碳环保型铝碳砖的原料按照重量份组分为：混合高铝矾土70份、石墨1份、结合剂2.5份、纳米级炭黑0.5份、环保煤沥青2份、碳化硅15份。
其中，混合高铝矾土包括：粒径5-4毫米高铝矾土 10份；粒径4毫米以下高铝矾土40份。
实施例二
本发明设计的一种低碳环保型铝碳砖，该低碳环保型铝碳砖的原料按照重量份组分为：混合高铝矾土75份、石墨2份、结合剂2.7份、纳米级炭黑0.7份、环保煤沥青4份、碳化硅19份。
其中，混合高铝矾土包括：粒径5-4毫米高铝矾土 15份；粒径4毫米以下高铝矾土45份。
实施例三
本发明设计的一种低碳环保型铝碳砖，该低碳环保型铝碳砖的原料按照重量份组分为：混合高铝矾土80份、石墨3份、结合剂2.8份、纳米级炭黑0.9份、环保煤沥青7份、碳化硅18份。
其中，混合高铝矾土包括：粒径5-4毫米高铝矾土 18份；粒径4毫米以下高铝矾土50份。
实施例四
本发明设计的一种低碳环保型铝碳砖，该低碳环保型铝碳砖的原料按照重量份组分为：混合高铝矾土85份、石墨5份、结合剂3份、纳米级炭黑1份、环保煤沥青8份、碳化硅20份。
其中，混合高铝矾土包括：粒径5-4毫米高铝矾土 20份；粒径4毫米以下高铝矾土55份。
实验一：测试低碳环保型铝碳砖是否比现有铝碳砖的抗压性高
测试条件：
（1）将市面的铝碳砖与低碳环保型铝碳砖按照同体积（高度为15cm）、重量进行分组；
（2）进一步的，将市面的铝碳砖标注为对比组，实施例一至四生产的低碳环保型铝碳砖标注为实验一组、实验二组、实验三组以及实验四组；
（3）将对比组的铝碳砖放入压力测试台进行不断加压，查看其在发生碎裂前，所用时间；
（4）将实验一组、实验二组、实验三组以及实验四组的低碳环保型铝碳砖分别进行不断加压，查看其在发生碎裂前，所用时间，具体记录数据如下表所示：
由上表可知，在市面上的铝碳砖在碎裂过程中所用的时间较短，同理实施一至四生产的低碳环保型铝碳砖在用时大于对比组铝碳砖的情况下，只出现了裂纹，并没有碎裂，从而体现出本发明的低碳环保型铝碳砖的抗压性较高。
通过上述实验证明，本发明所设计的低碳环保型铝碳砖的抗压性能较好，有效的提高其后期的使用寿命。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、工艺、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、工艺、物品或者设备所固有的要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (9)
1.一种低碳环保型铝碳砖，其特征在于，该低碳环保型铝碳砖的原料按照重量份组分为：混合高铝矾土70-85份、石墨1-5份、结合剂2.5-3份、纳米级炭黑0.5-1份、环保煤沥青2-8份、碳化硅15-20份。
2.根据权利要求1所述的一种低碳环保型铝碳砖，其特征在于，所述混合高铝矾土包括：粒径5-4毫米高铝矾土 10-20份；粒径4毫米以下高铝矾土40-55份。
3.根据权利要求1-2任意一项所述的一种低碳环保型铝碳砖的制备方法，其特征在于，其制备方法为以下步骤：
S1、首先将混合高铝矾土按照原料重量份的粒径进行筛分；将筛分后的混合高铝矾土加结合剂，在加入石墨、纳米级炭黑、环保煤沥青和碳化硅进行搅拌；
S2、将搅拌完成后的混合料装入分料机，在将分料完成后的混合料倒入料斗，在倒入压力机进行挤压成型；
S3、将S2成型的砖块入窑进行煅烧处理；
S4、将步骤S3中煅烧完成的砖块进行保温、冷却，最后得到低碳环保型铝碳砖。
4.根据权利要求3所述的一种低碳环保型铝碳砖的制备方法，其特征在于，所述S1包括：
①将混合高铝矾土按照原料重量份的粒径进行筛分，得到粒径5-4毫米高铝矾土和粒径4毫米以下高铝矾土；
②接着将大颗粒的高铝矾土倒入搅拌机中，加入结合剂，在依次加入石墨、纳米级炭黑、环保煤沥青和碳化硅进行搅拌。
5.根据权利要求4所述的一种低碳环保型铝碳砖的制备方法，其特征在于，所述搅拌机的搅拌时间为2h，所述结合剂为液态酚醛树脂。
6.根据权利要求3所述的一种低碳环保型铝碳砖的制备方法，其特征在于，所述S2包括：
①将S1中得到的混合料倒入分料机中，通过分料机将其分成等重量的若干组混合料；
②将等重量的混合料依次倒入料斗，在进入压力机，通过挤压成型。
7.根据权利要求6所述的一种低碳环保型铝碳砖的制备方法，其特征在于，所述S2中的压力机型号为630T。
8.根据权利要求3所述的一种低碳环保型铝碳砖的制备方法，其特征在于，所述S3包括：
将S2中挤压成型的砖块送入隧道窑中进行650～850℃的煅烧成型，煅烧24h。
9.根据权利要求3所述的一种低碳环保型铝碳砖的制备方法，其特征在于，所述S4包括：
将S3煅烧完成后的砖块保温9h，冷却至室温得到低碳环保型铝碳砖。
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