一种炼铁高炉炉衬用炭砖及其制备方法技术

本发明专利技术具体涉及一种炼铁高炉炉衬用炭砖及其制备方法。本发明专利技术采用的技术方案是：电 锻煤为30～80wt％、天然鳞片石墨为5～20wt％、人造石墨为5～40wt％、单质硅粉为2～8wt％ 和氧化铝微粉为3～8wt％，外加上述混合料8～20wt％的改性酚醛树脂与酚醛树脂的混合物。 按上述炭砖的组分，其制备工艺是：先将电锻煤和人造石墨混辗1～3分钟，加入树脂进行冷 态混辗，混辗时间为3～5分钟，再加入硅粉、氧化铝微粉、天然鳞片石墨和人造石墨细粉， 冷态混辗15～30分钟，然后进行冷态模压或振动成型，最后在埋炭气氛下于1200～1400℃ 条件下烧成。本发明专利技术可有效提高炭砖的导热性能，其600℃的导热系数大于30W/(m·K)，延 长炭砖的使用寿命。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于耐火材料
，具体涉及。
技术介绍
近年来高炉炉缸、炉底的工作条件变得极其恶劣，侵蚀、破损的速度十分迅速，炉缸和 炉底储存着炽热的铁水，修补异常困难，因而如何提高高炉炉缸、炉底的炉衬寿命成为冶金 工作者共同的课题。高炉炉缸、炉底用炭砖耐火材料损毁主要有以下几方面铁水的渗透、 溶蚀和冲刷，碱金属侵蚀，热应力破坏，氧化熔蚀，CO分解产生C沉积等。炭砖的制造方法一般是以电锻无烟煤作骨料，加入天然鳞片石墨或人造石墨来提高导热 性，加入硅粉来提高微孔化率，同时加入陶瓷相如刚玉等提高其抗侵蚀性，以煤焦油沥青(酚 醛树脂)作为结合剂经配料、混辗、模压或振动成型后埋炭焙烧而成。当采用树脂作结合剂 时，因其碳化后的碳结构为非晶态的玻璃碳，其导热系数小，并且残炭少，因而大大削弱了 炭砖的导热性能。若炭砖的导热性能差，在其使用过程中，不易在炭砖表面形成凝固的渣铁 保护层，会使铁水对炭砖的冲刷更严重，同时加剧了热应力对炭砖的破坏。因此提高炼铁高 炉用炭砖的导热性能变得十分重要。
技术实现思路
本专利技术旨在克服现技术缺陷，目的是提供一种高导热性能、能延长使用寿命的炼铁高炉 炉衬用炭砖及其制备方法。为完成上述任务，本专利技术炭砖组分采用的技术方案是电锻煤为30 80wt%、天然鳞片 石墨为5 20wt %、人造石墨为5 40wt%、单质硅粉为2 8wt。/。和氧化铝微粉为3 8wt%， 外加上述混合料8 20wtM的改性酚醛树脂与酚醛树脂的混合物。本专利技术按上述炭砖的组分，其制备工艺是先将电锻煤和人造石墨混辗1 3分钟，加入 树脂进行冷态混辗，混辗时间为3 5分钟，再加入硅粉、氧化铝微粉、天然鳞片石墨和人造 石墨细粉，冷态混辗15 30分钟，然后进行冷态模压或振动成型，最后在埋炭气氛下于1200 140(TC条件下烧成。其中电锻煤的颗粒级配是，粒度为5 3mm的占10 25wt。/。、粒度为3 lmm的占10 35wt%、粒度为1 Omm的占10 20wt%;人造石墨的颗粒级配是，粒度为3 lmm的占l 10wt%、粒度为1 0mm的占2 10wt%、粒度<0.088mm的占2 20wt%;天然鳞片石墨的粒度为O.074mm;单质硅粉的粒度为O.045mm;氧化铝微粉的粒度O.005mm。改性酚醛树脂与酚醛树脂的混合物是，改性酚醛树脂为混合物的40~100wt%，酚醛树脂为混合物的0~60wt%;改性酚醛树脂为钼改性酚醛树脂、镍改性酚醛树脂、钴改性酚醛树脂、二茂化铁改性酚醛树脂中的 一种以上。由于采用上述技术方案，本专利技术可有效提高炼铁高炉炉衬用炭砖的导热性能，其600°C的导热系数大于30W/(nvK)，延长炭砖的使用寿命。具体实施例方式下面结合具体实施方式对本专利技术做进一步的描述，并非对保护范围的限制。 实施例l一种炼铁高炉炉衬用炭砖的制备方法，其特征在于所述炭砖的组分是电锻煤为30 40wt°/。、天然鳞片石墨为10 20wt°/。、人造石墨为24 35wt%、单质硅粉为2 8wt。/。和氧化 铝微粉为3 8wt%，外加上述混合料8 10wt。/。的钼改性酚醛树脂与酚醛树脂的混合物；其 中，钼改性酚醛树脂为混合物的80~95wt%，酚醛树脂为混合物的5~20wt% 。按所述炭砖的组分，其制备工艺是先将电锻煤和人造石墨混辗1 3分钟，加入树脂进 行冷态混辗，混辗时间为3 5分钟，再加入硅粉、氧化铝微粉、天然鳞片石墨和人造石墨细 粉，冷态混辗15 30分钟，然后进行冷态模压或振动成型，最后在埋炭气氛下于1200 1250°C 条件下烧成。其中电锻煤的颗粒级配是，粒度为5 3mm的占10 25wt。/。、粒度为3 lmm的占10 35wt%、粒度为1 0mm的占10 20wt%;人造石墨的颗粒级配是，粒度为3~lmm的占l 10wt%、粒度为1 0mm的占2 10wt%、粒度<0.088mm的占2 20wt%;天然鳞片石墨的 粒度为O.074mm;单质硅粉的粒度为O.045mm;氧化铝微粉的粒度O.005mm。本实施例所制备的炼铁高炉炉衬用炭砖经检测，导热系数(60(TC)为40~50 (W/nrK)。 实施例2一种炼铁高炉炉衬用炭砖的制备方法，其特征在于所述炭砖的组分是电锻煤为40 50wt%、天然鳞片石墨为5 10wt %、人造石墨为14 40wt%、单质硅粉为2 8wt。/。和氧化 铝微粉为3 8wt%，外加上述混合料8 10wtn/。的钴改性酚醛树脂与酚醛树脂的混合物；其 中，钴改性酚醛树脂为混合物的70~80wt%，酚醛树脂为混合物的20~30wt% 。制备工艺除最后在埋炭气氛下于1250 130(TC条件下烧成外，其余同实施例1。 本实施例所制备的炼铁高炉炉衬用炭砖经检测，导热系数(600°C)为35~45 (W/nrK)。4实施例3一种炼铁高炉炉衬用炭砖的制备方法，其特征在于所述炭砖的组分是电锻煤为50 60wt%、天然鳞片石墨为10 20wt %、人造石墨为5 15wt%、单质硅粉为2 8wt。/。和氧化 铝微粉为3 8wt%，外加上述混合料8 10wt。/。的钼改性酚醛树脂和镍改性酚醛树脂。 制备工艺除振动成型，埋炭气氛下于1300 135(TC条件下烧成外，其余同实施例l。 本实施例所制备的炼铁高炉炉衬用炭砖经检测，导热系数(60(TC)为45~55 (W/nvK)。 实施例4一种炼铁高炉炉衬用炭砖的制备方法，其特征在于所述炭砖的组分是电锻煤为60 70wt%、天然鳞片石墨为5 10wt %、人造石墨为10 15wt%、单质硅粉为5 8wt。/。和氧化 铝微粉为5 8wt%，外加上述混合料10 15wt。/。的镍改性酚醛树脂与酚醛树脂的混合物；其 中，镍改性酚醛树脂为混合物的65~75wt%,酚醛树脂为混合物的25 40wt% 。制备工艺除振动成型，埋炭气氛下于1350 140(TC条件下烧成外，其余同实施例l。 本实施例所制备的炼铁高炉炉衬用炭砖经检测，导热系数(600°C)为38 42 (W/m《)。 实施例5一种炼铁高炉炉衬用炭砖的制备方法，其特征在于所述炭砖的组分是电锻煤为70 80wt%、天然鳞片石墨为5 8wt %、人造石墨为5 15wt%、单质硅粉为2 5wt。/。和氧化铝 微粉为3 5wt。/。，外加上述混合料10 15wt。/。的二茂化铁改性酚醛树脂与酚醛树脂的混合物； 其中，二茂化铁改性酚醛树脂为混合物的55~65wt%，酚醛树脂为混合物的35~45wt% 。 制备工艺除最后在埋炭气氛下于1250 130(TC条件下烧成外，其余同实施例1。 本实施例所制备的炼铁高炉炉衬用炭砖经检测，导热系数(600°C)为34~38 (W/m《)。 实施例6一种炼铁高炉炉衬用炭砖的制备方法，其特征在于所述炭砖的组分是电锻煤为35 45wt%、天然鳞片石墨为5 15wt %、人造石墨为24 35wt%、单质硅粉为5 8wt。/。和氧化 铝微粉为5 8wt。/。，外加上述混合料10 15wt。/。的钴改性酚醛树脂和二茂化铁改性酚醛树脂。 制备工艺除最后在埋炭气氛下于1250 130(TC条件下烧成外，其余同实施例1。 本实施例所制备的炼铁高炉炉衬用炭砖经检测，导热系数(本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种炼铁高炉炉衬用炭砖的制备方法，其特征在于所述炭砖的组分是：电锻煤为３０～８０ｗｔ％、天然鳞片石墨为５～２０ｗｔ％、人造石墨为５～４０ｗｔ％、单质硅粉为２～８ｗｔ％和氧化铝微粉为３～８ｗｔ％，外加上述混合料８～２０ｗｔ％的改性酚醛树脂与酚醛树脂的混合物；　按所述炭砖的组分，其制备工艺是：先将电锻煤和人造石墨混辗１～３分钟，加入树脂进行冷态混辗，混辗时间为３～５分钟，再加入硅粉、氧化铝微粉、天然鳞片石墨和人造石墨细粉，冷态混辗１５～３０分钟，然后进行冷态模压或振动成型，最后在埋炭气氛下于１２００～１４００℃条件下烧成。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李亚伟，陈希来，葛山，桑绍柏，
申请(专利权)人：李亚伟，陈希来，葛山，桑绍柏，
类型：发明
国别省市：83