專利名稱：新型模壓輕質(zhì)炭磚及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電爐爐底隔熱層用炭磚及其制造方法，特別涉及一種冶煉鐵合金產(chǎn)品以及生產(chǎn)電石和黃磷等大中型各種還原性電爐爐底隔熱層用新型輕質(zhì)炭磚及其制造方法。
背景技術(shù)：
現(xiàn)代大型電石爐以及冶煉鐵合金的還原性電爐要求高效、節(jié)能，保證爐齡達到長壽的目的，以此而獲得更大的經(jīng)濟效益。
目前國內(nèi)電石爐以及鐵合金電爐等都采用高爐炭磚砌筑，由于輕質(zhì)炭磚國內(nèi)幾乎無生產(chǎn)，因此，大部分電石爐及鐵合金爐都采用高鋁質(zhì)、粘土質(zhì)隔熱耐火磚做為隔熱層和不受高溫熔融物料及侵蝕性氣體作用的窯爐內(nèi)襯。但由于高鋁質(zhì)隔熱耐火磚抗氧化性能、抗侵蝕性氣體能力都較差，同時，高鋁質(zhì)材料沒有含炭材料的熱穩(wěn)定性能好，而且與電石爐、鐵合金電爐用含炭材質(zhì)不匹備，從而使高鋁質(zhì)、粘土質(zhì)輕質(zhì)保溫磚在實際應用中存在性能要求的不足，縮短整個爐襯的使用壽命。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的在于克服背景技術(shù)中輕質(zhì)炭磚的缺點，提供一種新型模壓輕質(zhì)炭磚及其制造方法。
本發(fā)明的技術(shù)方案一種新型模壓輕質(zhì)炭磚，以重量百分比表示，原料中含有電煅燒無煙煤40～60％，人造石墨15～25％，工業(yè)硅粉10～15％，可燃物10～20％，外加占上述原料總重的16～20％的粘結(jié)劑。
所述的炭磚，原料中電煅燒無煙煤40～50％，人造石墨20～25％，工業(yè)硅粉10～15％，可燃物15～20％，粘結(jié)劑16～20％。
所述的炭磚，原料中電煅燒無煙煤45～55％，人造石墨18～23％，工業(yè)硅粉10～15％，可燃物13～18％，粘結(jié)劑16～20％。
所述的炭磚，原料中電煅燒無煙煤50～60％，人造石墨15～20％，工業(yè)硅粉10～15％，可燃物10～15％，粘結(jié)劑16～20％。
所述的炭磚，原料中電煅燒無煙煤的粒度為0.075～4mm，人造石墨的粒度為0.075～0.15mm，工業(yè)硅粉的粒度不大于320目，可燃物的粒度為0.2～2mm。
所述的粘結(jié)劑為a或b，其中a為中溫瀝青，b為70～75％的中溫瀝青與25～30％的煤焦油的混和物。
所述的可燃物為聚輕球，或為漂珠，或為鋸末。
一種新型模壓輕質(zhì)炭磚的制造方法，包括稱取原料、混料、成型、干燥和燒成，混料時在溫度為150～160℃的混捏鍋中進行，混捏時間為60～90分鐘；混合料經(jīng)成型干燥后，將磚坯裝入窯爐中，在還原氣氛下從常溫加熱至1200～1350℃，加熱時間為360～420小時；并在1200～1350℃條件下，保溫48～72小時燒成。
結(jié)合產(chǎn)品性能指標表1，本發(fā)明的積極有益效果如下(1)產(chǎn)品具有較高的耐熱穩(wěn)定性，常溫耐壓強度高，達到21MPa。
(2)材料中含有工業(yè)硅微粉，通過燒成使產(chǎn)品具有良好的機械強度。
(3)材料中含有的人造石墨和電煅燒無煙煤，通過燒成使制品達到半石墨化程度，使產(chǎn)品具有良好的抗化學侵蝕能力；(4)材料中含有聚輕球或其它可燃物，產(chǎn)品在燒成過程中聚輕球熔解并部分結(jié)焦和形成均勻一致的微氣孔，在使用中起到蓄熱保溫的作用，產(chǎn)品的導熱系數(shù)低于1.5W/m.k，保溫效果好，節(jié)能顯著。
(5)材料中以中溫瀝青或中溫瀝青與煤焦油的混合油為結(jié)合劑在焙燒過程中使原料粘結(jié)性能更佳，粘結(jié)劑在焙燒過程中有50％結(jié)焦，其余成分也形成微氣孔。
(6)產(chǎn)品用于大、中型電石爐以及各種鐵合金電爐、黃磷爐爐底的隔熱層起保溫作用，達到節(jié)能、高效提高爐齡的作用，因此，經(jīng)濟效益明顯。
四

圖1為新型模壓輕質(zhì)炭磚的制造工藝流程圖。
五、具體實施例實施例一按重量百分比稱取電煅燒無煙煤40％，人造石墨25％，工業(yè)硅粉15％，聚輕球20％，外加占上述原料總重的16％的中溫瀝青。
上述原料在混捏鍋中加熱混捏均勻，經(jīng)模壓成型，燒成時在還原氣氛下將磚坯由常溫加熱至1200℃，升溫時間為420小時，并在1200℃下保溫72小時產(chǎn)品隨爐冷卻出窯。
產(chǎn)品出窯后，對其理化性能，表面質(zhì)量和外形尺寸進行檢驗；產(chǎn)品合格后按尺寸標準或合同要求進行磨砌、組裝；最后將產(chǎn)品包裝入庫，保管或發(fā)貨。
實施例二同實施例一基本相同，相同之處不再敘述，不同之處在于原料中電煅燒無煙煤60％，人造石墨15％，工業(yè)硅粉10％，聚輕球15％，外加占上述原料總重的20％的中溫瀝青。
將上述原料加入混捏鍋，在150℃下混捏90分鐘，經(jīng)315噸以上液壓機模壓成型；然后入窯，磚坯在還原氣氛下由常溫加熱至1350℃，升溫時間為360小時，并在1350℃下保溫48小時后，制品隨爐冷卻出窯。
實施例三同實施例一基本相同，相同之處不再敘述，不同之處在于原料中粒度為0.075～4mm的電煅無煙煤48％，粒度為0.075～0.15mm的人造石墨20％，粒度不大于320目的工業(yè)硅粉12％，粒度為0.5～2mm的漂珠20％，外加占上述原料總重的20％的粘結(jié)劑。其中粘結(jié)劑為70％的中溫瀝青與30％煤焦油混和物。
將上述原料加入混捏鍋，在155℃下混捏80分鐘，再經(jīng)350噸液壓機模壓成型；然后入窯，磚坯在還原氣氛下由常溫加熱至1300℃，升溫時間為380小時，并在1300℃下保溫60小時，制品隨爐冷卻出窯。
實施例四同實施例一基本相同，相同之處不再敘述，不同之處在于原料中粒度為0.075～4mm的電煅無煙煤50％，粒度為0.075～0.15mm的人造石墨20％，粒度不大于320目的工業(yè)硅粉12％，粒度為0.5～2mm的漂珠18％，外加占上述原料總重的20％的粘結(jié)劑。其中粘結(jié)劑為75％的中溫瀝青與25％煤焦油混和物。
將上述原料加入混捏鍋，在158℃下混捏70分鐘，經(jīng)380噸液壓機模壓成型；然后入窯，將磚坯在還原氣氛下由常溫加熱至1260℃，升溫時間為380小時，并在1260℃下保溫60小時后，制品隨爐冷卻出窯。
實施例五同實施例一基本相同，相同之處不再敘述，不同之處在于原料中粒度為0.075～4mm的電煅無煙煤55％，粒度為0.075～0.15mm的人造石墨17％，粒度不大于320目的工業(yè)硅粉13％，粒度為0.5～2mm的漂珠15％，外加占上述原料總重的19％的粘結(jié)劑。其中粘結(jié)劑為73％的中溫瀝青與27％煤焦油混和物。
實施例六同實施例一基本相同，相同之處不再敘述，不同之處在于原料中粒度為0.075～4mm的電煅無煙煤48％，粒度為0.075～0.15mm的人造石墨20％，粒度不大于320目的工業(yè)硅粉12％，粒度為0.5～2mm的漂珠20％，外加占上述原料總重的18％的粘結(jié)劑。其中粘結(jié)劑為75％的中溫瀝青與25％煤焦油混和物。
實施例七同實施例一基本相同，相同之處不再敘述，不同之處在于
原料中粒度為0.075～4mm的電煅無煙煤55％，粒度為0.075～0.15mm的人造石墨17％，粒度不大于320目的工業(yè)硅粉13％，粒度為0.5～2mm的鋸末15％，外加占上述原料總重的17％的粘結(jié)劑。其中粘結(jié)劑為72％的中溫瀝青與28％煤焦油混和物。
實施例八同實施例一基本相同，相同之處不再敘述，不同之處在于原料中粒度為0.075～4mm的電煅無煙煤53％，粒度為0.075～0.15mm的人造石墨17％，粒度不大于320目的工業(yè)硅粉19％，粒度為0.5～2mm的鋸末11％，外加占上述原料總重18％的中溫瀝青。
表1實施例1～8中的產(chǎn)品性能指標

權(quán)利要求
1.一種新型模壓輕質(zhì)炭磚，其特征是以重量百分比表示，原料中含有電煅燒無煙煤40～60％，人造石墨15～25％，工業(yè)硅粉10～15％，可燃物10～20％，外加占上述原料總重的16～20％的粘結(jié)劑。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的炭磚，其特征是原料中電煅燒無煙煤40～50％，人造石墨20～25％，工業(yè)硅粉10～15％，可燃物15～20％，粘結(jié)劑16～20％。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的炭磚，其特征是原料中電煅燒無煙煤45～55％，人造石墨18～23％，工業(yè)硅粉10～15％，可燃物13～18％，粘結(jié)劑16～20％。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的炭磚，其特征是原料中電煅燒無煙煤50～60％，人造石墨15～20％，工業(yè)硅粉10～15％，可燃物10～15％，粘結(jié)劑16～20％。
5.根據(jù)權(quán)利要求1～4中任一項所述的炭磚，其特征是原料中電煅燒無煙煤的粒度為0.075～4mm，人造石墨的粒度為0.075～0.15mm，工業(yè)硅粉的粒度不大于320目，可燃物的粒度為0.2～2mm。
6.根據(jù)權(quán)利要求1～4中任一項所述的炭磚，其特征是所述的粘結(jié)劑為a或b，其中a為中溫瀝青，b為70～75％的中溫瀝青與25～30％的煤焦油的混和物。
7.根據(jù)權(quán)利要求1～5中任一項中所述的炭磚，其特征是所述的可燃物為聚輕球，或為漂珠，或為鋸末。
8.一種新型模壓輕質(zhì)炭磚的制造方法，包括稱取原料、混料、成型、干燥和燒成，其特征是混料時在溫度為150～160℃的混捏鍋中進行，混捏時間為60～90分鐘；混合料經(jīng)成型干燥后，將磚坯裝入窯爐中，在還原氣氛下從常溫加熱至1200～1350℃，加熱時間為360～420小時；并在1200～1350℃條件下，保溫48～72小時燒成。
全文摘要
本發(fā)明公開一種新型模壓輕質(zhì)炭磚及其制造方法。原料中含有粒度為0.075～4mm的電煅無煙煤40～60％，粒度為0.075～0.15mm的石墨15～25％，粒度不大于320目的工業(yè)硅粉10～15％，粒度為0.5～2mm的可燃物10～20％，外加16～20％的結(jié)合劑。將所用原料混捏均勻，經(jīng)模壓成型、在還原氣氛下高溫焙燒總時間不低于360～420小時，并在1200～1350℃溫度下保溫48～72個小時后，經(jīng)精密機械加工而成。本發(fā)明的新型模壓輕質(zhì)炭磚具有較高的機械強度、良好的保溫效果和優(yōu)異的抗堿、抗氧化性能。用于較大型電石爐和各種大、中型還原性電爐爐底隔熱層，可延長其使用壽命，具有明顯的經(jīng)濟效益。
文檔編號C04B33/04GK1944328SQ200610048538
公開日2007年4月11日 申請日期2006年8月4日 優(yōu)先權(quán)日2006年8月4日
發(fā)明者白紀周, 赫紹先, 聶桂秋, 白劍偉, 王培茹, 王志強, 王平原, 張國英, 白緒武 申請人:鄭州華宇耐火材料有限公司