專利名稱：高爐爐底、爐缸用高導(dǎo)熱石墨塊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于炭質(zhì)耐火材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種高爐爐底、爐缸用高導(dǎo)熱石墨 塊。
背景技術(shù)：
同一座高爐的內(nèi)襯采用多種材料配套使用后，高爐壽命明顯延長。其中，石墨塊適 用于高爐爐底的最下層以及爐缸貼砌冷卻壁，利用其高導(dǎo)熱性，加強爐底、爐缸的冷卻，降 低爐底、爐缸磚襯溫度，延長爐襯壽命。高爐在運行過程中，高爐爐底、爐缸長期遭受化學(xué)侵 蝕、鐵水流動對炭磚的沖刷、炭磚的氧化、熱應(yīng)力和熱膨脹使高爐內(nèi)襯受到破壞，嚴重影響 高爐的正常運行，縮短了高爐的使用壽命。目前，國內(nèi)外生產(chǎn)的石墨塊普遍存在導(dǎo)熱性能較 低且波動很大，特別是室溫導(dǎo)熱系數(shù)較低，僅40w/m.k左右，另外，其它性能如抗堿性、抗氧 化性、抗鐵水溶蝕性也較差，產(chǎn)品的理化性能不穩(wěn)定等不足。隨著高爐的大型化、長壽化的 發(fā)展，現(xiàn)有的石墨塊已經(jīng)不能滿足高爐的發(fā)展要求。

發(fā)明內(nèi)容
本方法要解決的技術(shù)問題是現(xiàn)有的石墨塊存在的導(dǎo)熱系數(shù)小、抗堿性、抗氧化性 差的技術(shù)問題，提供一種導(dǎo)熱系數(shù)高、抗堿性、抗氧化性好的高爐爐底、爐缸用高導(dǎo)熱石墨 塊。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下本發(fā)明的高爐爐底、爐缸用高導(dǎo)熱石墨塊，其原料由下述重量份的組份組成2mm <粒徑彡4mm的石油焦 11 15重量份1mm <粒徑彡2mm的石油焦 10 14重量份0. 075mm <粒徑彡0. 15mm的石油焦 53 60重量份粒徑< 0. 075mm的石油焦 34 40重量份中溫浙青 22 25重量份。原料組份重量百分比優(yōu)選為2讓 <粒徑彡4讓的石油焦 12 14重量份1讓 <粒徑≤2讓的石油焦 12 14重量份0. 075mm <粒徑≤0. 15mm的石油焦 55 58重量份粒徑< 0. 075mm的石油焦 35 38重量份中溫浙青 22 25重量份。本發(fā)明的的高爐爐底、爐缸用高導(dǎo)熱石墨塊的制備方法，該方法包括如下步驟(1)煅燒將石油焦在1300 1350°C下真空煅燒30 40min ；(2)破碎、配料將煅燒后的石油焦粉碎、篩分成粒徑為粒徑為2mm <粒徑≤4mm、 1mm <粒徑≤2mm、0. 075mm <粒徑≤0. 15mm的顆粒和小于等于0. 075mm的細粉四種規(guī)格； 然后按2mm <粒徑≤4mm的顆粒11 15重量份、1mm <粒徑≤2mm的顆粒10 14重量份、0. 075mm <粒徑彡0. 15mm的顆粒53 60重量份、粒徑彡0. 075mm的石油焦34 40重 量份的比例配料；(3)混捏、成型將上述步驟(2)配制的原料，于混捏鍋中在160 170°C下混捏 20 30min ；然后加入22 25重量份的中溫浙青，再混涅30 40min，然后倒入磨具內(nèi)振 動成型；(4)焙燒將經(jīng)步驟(3)成型的產(chǎn)品于焙燒爐內(nèi)進行一次焙燒，焙燒溫度1350 1400°C，焙燒時間15 25天；(5)浸漬將經(jīng)步驟(4)焙燒后的產(chǎn)品自然冷卻后，放入裝有浸漬浙青的高壓浸漬 罐中浸漬6 7小時，其壓力為0. 1 0. 15MPa，浸漬罐溫度160 170°C ；(6) 二次焙燒將上述浸漬好的產(chǎn)品放進焙燒爐內(nèi)進行二次焙燒，焙燒溫度 1350 1400°C，焙燒時間9 11天;(7)石墨化、精加工將經(jīng)過二次焙燒的產(chǎn)品，裝進石墨化爐中石墨化，石墨化溫 度為2600 3000°C，石墨化時間2 3天；然后將石墨化毛坯精加工成所需要的規(guī)格。本發(fā)明配方選用強度較高的易石墨化的優(yōu)質(zhì)針狀焦，采用小顆料配方，并且采用 高壓多浸多焙的方法，使浸漬劑充分浸透到石墨塊的孔隙中，這樣降低了石墨塊的氣孔 率，提高產(chǎn)品的致密性、體積密度和強度，最重要的是大幅度提高了石墨塊的導(dǎo)熱系數(shù)和 抗堿侵蝕性，徹底解決了石墨塊導(dǎo)熱系數(shù)低的問題，達到了大型高爐用高導(dǎo)熱石墨塊質(zhì)量 的要求。參照ZBQ52004標準的試驗方法測定石墨塊導(dǎo)熱系數(shù)，室溫下石墨塊導(dǎo)熱系數(shù)為 150w/m. k ；參照GB9975標準試驗方法測定石墨塊抗堿性，石墨塊抗堿性為U級；參照GB/ T1324-91標準試驗方法測定石墨塊的抗氧化率，石墨塊的抗氧化率為20%。具體有益效果為(1)提高了石墨塊的導(dǎo)熱系數(shù)，在高爐上應(yīng)用時有效地減少了高爐炭塊熱梯度，降 低了熱應(yīng)力，避免應(yīng)力集中。同時能夠確保優(yōu)良的熱傳導(dǎo)性能，冷卻效果好。使鐵水在內(nèi)部 砌體工作端面上凝結(jié)，形成渣皮，保護內(nèi)部磚襯，并且能夠有效地減少對炭塊溶蝕和滲透侵 蝕。(2)熱膨脹系數(shù)低，重?zé)湛s小，在高溫下有較好的體積穩(wěn)定性，保證了高溫下爐 體的穩(wěn)定性。(3)結(jié)構(gòu)致密、氣孔率低、抗壓抗折強度高，抵抗應(yīng)力能力強。
具體實施例方式下面通過實施例對本發(fā)明做詳細說明，但并不以任何方式限制本發(fā)明。實施例1本發(fā)明的高爐爐底、爐缸用高導(dǎo)熱石墨塊，其原料由下述重量份的組份組成2mm <粒徑彡4mm的石油焦 11 15重量份1mm <粒徑彡2mm的石油焦 10 14重量份0. 075mm <粒徑彡0. 15mm的石油焦 53 60重量份粒徑彡0. 075mm的石油焦 34 40重量份中溫浙青 22 25重量份。本發(fā)明的高爐爐底、爐缸用高導(dǎo)熱石墨塊的制備方法，該方法包括如下步驟
(1)煅燒將石油焦在1300 1350°C下真空煅燒30 40min ；(2)破碎、配料將煅燒后的石油焦粉碎、篩分成粒徑為2mm <粒徑彡4mm、lmm <粒徑彡2mm、0. 075mm <粒徑彡0. 15mm的顆粒和小于等于0. 075mm的細粉四種規(guī)格；然 后按2mm <粒徑彡4mm的顆粒11 15重量份、1mm <粒徑彡2mm的顆粒10 14重量份、 0. 075mm <粒徑彡0. 15mm的顆粒53 60重量份、粒徑彡0. 075mm的石油焦34 40重量 份的比例配料；(3)混捏、成型將上述步驟(2)配制的原料，于混捏鍋中在160 170°C下混捏 20 30min ；然后加入22 25重量份的中溫浙青，再混涅30 40min，然后倒入磨具內(nèi)振 動成型；(4)焙燒將經(jīng)步驟(3)成型的產(chǎn)品于焙燒爐內(nèi)進行一次焙燒，焙燒溫度1350 1400°C，焙燒時間15 25天；(5)浸漬將經(jīng)步驟⑷焙燒后的產(chǎn)品自然冷卻后，放入裝有浸漬浙青的高壓浸漬 罐中浸漬6 7小時，其壓力為0. 1 0. 15MPa，浸漬罐溫度160 170°C ；(6) 二次焙燒將上述浸漬好的產(chǎn)品放進焙燒爐內(nèi)進行二次焙燒，焙燒溫度 1350 1400°C，焙燒時間9 11天;(7)石墨化、精加工將經(jīng)過二次焙燒的產(chǎn)品，裝進石墨化爐中石墨化，石墨化溫 度為2600 3000°C，石墨化時間2 3天；然后將石墨化毛坯精加工成所需要的規(guī)格。實施例2本發(fā)明的高爐爐底、爐缸用高導(dǎo)熱石墨塊，其原料由下述重量份的組份組成2謹 <粒徑彡4謹?shù)氖徒?11重量份1謹 <粒徑彡2謹?shù)氖徒?12重量份0. 075mm <粒徑彡0. 15mm的石油焦 58重量份粒徑< 0. 075mm的石油焦 35重量份中溫浙青 22重量份。本發(fā)明的高爐爐底、爐缸用高導(dǎo)熱石墨塊的制備方法，該方法包括如下步驟(1)煅燒將石油焦在1300°C下真空煅燒40min ；(2)破碎、配料將煅燒后的石油焦粉碎、篩分成粒徑為2mm <粒徑彡4mm、lmm <粒徑彡2mm、0. 075mm <粒徑彡0. 15mm的顆粒和小于等于0. 075mm的細粉四種規(guī)格；然后 按2mm <粒徑< 4mm的顆粒11重量份、1mm <粒徑< 2mm的顆粒12重量份、0. 075mm <粒 徑彡0. 15mm的顆粒58重量份、粒徑彡0. 075mm的石油焦35重量份的比例配料；(3)混捏、成型將上述步驟(2)配制的原料，于混捏鍋中在160°C下混捏30min ； 然后加入22重量份的中溫浙青，再混涅30min，然后倒入磨具內(nèi)振動成型；(4)焙燒將經(jīng)步驟(3)成型的產(chǎn)品于焙燒爐內(nèi)進行一次焙燒，焙燒溫度1350°C， 焙燒時間25天；(5)浸漬將經(jīng)步驟(4)焙燒后的產(chǎn)品自然冷卻后，放入裝有浸漬浙青的高壓浸漬 罐中浸漬6小時，其壓力為0. 15MPa，浸漬罐溫度160°C ；(6) 二次焙燒將上述浸漬好的產(chǎn)品放進焙燒爐內(nèi)進行二次焙燒，焙燒溫度 1350°C，焙燒時間11天；(7)石墨化、精加工將經(jīng)過二次焙燒的產(chǎn)品，裝進石墨化爐中石墨化，石墨化溫
5度為2600°C，石墨化時間3天；然后將石墨化毛坯精加工成所需要的規(guī)格。實施例3本發(fā)明的高爐爐底、爐缸用高導(dǎo)熱石墨塊，其原料由下述重量份的組份組成2謹 <粒徑彡4謹?shù)氖徒?12重量份1謹 <粒徑彡2謹?shù)氖徒?14重量份0. 075mm <粒徑彡0. 15mm的石油焦 60重量份粒徑彡0. 075謹?shù)氖徒?38重量份中溫浙青 23重量份。本發(fā)明的高爐爐底、爐缸用高導(dǎo)熱石墨塊的制備方法，該方法包括如下步驟(1)煅燒將石油焦在1350°C下真空煅燒30min ；(2)破碎、配料將煅燒后的石油焦粉碎、篩分成粒徑為2mm <粒徑彡4mm、lmm <粒徑彡2mm、0. 075mm <粒徑彡0. 15mm的顆粒和小于等于0. 075mm的細粉四種規(guī)格；然后 按2mm <粒徑< 4mm的顆粒12重量份、1mm <粒徑< 2mm的顆粒14重量份、0. 075mm <粒 徑彡0. 15mm的顆粒60重量份、粒徑彡0. 075mm的石油焦38重量份的比例配料；(3)混捏、成型將上述步驟⑵配制的原料，于混捏鍋中在162°C下混捏28min ； 然后加入23重量份的中溫浙青，再混涅32min，然后倒入磨具內(nèi)振動成型；(4)焙燒將經(jīng)步驟(3)成型的產(chǎn)品于焙燒爐內(nèi)進行一次焙燒，焙燒溫度1370°C， 焙燒時間20天；(5)浸漬將經(jīng)步驟⑷焙燒后的產(chǎn)品自然冷卻后，放入裝有浸漬浙青的高壓浸漬 罐中浸漬6. 5小時，其壓力為0. 12MPa，浸漬罐溫度165°C ；(6) 二次焙燒將上述浸漬好的產(chǎn)品放進焙燒爐內(nèi)進行二次焙燒，焙燒溫度 1370°C，焙燒時間10天;(7)石墨化、精加工將經(jīng)過二次焙燒的產(chǎn)品，裝進石墨化爐中石墨化，石墨化溫 度為2800°C，石墨化時間2天；然后將石墨化毛坯精加工成所需要的規(guī)格。實施例4本發(fā)明的高爐爐底、爐缸用高導(dǎo)熱石墨塊，其原料由下述重量份的組份組成2mm <粒徑彡4mm的石油焦 13重量份1謹 <粒徑彡2謹?shù)氖徒?10重量份0. 075mm <粒徑彡0. 15mm的石油焦 53重量份粒徑< 0. 075mm的石油焦 40重量份中溫浙青 24重量份。本發(fā)明的高爐爐底、爐缸用高導(dǎo)熱石墨塊的制備方法，該方法包括如下步驟(1)煅燒將石油焦在1320°C下真空煅燒35min ；(2)破碎、配料將煅燒后的石油焦粉碎、篩分成粒徑為2mm <粒徑彡4mm、lmm <粒徑彡2mm、0. 075mm <粒徑彡0. 15mm的顆粒和小于等于0. 075mm的細粉四種規(guī)格；然后 按2mm <粒徑< 4mm的顆粒13重量份、1mm <粒徑< 2mm的顆粒10重量份、0. 075mm <粒 徑彡0. 15mm的顆粒53重量份、粒徑彡0. 075mm的石油焦40重量份的比例配料；(3)混捏、成型將上述步驟(2)配制的原料，于混捏鍋中在165°C下混捏26min ； 然后加入24重量份的中溫浙青，再混涅34min，然后倒入磨具內(nèi)振動成型；
(4)焙燒將經(jīng)步驟(3)成型的產(chǎn)品于焙燒爐內(nèi)進行一次焙燒，焙燒溫度1380°C， 焙燒時間18天；(5)浸漬將經(jīng)步驟(4)焙燒后的產(chǎn)品自然冷卻后，放入裝有浸漬浙青的高壓浸漬 罐中浸漬7小時，其壓力為0. 13MPa，浸漬罐溫度170°C ；(6) 二次焙燒將上述浸漬好的產(chǎn)品放進焙燒爐內(nèi)進行二次焙燒，焙燒溫度 1380°C，焙燒時間9天;(7)石墨化、精加工將經(jīng)過二次焙燒的產(chǎn)品，裝進石墨化爐中石墨化，石墨化溫 度為2700°C，石墨化時間3天；然后將石墨化毛坯精加工成所需要的規(guī)格。實施例5本發(fā)明的高爐爐底、爐缸用高導(dǎo)熱石墨塊，其原料由下述重量份的組份組成2mm<粒徑≤4mm的石油焦 15重量份1mm <粒徑≤2mm的石油焦 11重量份0. 075mm <粒徑≤0. 15mm的石油焦 56重量份粒徑≤0. 075謹?shù)氖徒?36重量份中溫浙青 25重量份。本發(fā)明的高爐爐底、爐缸用高導(dǎo)熱石墨塊的制備方法，該方法包括如下步驟(1)煅燒將石油焦在1340°C下真空煅燒32min ；(2)破碎、配料將煅燒后的石油焦粉碎、篩分成粒徑為2mm <粒徑≤4mm、lmm <粒徑≤2mm、0. 075mm <粒徑≤0. 15mm的顆粒和小于等于0. 075mm的細粉四種規(guī)格；然后 按2mm <粒徑< 4mm的顆粒15重量份、1mm <粒徑< 2mm的顆粒11重量份、0. 075mm <粒 徑≤0. 15mm的顆粒56重量份、粒徑≤0. 075mm的石油焦36重量份的比例配料；(3)混捏、成型將上述步驟(2)配制的原料，于混捏鍋中在166°C下混捏20min ； 然后加入25重量份的中溫浙青，再混涅40min，然后倒入磨具內(nèi)振動成型；(4)焙燒將經(jīng)步驟(3)成型的產(chǎn)品于焙燒爐內(nèi)進行一次焙燒，焙燒溫度1350 1400°C，焙燒時間15 25天；(5)浸漬將經(jīng)步驟(4)焙燒后的產(chǎn)品自然冷卻后，放入裝有浸漬浙青的高壓浸漬 罐中浸漬6 7小時，其壓力為0. 1 0. 15MPa，浸漬罐溫度160 170°C ；(6) 二次焙燒將上述浸漬好的產(chǎn)品放進焙燒爐內(nèi)進行二次焙燒，焙燒溫度 1400°C，焙燒時間10天;(7)石墨化、精加工將經(jīng)過二次焙燒的產(chǎn)品，裝進石墨化爐中石墨化，石墨化溫 度為3000°C，石墨化時間2天；然后將石墨化毛坯精加工成所需要的規(guī)格。
權(quán)利要求
1.一種高爐爐底、爐缸用高導(dǎo)熱石墨塊，其特征在于其原料由下述重量份的組份組成2mm <粒徑≤4mm的石油焦 11 15重量份 1謹 <粒徑≤2謹?shù)氖徒?10 14重量份 0. 075mm <粒徑;^ 0. 15mm的石油焦 53 60重量份 粒徑< 0. 075mm的石油焦 34 40重量份 中溫浙青 22 25重量份。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高爐爐底、爐缸用高導(dǎo)熱石墨塊，其特征在于原料組份重量 百分比如下2謹 <粒徑≤4謹?shù)氖徒?12 14重量份 1謹 <粒徑≤2謹?shù)氖徒?12 14重量份 0. 075mm <粒徑≤ 0. 15mm的石油焦 55 58重量份 粒徑≤ 0. 075mm的石油焦 35 38重量份 中溫浙青 22 25重量份。
3.權(quán)利要求1所述的高爐爐底、爐缸用高導(dǎo)熱石墨塊的制備方法，其特征在于該方法 包括如下步驟(1)煅燒將石油焦在1300 1350°C下真空煅燒30 40min；(2)破碎、配料將煅燒后的石油焦粉碎、篩分成2mm<粒徑≤4mm、Imm <粒徑≤2mm、 0. 075mm <粒徑< 0. 15mm的顆粒和小于等于0. 075mm的細粉四種規(guī)格；然后按2mm <粒徑 ≤4mm的顆粒11 15重量份、Imm <粒徑≤2mm的顆粒10 14重量份、0. 075mm <粒徑 ≤0. 15mm的顆粒53 60重量份、粒徑≤0. 075mm的石油焦34 40重量份的比例配料；(3)混捏、成型將上述步驟(2)配制的原料，于混捏鍋中在160 170°C下混捏20 30min ；然后加入22 25重量份的中溫浙青，再混涅30 40min，然后倒入磨具內(nèi)振動成 型；(4)焙燒將經(jīng)步驟(3)成型的產(chǎn)品于焙燒爐內(nèi)進行一次焙燒，焙燒溫度1350 1400°C，焙燒時間15 25天；(5)浸漬將經(jīng)步驟(4)焙燒后的產(chǎn)品自然冷卻后，放入裝有浸漬浙青的高壓浸漬罐中 浸漬6 7小時，其壓力為0. 1 0. 15MPa，浸漬罐溫度160 170°C ；(6)二次焙燒將上述浸漬好的產(chǎn)品放進焙燒爐內(nèi)進行二次焙燒，焙燒溫度1350 1400°C，焙燒時間9 11天；(7)石墨化、精加工將經(jīng)過二次焙燒的產(chǎn)品，裝進石墨化爐中石墨化，石墨化溫度為 2600 3000°C，石墨化時間2 3天；然后將石墨化毛坯精加工成所需要的規(guī)格。
全文摘要
高爐爐底、爐缸用高導(dǎo)熱石墨塊，屬于炭質(zhì)耐火材料技術(shù)領(lǐng)域。其原料由下述重量份的組份組成2mm＜粒徑≤4mm的石油焦11～15重量份、1mm＜粒徑≤2mm的石油焦10～14重量份、0.075mm＜粒徑≤0.15mm的石油焦53～60重量份、粒徑≤0.075mm的石油焦、34～40重量份、中溫瀝青22～25重量份。本發(fā)明配方選用強度較高的易石墨化的優(yōu)質(zhì)針狀焦，采用小顆料配方，并且采用高壓多浸多焙的方法，使浸漬劑充分浸透到石墨塊的孔隙中，這樣降低了石墨塊的氣孔率，提高產(chǎn)品的致密性、體積密度和強度，最重要的是大幅度提高了石墨塊的導(dǎo)熱系數(shù)和抗堿侵蝕性，徹底解決了石墨塊導(dǎo)熱系數(shù)低的問題，達到了大型高爐用高導(dǎo)熱石墨塊質(zhì)量的要求。
文檔編號C04B35/622GK101993246SQ200910065959
公開日2011年3月30日 申請日期2009年8月27日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月27日
發(fā)明者李健偉, 石欣, 肖偉 申請人:李健偉;石欣;肖偉