專利名稱：一種高導(dǎo)熱炭磚及其生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于炭磚耐火材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種煉鐵高爐爐襯用高導(dǎo)熱炭磚及其生產(chǎn)方法。
背景技術(shù)：
隨著高爐大型化、高效化發(fā)展，爐缸、爐底的工作條件變得極其惡劣，侵蝕、破損的速度十分迅速，爐缸和爐底儲存著熾熱的鐵水，修補異常困難，因而如何提高高爐爐缸、爐底的爐襯壽命成為冶金工作者共同的課題。高爐爐缸、爐底用炭磚耐火材料損毀主要有以下幾方面鐵水的滲透、熔蝕和沖刷，堿金屬侵蝕，熱應(yīng)力破壞，氧化熔蝕，CO分解產(chǎn)生C沉積等。炭磚的制造方法一般是以電煅無煙煤作骨料，加入石墨來提高導(dǎo)熱性，加入硅粉·來提高微孔化率，同時加入陶瓷相如剛玉粉等提高其抗侵蝕性，以煤焦油浙青(或酚醛樹月旨)作為結(jié)合劑經(jīng)配料、混輾、模壓或振動成型后埋炭焙燒而成。炭磚追求高導(dǎo)熱目的是在炭磚表面形成凝固的渣鐵保護層，進而保護爐襯。如果炭磚的導(dǎo)熱性能不好，就不易在炭磚表面形成凝固的渣鐵保護層，會使鐵水對炭磚的沖刷更嚴重，同時加劇了熱應(yīng)力對炭磚的破壞。因此，提高煉鐵高爐用炭磚的導(dǎo)熱性能變得十分重要。一般電鍛煤的石墨化度低于40%，其導(dǎo)熱性相對較差；而天然鱗片石墨呈片層狀結(jié)構(gòu)，盡管石墨化度很高，導(dǎo)熱性較好，但在炭磚成型時易形成內(nèi)部層裂及裂紋，故應(yīng)用受限；人造石墨需極高溫煅燒，能耗大、成本高，使用量同樣受到限制。目前，帶鋼連續(xù)退火爐用碳套石墨化度為80 90%，導(dǎo)熱性好，使用后作為廢棄料利用率很低。如果把廢舊石墨碳套作為原料生產(chǎn)低成本、高導(dǎo)熱炭磚，不僅可以節(jié)約資源、變廢為寶、改善環(huán)境，而且可以提高企業(yè)的經(jīng)濟效益和社會效益。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在克服現(xiàn)有煉鐵高爐用炭磚的導(dǎo)熱系數(shù)偏低的技術(shù)缺點，提供了一種高導(dǎo)熱炭磚的生產(chǎn)方法，而且生產(chǎn)能耗小、成本低廉。本發(fā)明炭磚技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的
一種高導(dǎo)熱炭磚，由以下原料按重量百分比配制而成電煅煤O 60wt%、廢舊碳套石墨30 90wt%，單質(zhì)硅粉4 10wt%和氧化鋁微粉3 10wt%，外加占電煅煤、廢舊碳套石墨，單質(zhì)硅粉和氧化鋁微粉混合料總重量6 20wt%的鎳改性酚醛樹脂。所述的廢舊碳套，是指廢舊的主要用于冷軋硅鋼片連續(xù)退火爐和其它加熱爐的爐棍的石墨碳套。采用廢舊碳套石墨導(dǎo)熱系數(shù)高，從而有效提高炭磚的導(dǎo)熱性能，而且成本低廉
MTv ο本發(fā)明的另一個目的是提供所述高導(dǎo)熱炭磚的生產(chǎn)方法。一種高導(dǎo)熱炭磚的生產(chǎn)方法，包括首先將廢舊碳套粉碎成石墨粉，然后將石墨粉和電煅煤顆粒進行混碾3 5分鐘，加入樹脂再次進行混碾，混碾時間為5 10分鐘，再加入單質(zhì)硅粉、氧化鋁微粉，混碾30 45分鐘，然后進行模壓、等靜壓或振動成型，最后在埋炭氣氛下于1200 1500°C條件下燒成。其中廢舊碳套石墨粉的顆粒級配是粒度大于3mm小于等于5mm的占5 40wt%,粒度大于Imm小于等于3mm的占10 55wt%,粒度大于O小于等于Imm的占10 50wt%。電煅煤的顆粒級配是粒度大于3mm小于等于5mm的占10 40wt%,粒度大于Imm小于等于3mm的占10 55wt%,粒度大于O小于等于Imm的占10 50wt%。單質(zhì)娃粉的粒度為〈O. 005mm，氧化鋁微粉的粒度〈O. 01mm。由于采用上述技術(shù)方案，本發(fā)明可有效提高炭磚的導(dǎo)熱性能，其600°C的導(dǎo)熱系數(shù)大于32 ff/(m*K)，可延長炭磚的使用壽命，而且生產(chǎn)能耗小、成本低 廉，提高企業(yè)和社會的經(jīng)濟效益。
具體實施例方式下面結(jié)合具體實施方式
對本發(fā)明做進一步的描述，并非對保護范圍的限制。實施例1
一種煉鐵高爐爐襯用高導(dǎo)熱炭磚及其生產(chǎn)方法，各原料含量為
電煅煤O 10wt%、廢舊碳套石墨80 90 wt%,單質(zhì)硅粉4 8wt%和氧化鋁微粉3 10wt%,外加上述混合料10 20wt%的鎳改性酹醒樹脂。生產(chǎn)方法是首先將廢舊碳套粉碎成石墨粉，然后將石墨粉和電煅煤顆粒進行混碾3 5分鐘，加入樹脂再次進行混碾，混碾時間為5 10分鐘，再加入單質(zhì)硅粉、氧化鋁微粉，混碾30 45分鐘，然后進行模壓、等靜壓或振動成型，最后在埋炭氣氛下于1250 1450°C條件下燒成。其中廢舊碳套石墨粉的顆粒級配是粒度大于3mm小于等于5mm的占5 40wt%,粒度大于Imm小于等于3mm的占10 55wt%,粒度大于O小于等于Imm的占10 50wt%。電煅煤的顆粒級配是粒度大于3mm小于等于5mm的占10 40wt%,粒度大于Imm小于等于3mm的占10 55wt%,粒度大于O小于等于Imm的占10 50wt%。單質(zhì)娃粉的粒度為〈O. 005mm，氧化鋁微粉的粒度〈O. 01mm。本實施例所制備的煉鐵高爐爐襯用高導(dǎo)熱炭磚經(jīng)檢測，導(dǎo)熱系數(shù)(600°C)為45 50 (ff/m · K)。實施例2
一種煉鐵高爐爐襯用高導(dǎo)熱炭磚及其生產(chǎn)方法，各原料含量為
電煅煤10 20wt%、廢舊碳套石墨70 80 wt%,單質(zhì)硅粉6 10wt%和氧化鋁微粉3 8wt%,外加上述混合料12 18wt%的鎳改性酹醒樹脂。生產(chǎn)方法除最后在埋炭氣氛下于1300 1400°C條件下燒成外，其余同實施例1。本實施例所制備的煉鐵高爐爐襯用高導(dǎo)熱炭磚經(jīng)檢測，導(dǎo)熱系數(shù)(600°C)為39 46 (ff/m · K)。實施例3
一種煉鐵高爐爐襯用高導(dǎo)熱炭磚及其生產(chǎn)方法，各原料含量為
電煅煤20 30wt%、廢舊碳套石墨60 70 wt%，單質(zhì)硅粉4 6wt%和氧化鋁微粉5 10wt%,外加上述混合料6 12wt%的鎳改性酹醒樹脂。生產(chǎn)方法除最后在埋炭氣氛下于1200 1350°C條件下燒成外，其余同實施例1。本實施例所制備的煉鐵高爐爐襯用高導(dǎo)熱炭磚經(jīng)檢測，導(dǎo)熱系數(shù)(600°C)為40
44(ff/m · K)。實施例4
一種煉鐵高爐爐襯用高導(dǎo)熱炭磚及其生產(chǎn)方法，各原料含量為
電煅煤30 40wt%、廢舊碳套石墨50 60 wt%，單質(zhì)硅粉4 7wt%和氧化鋁微粉3 8wt%,外加上述混合料14 20wt%的鎳改性酹醒樹脂。生產(chǎn)方法同實施例1。本實施例所制備的煉鐵高爐爐襯用高導(dǎo)熱炭磚經(jīng)檢測，導(dǎo)熱系數(shù)(600°C)為37
45(ff/m · K)。實施例5
一種煉鐵高爐爐襯用高導(dǎo)熱炭磚及其生產(chǎn)方法，各原料含量為
電煅煤40 50wt%、廢舊碳套石墨40 50 wt%，單質(zhì)硅粉4 9wt%和氧化鋁微粉4 10wt%,外加上述混合料16 20wt%的鎳改性酹醒樹脂
生產(chǎn)方法除最后在埋炭氣氛下于1300 1500°C條件下燒成外，其余同實施例1。本實施例所制備的煉鐵高爐爐襯用高導(dǎo)熱炭磚經(jīng)檢測，導(dǎo)熱系數(shù)(600°C)為34 38 (ff/m · K)。實施例6
一種煉鐵高爐爐襯用高導(dǎo)熱炭磚及其生產(chǎn)方法，各原料含量為
電煅煤50 60wt%、廢舊碳套石墨30 40wt%，單質(zhì)硅粉4 8wt%和氧化鋁微粉3 9wt%,外加上述混合料13 18wt%的鎳改性酹醒樹脂。生產(chǎn)方法除最后在埋炭氣氛下于1350 1450°C條件下燒成外，其余同實施例1。本實施例所制備的煉鐵高爐爐襯用高導(dǎo)熱炭磚經(jīng)檢測，導(dǎo)熱系數(shù)(60(TC)為32 36 (ff/m · K)。實施例7
一種煉鐵高爐爐襯用高導(dǎo)熱炭磚及其生產(chǎn)方法，各原料含量為
電煅煤5 15wt%、廢舊碳套石墨75 85wt%，單質(zhì)硅粉6 9wt%和氧化鋁微粉3 8wt%,外加上述混合料10 16wt%的鎳改性酹醒樹脂。生產(chǎn)方法除最后在埋炭氣氛下于1200 1350°C條件下燒成外，其余同實施例1。本實施例所制備的煉鐵高爐爐襯用高導(dǎo)熱炭磚經(jīng)檢測，導(dǎo)熱系數(shù)(600°C)為43 48 (ff/m · K)。實施例8
一種煉鐵高爐爐襯用高導(dǎo)熱炭磚及其生產(chǎn)方法，各原料含量為
電煅煤15 25wt%、廢舊碳套石墨65 75wt%，單質(zhì)硅粉4 6wt%和氧化鋁微粉5 10wt%,外加上述混合料12 20wt%的鎳改性酹醒樹脂。生產(chǎn)方法除最后在埋炭氣氛下于1300 1500°C條件下燒成外，其余同實施例1。本實施例所制備的煉鐵高爐爐襯用高導(dǎo)熱炭磚經(jīng)檢測，導(dǎo)熱系數(shù)(600°C)為41
46(ff/m · K)。
實施例9
一種煉鐵高爐爐襯用高導(dǎo)熱炭磚及其生產(chǎn)方法，各原料含量為
電煅煤25 35wt%、廢舊碳套石墨55 65wt%，單質(zhì)硅粉4 7wt%和氧化鋁微粉3 8wt%,外加上述混合料15 20wt%的鎳改性酹醒樹脂。生產(chǎn)方法除最后在埋炭氣氛下于1350 1480°C條件下燒成外，其余同實施例1。本實施例所制備的煉鐵高爐爐襯用高導(dǎo)熱炭磚經(jīng)檢測，導(dǎo)熱系數(shù)(600°C)為38 43 (ff/m · K)。實施例10
一種煉鐵高爐爐襯用高導(dǎo)熱炭磚及其生產(chǎn)方法，各原料含量為
電煅煤35 45wt%、廢舊碳套石墨45 55wt%，單質(zhì)硅粉4 9wt%和氧化鋁微粉4 10wt%,外加上述混合料6 14wt%的鎳改性酹醒樹脂。生產(chǎn)方法除最后在埋炭氣氛下于1250 1380°C條件下燒成外，其余同實施例1。本實施例所制備的煉鐵高爐爐襯用高導(dǎo)熱炭磚經(jīng)檢測，導(dǎo)熱系數(shù)(600°C)為34 37 (ff/m · K)。實施例11
一種煉鐵高爐爐襯用高導(dǎo)熱炭磚及其生產(chǎn)方法，各原料含量為
電煅煤45 55wt%、廢舊碳套石墨35 45wt%，單質(zhì)硅粉5 10wt%和氧化鋁微粉4 8wt%,外加上述混合料11 17wt%的鎳改性酹醒樹脂。生產(chǎn)方法除最后在埋炭氣氛下于1250 1480°C條件下燒成外，其余同實施例1。本實施例所制備的煉鐵高爐爐襯用高導(dǎo)熱炭磚經(jīng)檢測，導(dǎo)熱系數(shù)(600°C)為32 36 (ff/m · K)。
權(quán)利要求
1.一種高導(dǎo)熱炭磚，其特征在于由以下原料按重量百分比配制而成電煅煤O 60wt%、廢舊碳套石墨30 90wt%，單質(zhì)硅粉4 10wt%和氧化鋁微粉3 10wt%，外加占電煅煤、廢舊碳套石墨，單質(zhì)硅粉和氧化鋁微粉混合料總重量6 20wt%的鎳改性酚醛樹脂。
2.權(quán)利要求1所述高導(dǎo)熱炭磚的生產(chǎn)方法，其特征在于包括首先將廢舊碳套粉碎成石墨粉，然后將石墨粉和電煅煤顆粒進行混碾3 5分鐘，加入樹脂再次進行混碾，混碾時間為5 10分鐘，再加入單質(zhì)硅粉、氧化鋁微粉，混碾30 45分鐘，然后進行模壓、等靜壓或振動成型，最后在埋炭氣氛下于1200 150(TC條件下燒成。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述高導(dǎo)熱炭磚的生產(chǎn)方法，其特征在于所述廢舊碳套石墨粉的顆粒級配是粒度大于3mm小于等于5mm的占5 40wt%,粒度大于Imm小于等于3mm的占10 55wt%,粒度大于O小于等于1_的占10 50wt%。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述高導(dǎo)熱炭磚的生產(chǎn)方法，其特征在于所述電煅煤的顆粒級配是粒度大于3mm小于等于5mm的占10 40wt%,粒度大于Imm小于等于3mm的占10 55wt%,粒度大于O小于等于1_的占10 50wt%。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述高導(dǎo)熱炭磚的生產(chǎn)方法，其特征在于所述單質(zhì)硅粉的粒度為〈O. 005mm，氧化鋁微粉的粒度〈O. 01mm。
全文摘要
本發(fā)明屬于炭磚耐火材料技術(shù)領(lǐng)域，公開了一種高導(dǎo)熱炭磚，由以下原料按重量百分比配制而成電煅煤0～60wt%、廢舊碳套石墨30～90wt%，單質(zhì)硅粉4～10wt%和氧化鋁微粉3～10wt%，外加占電煅煤、廢舊碳套石墨，單質(zhì)硅粉和氧化鋁微粉混合料總重量6～20wt%的鎳改性酚醛樹脂。本發(fā)明還公開了所述高導(dǎo)熱炭磚的生產(chǎn)方法。本發(fā)明把廢舊石墨碳套作為原料生產(chǎn)低成本、高導(dǎo)熱炭磚，不僅可以節(jié)約資源、變廢為寶、改善環(huán)境，而且可以提高企業(yè)的經(jīng)濟效益和社會效益。
文檔編號C04B35/66GK102992793SQ201210518500
公開日2013年3月27日 申請日期2012年12月6日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月6日
發(fā)明者何明生, 陳希來, 薛改鳳, 駱忠漢, 彭守軍, 張剛, 陳華圣, 張敬 申請人:武漢鋼鐵(集團)公司