專利名稱：低氣孔率自焙炭塊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是一種高爐及還原性電爐的內(nèi)襯耐火材料，尤其是一種以碳或碳化物為基料的耐火材料。
多年以來，世界各國的高爐多采用精密加工的焙燒炭塊砌筑高爐的爐底、爐缸。高爐生產(chǎn)中由于溫差應(yīng)力，致使?fàn)t襯出現(xiàn)環(huán)狀斷裂及異常侵蝕，隨著高爐冶煉過程的強化，高爐的爐襯壽命明顯縮短。如鞍鋼11號(2580m3)高爐，采用傳統(tǒng)的焙燒炭塊砌筑爐底、爐缸，高爐生產(chǎn)兩年后爐底、爐缸炭塊即出現(xiàn)嚴(yán)重破損被迫更換(《煉鐵》1993·1，P5～9)。鞍鋼十座大、中型高爐平均壽命已降低到四年，每年均需大修1～2座，每次大修需停產(chǎn)60～10天，給冶金工廠的生產(chǎn)與生鐵平衡帶來極大的影響。因此，改變爐襯的材質(zhì)和結(jié)構(gòu)，提高高爐壽命，已成為強化冶煉的大、中型高爐急待解決的重要課題。為提高高爐的爐襯壽命，近十年來，世界主要產(chǎn)鋼國家不惜花費巨資，開發(fā)新型爐襯材料，美國UCAR公司熱壓小塊炭磚和法國沙菲埃耐火材料公司的“陶瓷杯”技術(shù)，對于延長爐襯壽命取得明顯效果(《煉鐵》1990.3，P59～61；《國外鋼鐵》1992.9，P14～18)。但由于造價高昂(熱壓小塊炭磚離岸價2500～2800美元/噸，法國“陶瓷杯”爐襯1.2～1.6萬法朗/噸)，在發(fā)展中國家推廣存在很大的局限性。電煅燒無煙煤基自焙炭塊(CL87106099.X)已在我國一百多座中小高爐(50～640m3)和還原性電爐上應(yīng)用，但由于受原材料組成和制作工藝的限制，其導(dǎo)熱性、耐渣、鐵及堿金屬侵蝕性能等指標(biāo)還不能完全適應(yīng)強化冶煉的大、中型高爐對爐襯的要求。
本發(fā)明的任務(wù)是提供一種性能優(yōu)良、壽命長、成本低的炭質(zhì)爐襯材料——低氣孔率自焙炭塊。
為實現(xiàn)上述任務(wù)，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是低氣孔率自焙炭塊由煅燒無煙煤、碳化硅、氧化硅、煤瀝青、煤焦油、樹脂及超細微粉添加劑組成。
低氣孔率自焙炭塊材料重量百分比煅燒無煙煤8—0mm，35～60％碳化硅4—0mm，10～25％氧化硅 0～15％超細微粉添加劑 3～28％煤瀝青 8～25％煤焦油 0～10％樹脂 0～15％低氣孔率自焙炭塊是在110～165℃條件下混捏，送入經(jīng)過精密加工的模具中，經(jīng)高頻加壓、振動成型制成所需幾何形狀、尺寸精度的不燒炭塊制品。
超細微粉添加劑由粒度小于0.074mm的金屬Si、B4C、BW組成。
由于采用上述技術(shù)方案，使得低氣孔率自焙炭塊具有優(yōu)良的導(dǎo)熱性能、抵抗渣鐵及堿金屬侵蝕能力強、透氣度低以及抗鐵水熔蝕、滲透性能佳等優(yōu)點。低氣孔率自焙炭塊砌入高爐，經(jīng)過生產(chǎn)過程中的熱量焙燒，可以焙燒成堅實、致密、近于無縫的整體，爐襯整體結(jié)構(gòu)強度高，而且能有效地吸收高爐烘爐以及升溫過程中出現(xiàn)的溫差應(yīng)力對爐襯產(chǎn)生的破壞作用，解決了國內(nèi)外大型高爐采用焙燒炭塊爐襯出現(xiàn)的環(huán)狀斷裂、異常侵蝕對爐襯的破壞，提高爐襯壽命一倍以上。
按目前現(xiàn)行離岸價計算，低氣孔率自焙炭塊僅相當(dāng)于美、法每噸產(chǎn)品價格的五分之一至三分之一。序號產(chǎn)品名稱 單價(元/噸) 備注1 低氣孔率自焙炭塊 4500.002 UCAR熱壓小炭塊 2500×8.72人民幣∶美元-21800.00 ＝8.72∶13 法國“陶瓷杯”材料 12500×1.47 人民幣∶法國法朗-18375.00 ＝1.47∶1采用低氣孔率自焙炭塊砌筑還原性電爐的熔池和爐底，可以有效地阻止冶煉產(chǎn)物對爐底的穿透，使?fàn)t襯壽命提高1～3倍。
實施例一種用于砌筑高爐爐缸爐襯的低氣孔率自焙炭塊的重量百分比組成為煅燒無煙煤8—0mm，55％碳化硅4—0mm，14％氧化硅0.088—0mm，12％超細微粉添加劑 3％煤瀝青10％煤焦油 4％樹脂 2％按上述重量百分比組成的混合料，在120～125℃條件下混捏均勻，送入模具中加壓振動成型。
制成后的低氣孔率自焙炭塊的主要技術(shù)指標(biāo)體積密度≥1.66g/cm3顯氣孔率≤6％常溫耐壓強度≤35MPa耐堿性0或LC透氣度≤30mD。
蝕水溶蝕指數(shù)≤50％
權(quán)利要求
1.一種用于高爐及還原性電爐的低氣孔率自焙炭塊爐襯材料，其特征在于由煅燒無煙煤、碳化硅、氧化硅、煤瀝青、煤焦油、樹脂及超細微粉添加劑組成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低氣孔率自焙炭塊爐襯材料，其特征在于所述材料的重量百分比為煅燒無煙煤8—0mm， 35～60％碳化硅4—0mm， 10～25％氧化硅 0～15％超細微粉添加劑 3～20％煤瀝青 8～25％煤焦油 0～10％樹脂 0～15％
3.根據(jù)權(quán)利要求1和2所述的低氣孔率自焙炭塊爐襯材料，其特征在于所述的材料在110～165℃條件下混捏，所得混合料送入經(jīng)過精密加工的模具中，經(jīng)高頻加壓、振動成型。
4.根據(jù)權(quán)利要求1和2所述的低氣孔率自焙炭塊爐襯材料，其特征在于所述的超細微粉添加劑由粒度小于0.074mm的金屬Si、B4C、BN組成。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種高爐及還原性電爐用內(nèi)襯材料。采用煅燒無煙煤、碳化硅、氧化硅、煤瀝青、煤焦油、樹脂為主要原料，經(jīng)高頻模壓振動成型制成所需的幾何形狀、尺寸精度的炭塊制品。勿需加工和焙燒即可砌筑成所要求的爐襯，利用爐子生產(chǎn)的自身熱量可焙燒成堅實、致密、近于無縫的整體。具有導(dǎo)熱能力高、抗渣鐵和抗堿金屬侵蝕能力強、爐襯壽命高等特點。產(chǎn)品價格相當(dāng)于國外產(chǎn)品的1/5～1/3。
文檔編號C04B35/52GK1114297SQ9410661
公開日1996年1月3日 申請日期1994年6月30日 優(yōu)先權(quán)日1994年6月30日
發(fā)明者郝運中, 陳前琬, 陳文 , 李孜 申請人:冶金工業(yè)部武漢鋼鐵設(shè)計研究院