低氣孔率自焙炭塊的製作方法
2023-12-10 10:52:17 2
專利名稱：低氣孔率自焙炭塊的製作方法
技術領域：
本發明是一種高爐及還原性電爐的內襯耐火材料，尤其是一種以碳或碳化物為基料的耐火材料。
多年以來，世界各國的高爐多採用精密加工的焙燒炭塊砌築高爐的爐底、爐缸。高爐生產中由於溫差應力，致使爐襯出現環狀斷裂及異常侵蝕，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，採用傳統的焙燒炭塊砌築爐底、爐缸，高爐生產兩年後爐底、爐缸炭塊即出現嚴重破損被迫更換(《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60～10天，給冶金工廠的生產與生鐵平衡帶來極大的影響。因此，改變爐襯的材質和結構，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，世界主要產鋼國家不惜花費巨資，開發新型爐襯材料，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，對於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)。但由於造價高昂(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)和還原性電爐上應用，但由於受原材料組成和製作工藝的限制，其導熱性、耐渣、鐵及鹼金屬侵蝕性能等指標還不能完全適應強化冶煉的大、中型高爐對爐襯的要求。
本發明的任務是提供一種性能優良、壽命長、成本低的炭質爐襯材料——低氣孔率自焙炭塊。
為實現上述任務，本發明所採用的技術方案是低氣孔率自焙炭塊由煅燒無煙煤、碳化矽、氧化矽、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％碳化矽4—0mm，10～25％氧化矽 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，送入經過精密加工的模具中，經高頻加壓、振動成型製成所需幾何形狀、尺寸精度的不燒炭塊製品。
超細微粉添加劑由粒度小於0.074mm的金屬Si、B4C、BW組成。
由於採用上述技術方案，使得低氣孔率自焙炭塊具有優良的導熱性能、抵抗渣鐵及鹼金屬侵蝕能力強、透氣度低以及抗鐵水熔蝕、滲透性能佳等優點。低氣孔率自焙炭塊砌入高爐，經過生產過程中的熱量焙燒，可以焙燒成堅實、緻密、近於無縫的整體，爐襯整體結構強度高，而且能有效地吸收高爐烘爐以及升溫過程中出現的溫差應力對爐襯產生的破壞作用，解決了國內外大型高爐採用焙燒炭塊爐襯出現的環狀斷裂、異常侵蝕對爐襯的破壞，提高爐襯壽命一倍以上。
按目前現行離岸價計算，低氣孔率自焙炭塊僅相當於美、法每噸產品價格的五分之一至三分之一。序號產品名稱 單價(元/噸) 備註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採用低氣孔率自焙炭塊砌築還原性電爐的熔池和爐底，可以有效地阻止冶煉產物對爐底的穿透，使爐襯壽命提高1～3倍。
實施例一種用於砌築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％碳化矽4—0mm，14％氧化矽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。
製成後的低氣孔率自焙炭塊的主要技術指標體積密度≥1.66g/cm3顯氣孔率≤6％常溫耐壓強度≤35MPa耐鹼性0或LC透氣度≤30mD。
蝕水溶蝕指數≤50％
權利要求
1.一種用於高爐及還原性電爐的低氣孔率自焙炭塊爐襯材料，其特徵在於由煅燒無煙煤、碳化矽、氧化矽、煤瀝青、煤焦油、樹脂及超細微粉添加劑組成。
2.根據權利要求1所述的低氣孔率自焙炭塊爐襯材料，其特徵在於所述材料的重量百分比為煅燒無煙煤8—0mm， 35～60％碳化矽4—0mm， 10～25％氧化矽 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.根據權利要求1和2所述的低氣孔率自焙炭塊爐襯材料，其特徵在於所述的材料在110～165℃條件下混捏，所得混合料送入經過精密加工的模具中，經高頻加壓、振動成型。
4.根據權利要求1和2所述的低氣孔率自焙炭塊爐襯材料，其特徵在於所述的超細微粉添加劑由粒度小於0.074mm的金屬Si、B4C、BN組成。
全文摘要
本發明涉及一種高爐及還原性電爐用內襯材料。採用煅燒無煙煤、碳化矽、氧化矽、煤瀝青、煤焦油、樹脂為主要原料，經高頻模壓振動成型製成所需的幾何形狀、尺寸精度的炭塊製品。勿需加工和焙燒即可砌築成所要求的爐襯，利用爐子生產的自身熱量可焙燒成堅實、緻密、近於無縫的整體。具有導熱能力高、抗渣鐵和抗鹼金屬侵蝕能力強、爐襯壽命高等特點。產品價格相當於國外產品的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 優先權日1994年6月30日
發明者郝運中, 陳前琬, 陳文 , 李孜 申請人:冶金工業部武漢鋼鐵設計研究院