[发明专利]一种耐腐蚀的碳化硅砖

说明书

本发明公开了一种耐腐蚀的碳化硅砖的生产工艺：按重量份配备如下原料：碳化硅微粉60‑69份、碳化硅纳米粉3‑5份，石墨粉：5‑10份，质量分数为99.9%的α‑Al₂O₃纳米粉0.9份，白云母粉0.8‑1.1份，六方氮化硼粉：2.8份，方解石粉；混捏，将捏好的糊料在模具中浇注成型，自然干燥后脱模，干燥好的湿坯在电炉中烧成。本发明的碳化硅砖其耐腐蚀性能好，使用寿命长，导热系数低，更加节能环保。

技术领域

本发明属于耐火材料技术领域，具体涉及一种耐腐蚀的碳化硅砖及其制备工艺。

背景技术

碳化硅砖是以SiC为主要原料制成的耐火材料。含SiC72%～99%。分为黏土结合、Si3N4结合、Sialon结合、β-SiC结合、Si2ON2结合和重结晶等碳化硅砖。

在高炉使用过程中，容易造成炉身中上部炉衬严重破坏的因素是，当高炉炉腹、炉腰、炉身下部受到严重侵蚀后，使炉身中上部失去支托而造成的垮落。因此炉衬材料材质的改进对于抵抗煤气化学侵蚀及固态物料磨蚀，从而做到十年无中修，极大的提高了经济效益。有中国专利提供过一种纳米微孔碳化硅砖，按重量份计有以下原料制备而成：碳化硅：65-75 份，石墨：5-10份，金属硅：5-10份，a-AL2O3：3-5份，氮化物：3-5份，沥青13-15份，树脂：3-5份。其加入金属硅等超微粉添加剂，经高温晶化处理，使其抵抗钾、钠等碱金属侵蚀能力更强，抗热震性能的大幅提高，抵抗物料的机械冲刷和剥蚀性能更加优良。但是在实践中发现，其铁水溶蚀指数仍然高达26%以上，导热系数也比较高，不利于节能环保。

本发明旨在提供一种耐腐蚀的碳化硅砖及其制备工艺，其耐腐蚀性能好，使用寿命长，导热系数低，更加节能环保。

发明内容

本发明针对现有技术中的缺点，提供一种耐腐蚀的碳化硅砖及其制备工艺，其耐腐蚀性能好，使用寿命长，导热系数低，更加节能环保。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种耐腐蚀的碳化硅砖的生产工艺：

（1）配料：

按重量份配备如下原料：碳化硅微粉60-69份（粒径15μm）、碳化硅纳米粉（粒径为30-60nm）3-5 份，石墨粉（粒径20-25μm）：5-10份，质量分数为99.9%的α-Al₂O₃纳米粉（粒径为20nm）0.9份，白云母粉0.8-1.1份（粒径5μm），六方氮化硼粉（粒径50μm）：2.8份，方解石粉（粒径120μm）；

配制好后球磨5min混合均匀；

（2）混捏：

将混合好的干原料，置于密闭混捏锅中在150℃温度下进行混捏15min，然后加入树脂2份，进行抽真空混捏20-25min；

（3）烧结成型

将捏好的糊料在模具中浇注成型，自然干燥后脱模，干燥好的湿坯在电炉中烧成，烧制分为2步：

第一步，以5℃/min的升速从室温升到700 ℃，保温10min；

第二步，以10℃/min的升速从室温升到1600 -1630℃，保温2h后随炉冷却既得成品。

本发明的有益之处在于：

（1）本发明的碳化硅砖耐腐蚀性能好，使用寿命长，导热系数低，更加节能环保。

（2）本发明从原料配方上进行了优化，包括物质的组分，粒径的选择，制得的碳化硅砖性能好，而且不含沥青，制作过程更安全环保。

（3）本发明还从烧结工艺上进行了优化，进行了两步法烧结保温成型，其晶华效果更好，可提高碳化硅砖的性能。