[发明专利]一种以废弃碳化硅匣钵为主要原料的碳化硅捣打料

说明书

本发明公开了一种适用于填充高炉铜冷却壁横、竖缝隙之间、凹槽处、冷却壁镶砖之间缝隙的碳化硅捣打料，属于不定形耐火材料技术领域。所述碳化硅捣打料以废弃碳化硅匣钵中，各组分及其所占质量百分比包括：废弃碳化硅匣钵颗粒料50～65％，废弃碳化硅匣钵粉18～25％，硅微粉2～5％，天然石墨1～6％，生粘土1～3％，固化剂1～2％，改性水玻璃6～9％。本发明所述碳化硅捣打料以废旧碳化硅匣钵材料为主要原料制备而成，具有常温固化、固化后强度高、致密度高、导热性优良等优点，并可实现废弃碳化硅匣钵的回收再利用问题，且涉及的原料价格低廉、来源及质量稳定，具有重要的经济和环境效益。

技术领域

本发明属于不定形耐火材料领域，具体涉及一种以废弃碳化硅匣钵为主要原料的碳化硅捣打料。

背景技术

高炉炉身、炉腹、炉腰部位一般采用铜冷却壁做为冷却设备，利用铜的高导热性能，将炉内热量通过冷却水及时带走。铜冷却壁之间的横、竖缝隙，冷却壁镶砖之间缝隙均采用高导热材料进行填充，冷却壁和高导热填料共同作用，降低了冷却壁本体的温度，更利于形成渣皮保护内衬材料和冷却壁，且致密度好的填料可以有效的阻挡高炉内煤气的泄露，保护炉壳，延长高炉使用寿命。若采用的填料导热性能差、致密度低，热量传至该部位时受到阻碍，不能及时传导出去，导致该部位热量集中，温度升高，加速填料和冷却壁的侵蚀程度，严重时冷却壁损毁、烧穿，必须进行停炉维修。材料致密度低会导致高炉内高温高压煤气通过捣打料的缝隙串漏至炉壳，导致炉壳温度升高，必须采取打水降温或炉壳开孔灌浆来封堵缝隙，影响高炉正常生产。填料的质量是冷却系统中的薄弱环节，国内外高炉一般选用碳化硅捣打料作为该部位填料。

传统碳化硅捣打料所用原料一般采用含量≥90％的中档碳化硅。采用90碳化硅作为材料原料时，碳化硅晶体多为针状或柱状晶体，结晶不完整且晶体较小、晶体表面致密度不高、气孔较多；部分未完全参与反应的物质作为杂质留存在碳化硅中，导热性能不高，捣打料成品导热系数不高，影响正常高炉冷却系统传热。

全国陶瓷行业生产过程中会产生大量的废旧碳化硅匣钵制品，这些废弃匣钵数量巨大，而且极难处理，大部分废弃匣钵典型处理方式为掩埋或降级使用。因此企业需要买地丢弃或掩埋这些日益增多的废料，增加生产成本，同时也造成了资源的极大浪费和严重的环境污染。由于不同来源的废旧匣钵所用的碳化硅种类、碳化硅含量、气孔率有较大差别，废料的品质也不同，而大部分碳化硅制品企业对碳化硅的品质要求较高，基本不会对废旧材料进行再利用，因此废旧材料的回收利用率较低。在国家环保形势严峻和耐材企业经济效益不断下降的压力下，积极响应国家节能、降耗政策，使该废旧匣钵料在碳化硅捣打料中的再生利用成为一个重要课题。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种以废弃碳化硅匣钵为主要原料的碳化硅捣打料，它具有优异的致密性和导热性能，且涉及的制备成本低、原料来源丰富，可有效解决废旧匣钵料的资源化利用问题，具有良好的经济和环境效益。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种以废弃碳化硅匣钵为主要原料的碳化硅捣打料，各组分按质量百分比计包括：废弃碳化硅匣钵颗粒料50～65％，废弃碳化硅匣钵粉18～25％，硅微粉2～5％，天然石墨1～6％，生粘土1～3％，固化剂1～2％，改性水玻璃6～9％。

优选的，所述改性水玻璃所占质量百分比为6～7.5％。

上述方案中，所述废弃碳化硅匣钵颗粒料由废弃碳化硅匣钵进行回收、拣选、清洗、破碎后所得，它由粒径为3～1mm和1～0.074mm的两种颗粒按1:(0.7～0.9)的质量比混合而成；SiC含量≥80wt％。

上述方案中，所述废弃碳化硅匣钵粉经由废弃碳化硅匣钵进行回收、拣选、清洗、破碎粉磨、筛分所得，它由粒度为≤0.074mm、≤0.045mm的两种粉体按1:(0.1～0.3)的质量比混合而成；SiC含量≥80wt％。