[发明专利]一种高导热高抗蚀电煅煤基炭砖及其制备方法

说明书

本发明涉及一种高导热高抗蚀电煅煤基炭砖及其制备方法。其技术方案是：以8～16wt％的微波处理电煅煤细粉、10～25wt％的α‑Al₂O₃微粉、4～8wt％的硅粉、1～4wt％的铝钛合金粉和2～4wt％的高温沥青为基质，以50～65wt％微波处理电煅煤颗粒为骨料，外加基质与骨料之和的10～20wt％热固性酚醛树脂。先将基质共混，得到基质细粉；然后将所述骨料置于混碾机混碾，再加入热固性酚醛树脂，混碾；最后加入所述基质细粉，混碾；成型，干燥，得到炭砖生坯。在所述炭砖生坯表面均匀喷涂或涂刷一层浆料，干燥，于空气气氛和1150～1250℃保温12～24h，制得高导热高抗蚀电煅煤基炭砖。本发明成本低和易于工业化生产，所制制品强度高、热导率高和抗铁水侵蚀性能优异。

技术领域

本发明属于电煅煤基炭砖技术领域。具体涉及一种高导热高抗蚀电煅煤基炭砖及其制备方法。

背景技术

高炉炉缸炉底炭砖的寿命决定着高炉的一代炉役。近些年，随着高炉大型化和长寿化发展，以及高风压、高风温和富氧喷煤等强化冶炼技术的应用，对炉缸炉底炭砖的性能提出了更高的要求。因此，开发新一代高导热、高抗蚀炭砖对高炉长寿具有重要意义。

高炉炭砖一般采用电煅煤作为骨料，由于电煅煤是一种低石墨化碳且自身多孔，因此电煅煤基炭砖的导热系数普遍偏低、微孔特性很差。目前，为提高电煅煤炭砖的导热系数，国内外多数厂家都采用添加大量高导热石墨物质，如“高炉用高导热炭砖及其制造方法”(CN1304329C)、“用于炼铁高炉炉衬、炉缸的热压烧成炭砖”(CN1293207C)、“高导热微孔模压炭砖及其生产方法”(CN1328219C)、“一种炼铁高炉炉衬用炭砖及其制备方法”(CN101514377B)、“一种高炉炉缸炉底用炭砖及其制备方法”(CN102432316A)、“一种高导热超微孔炭砖及其制备方法”(CN102992805B)、“一种高导热炭砖及其生产方法”(CN102992793A)、“一种高炉炉衬用炭砖及其制备方法”(CN103613393A)、“高导热炭砖”(CN104557065A)、“高导热高温模压炭砖”(CN103951440A)和“一种高导热超微孔炭砖及其制备方法”(CN102992805B)等专利技术，在炭砖的制备过程中添加超过30wt％的石墨物质，虽在一定程度上提高了炭砖的导热系数；但在高炉的实际生产环境条件下，这些石墨物质极易向铁水中溶解，从而在炭砖中留下孔洞，为铁水的渗透提供了通道，进而导致炭砖形成脆化层，在铁水的冲刷作用下造成炭砖结构性剥落。此外，石墨类原料成本偏高，大比例添加石墨必定会造成炭砖制造成本提高，不利于高炉生产成本的降低。

更重要的是高炉炭砖的烧成工艺为埋碳烧成，即将成型好的炭砖置于固定的窑洞中，用焦炭颗粒将炭砖完全掩埋进行高温烧成处理，这种埋碳烧成工艺需要消耗大量的焦炭并且耗时，烧成效率低。

发明内容

本发明旨在克服现有技术缺陷，目的是提供一种成本低、易于工业化生产和无需埋碳烧成的高导热高抗蚀电煅煤基炭砖的制备方法，用该方法制备的高导热高抗蚀电煅煤基炭砖强度高、热导率高和抗铁水侵蚀性能优异。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案的具体步骤是：

所述电煅煤基炭砖的成分及其含量是：以8～16wt％的微波处理电煅煤细粉、10～25wt％的α-Al₂O₃微粉、4～8wt％的硅粉、1～4wt％的铝钛合金粉和2～4wt％的高温沥青为基质，以50～65wt％微波处理电煅煤颗粒为骨料，外加上述基质和骨料10～20wt％的热固性酚醛树脂为结合剂。

按所述电煅煤基炭砖的成分及其含量，先将所述基质共混1～3小时，得到基质细粉；然后将所述骨料置于混碾机中，混碾5～8分钟，再加入所述热固性酚醛树脂，混碾10～15分钟；最后加入所述基质细粉，混碾15～30分钟；成型，于150～220℃条件下干燥，得到炭砖生坯。