[发明专利]矿热炉用保温型微孔电炉炭块的制备方法

说明书

一种保温型微孔电炉炭块的制备方法，包括原料准备、配料、干混、湿混、成型、焙烧步骤，其中，干混的操作是先将冶金焦加入混捏锅里，再将煅烧无烟煤、碳化硅、硅粉加入至混捏锅中，启动搅拌，以将干粉料搅拌至混合均匀；湿混的操作是将粘结剂、单甘脂加入至混捏锅的干粉料内，继续搅拌至混合均匀，形成糊料，成型是将糊料出锅后晾凉，再将晾凉后的糊料注入至成型模具内，使用液压机对糊料进行挤压，形成生坯炭块，再将生坯炭块置于0‑40℃的水中冷却3小时以上定型；焙烧，形成微孔炭块；本发明在原料加入了冶金焦，且加入方式是与原料预先混合在成型，这种方式保证了冶金焦能够均匀分布于炭块内部，从而降低炭块的导热性。

技术领域

本发明涉及炭块制备技术领域，尤其涉及一种矿热炉用保温型微孔电炉炭块的制备方法。

背景技术

矿热炉用电炉炭块，气孔率较高，平均孔径超过2μm，抗冲刷、抗铁水渗透能力要弱于微孔炭块。已有的研究表明，铁水的渗透性是随着气孔的孔径大而变大，1μm以下的微孔铁水不渗透。

矿热炉为了满足炉体保温的需要，所用炭块导热率要求一般不超过（室温）大于5.0W/(m.K)，但是目前市场上平均孔径小于1μm的微孔炭块主要用于有水冷壁的高炉，导热系数（室温）大于9.0W/(m.K),这样的炭块用于需要保温的矿热炉时，第一会造成炉体温度散失快，不节能；第二因为炭块的导热性好，炉膛热量的下传会使炭块下高铝砖温度升高，超过砖的荷重软化点，造成炉体变形、渗铁、漏炉穿底事故。所以已有的高导热率的微孔炭块不能直接用于矿热炉。

发明内容

有必要提出一种矿热炉用保温型微孔电炉炭块的制备方法。

一种矿热炉用保温型微孔电炉炭块的制备方法，包括以下步骤：

原料准备：将无烟煤采用低温煅烧，得到低温煅烧无烟煤；

配料：将低温煅烧无烟煤、碳化硅、硅粉、冶金焦、粘结剂、单甘脂按照比例准备；

干混：将冶金焦、煅烧无烟煤、碳化硅、硅粉加入至混捏锅中，启动搅拌，以将干粉料搅拌至混合均匀；

湿混：将粘结剂、单甘脂加入至混捏锅的干粉料内，继续搅拌至混合均匀，形成糊料；

成型：将糊料出锅后，晾料至110-120℃，再将晾凉后的糊料注入至成型模具内，使用液压机对糊料进行挤压，形成生坯炭块，再将生坯炭块置于0-40℃的水中冷却3小时以上定型；

焙烧，形成微孔炭块。

本发明在原料加入了导热率较低的冶金焦及低温煅烧无烟煤，且加入方式是与原料预先混合在成型，这种方式保证了冶金焦能够均匀分布于炭块内部，从而降低炭块的导热性。

这与高炉用的炭砖是不一样的，例如申请号为201210489801x的专利中的炭砖是适用于高炉冶炼的，高炉冶炼要求微孔、高导热率炭砖，这是由高炉的结构而决定的，高炉的炉壁包括内侧炭砖层和外侧的水冷夹套层，冶炼时，高温铁水的温度被高导热率的炭砖层传递至水冷夹套层，被水冷夹套层迅速激冷，形成一层金属液壳体，包围在炉体内部上，从而形成对隔热保护蹭，所以高炉的炭砖中原料使用了导热率较高的高温处理的无烟煤，这与本发明是不一样的，本发明是适用于矿热炉的炭砖，由于矿热炉的外侧并未设置冷却夹套，其保温是依靠炉体的保温炭砖来实现的，所以炭砖需要自身导热率低、保温性好、隔热性能好，且为了拉长炭砖寿命，避免铁水对炭砖的冲刷、腐蚀，将炭砖的孔径做到很小，形成微孔炭砖。

而且，高炉用的炭砖的原料中使用了高温煅烧无烟煤，高温煅烧后的无烟煤内部组织结构被石墨化，其导热率较高，而低温煅烧的无烟煤中的炭由于煅烧温度较低，并非被石墨化，低温煅烧是为了将煤中的灰分挥发，而其中的组织形式并未被石墨化，所以其导热率较低，自身保温性能很好。

具体实施方式

本发明实施例提供了一种矿热炉用保温型微孔电炉炭块的制备方法，包括以下步骤：