專利名稱：一種納米微孔碳化硅磚及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于高爐冶煉技術(shù)領(lǐng)域，涉及ー種納米微孔碳化硅磚及其制造方法。
背景技術(shù)：
在高爐使用過程中，容易造成爐身中上部爐襯嚴重破壞的因素是，當(dāng)高爐爐腹、爐腰、爐身下部受到嚴重侵蝕后，使爐身中上部失去支托而造成的垮落。因此爐襯材料材質(zhì)的改進對于抵抗煤氣化學(xué)侵蝕及固態(tài)物料磨蝕，從而做到十年無中修，極大的提高了經(jīng)濟效益。但是隨著高爐強化冶煉技術(shù)的不斷發(fā)展，普通材料材質(zhì)的炭塊爐襯技術(shù)還遠遠不能滿足高爐長壽的需要，普通材料材質(zhì)炭塊的導(dǎo)熱及抗熱震性能還不是很好，和高導(dǎo)石墨材料配合使用，溫度梯度較大，影響了熱傳遞的速度和均勻性，相對影響了爐襯的使用壽命。在高爐爐襯結(jié)構(gòu)中，爐身下部和爐腰部位為軟熔帶，化學(xué)反應(yīng)劇烈，其熱流量為高爐各部位之冠，普通材料在高溫下抗堿性能很差。爐腹部位為滴落帶，化學(xué)反應(yīng)最為劇烈，故一般結(jié)構(gòu)的耐火材料均不能保持長久。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，提供一種納米微孔碳化硅磚及其制造方法，在普通材質(zhì)炭磚爐襯結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，研制出的一種納米微孔碳化硅磚系用優(yōu)質(zhì)碳化硅為基質(zhì)，特殊 過程處理后，加入金屬硅等超微粉添加剤，經(jīng)高溫晶化處理，使其抵抗鉀、鈉等堿金屬侵蝕能力更強，抗熱震性能的大幅提高，抵抗物料的機械沖刷和剝蝕性能更加優(yōu)良，エ藝技術(shù)性能指標先進，從根本上解決了這ー問題，大大延長了高爐的使用壽命。其技術(shù)方案為—種納米微孔碳化娃磚,按重量份計有以下原料制備而成碳化娃:65-75份,石墨5-10份,金屬娃5-10份,a_AL203 :3_5份,氮化物:3_5份,浙青13-15份,樹月旨:3_5份。進ー步優(yōu)選，按重量份計有以下原料制備而成碳化硅65份，石墨5份，金屬硅8份，a-AL203 3份，氮化物3份，浙青13份，樹脂3份。一種納米微孔碳化硅磚的制造方法，包括以下步驟(I)破碎、配料按照本發(fā)明所述的各重量份稱取后，將碳化硅破碎篩分，然后按粒徑4-1mm (25-32%),1-Omm (15-25%)配料；碳化娃、石墨、金屬娃、a_AL203、氮化物共磨后，按粒徑-0. 075mm (40-45%)的比例配料；(2)混捏將步驟(I)配制的干原料，置于密閉混捏鍋中在180-190°c溫度區(qū)間進行混捏，先干混20-30min，然后加入樹脂3_5重量份、浙青13-15重量份，進行抽真空混捏30-40min ；(3)成型將混捏好的糊料進行涼料處理后，加入磨具內(nèi)，采用高頻振動成型,制成毛還;(4)高溫晶化處理毛坯經(jīng)過合格檢驗后，按照標準將毛坯放置在高溫焙燒窯內(nèi)，在1450— 1480°C范圍內(nèi)進行高溫焙燒處理，利用原位反應(yīng)法原理，使其內(nèi)部完成納米晶化反應(yīng)。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果本發(fā)明的納米微孔碳化硅磚選用優(yōu)質(zhì)碳化硅為基質(zhì)，碳化硅具有化學(xué)性能穩(wěn)定、導(dǎo)熱性能良好、熱膨脹系數(shù)小、耐磨性能好、強度大、抗沖擊等特性，特殊過程處理后，加入金屬硅超微粉、氮化物等添加剤，經(jīng)高溫晶化處理，使其技術(shù)性能指標達到或超出國外氮化硅結(jié)合碳化硅磚，并且在爐腹、爐腰、爐身下部惡劣的堿金屬侵蝕和抗爐料、渣鐵侵蝕性。納米纖維由于其獨特的表面效應(yīng)，體積效應(yīng)以及量子尺寸效應(yīng)，使得材料的電學(xué)、力學(xué)、磁學(xué)、光學(xué)等性能產(chǎn)生了巨大的變化，使的納米材料及其技術(shù)成為當(dāng)前科學(xué)研究的熱點之一，被認為是二十一世紀的又一次產(chǎn)業(yè)革命。


圖1為本發(fā)明納米微孔碳化硅磚具體應(yīng)用的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖具體實施例來詳細描述本發(fā)明的技術(shù)方案。如圖1所示，本發(fā)明納米微孔碳化硅磚作為爐襯，爐墻緊貼爐殼為鑲嵌石墨磚1，緊貼鑲嵌石墨磚I砌筑納米微孔碳化娃磚2。下表為納米微孔碳化娃磚和國外氮化娃結(jié)合碳化娃磚、美國UCAR小炭塊性能對比，如表I所示表I`
權(quán)利要求
1.一種納米微孔碳化硅磚，其特征在于，按重量份計有以下原料制備而成碳化硅65-75份,石墨5-10份,金屬娃5-10份，a_AL203 :3_5份,氮化物:3_5份,浙青13-15份，樹脂3_5份。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述納米微孔碳化硅磚，其特征在于，按重量份計有以下原料制備而成碳化硅65份，石墨5份，金屬硅8份，B-AL2O3 3份，氮化物3份，浙青13份，樹脂3份。
3.一種權(quán)利要求1所述納米微孔碳化硅磚的制造方法，其特征在于，包括以下步驟(1)破碎、配料按照權(quán)利要求1中所述的各重量份稱取后，將碳化硅破碎篩分，然后按粒徑4-1mm 25-32%,1-Omm 15-25%配料；碳化娃、石墨、金屬娃、a_AL203、氮化物共磨后,按粒徑-O. 075mm 40-45%的比例配料；(2)混捏將步驟(I)配制的干原料，置于密閉混捏鍋中在180-190°C溫度區(qū)間進行混捏，先干混20-30min，然后加入樹脂3_5重量份、浙青13-15重量份，進行抽真空混捏30_40min ；(3)成型將混捏好的糊料進行涼料處理后，加入磨具內(nèi)，采用高頻振動成型，制成毛坯；(4)高溫晶化處理毛坯經(jīng)過合格檢驗后，按照標準將毛坯放置在高溫焙燒窯內(nèi)，在1450— 1480°C范圍內(nèi)進行高溫焙燒處理，利用原位反應(yīng)法原理，使其內(nèi)部完成納米晶化反應(yīng)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種納米微孔碳化硅磚及其制造方法，按重量份計有以下原料制備而成碳化硅65-75份，石墨5-10份，金屬硅5-10份，a-AL2O33-5份，氮化物3-5份，瀝青13-15份，樹脂3-5份。本發(fā)明系用優(yōu)質(zhì)碳化硅為基質(zhì)，特殊過程處理后，加入金屬硅等超微粉添加劑，經(jīng)高溫晶化處理，使其抵抗鉀、鈉等堿金屬侵蝕能力更強，抗熱震性能的大幅提高，抵抗物料的機械沖刷和剝蝕性能更加優(yōu)良，工藝技術(shù)性能指標先進，從根本上解決了這一問題，大大延長了高爐的使用壽命。
文檔編號C04B35/66GK103030414SQ201310006079
公開日2013年4月10日 申請日期2013年1月8日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月8日
發(fā)明者石欣, 肖偉, 景延斌, 景延明 申請人:河南方圓炭素集團有限公司