一種耐腐蝕的碳化硅磚的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于耐火材料技術(shù)領(lǐng)域，具體設(shè)及一種耐腐蝕的碳化娃磚及其制備工藝。
【背景技術(shù)】
[0002] 碳化娃磚是WSiC為主要原料制成的耐火材料。含SiC72%~99%。分為黏±結(jié) 合、Si3M結(jié)合、Sialon結(jié)合、P-SiC結(jié)合、Si20N2結(jié)合和重結(jié)晶等碳化娃磚。
[0003] 在高爐使用過(guò)程中，容易造成爐身中上部爐襯嚴(yán)重破壞的因素是，當(dāng)高爐爐腹、爐 腰、爐身下部受到嚴(yán)重侵蝕后，使?fàn)t身中上部失去支托而造成的跨落。因此爐襯材料材質(zhì)的 改進(jìn)對(duì)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(wú)中修，極大的提高了經(jīng)濟(jì)效 益。有中國(guó)專利提供過(guò)一種納米微孔碳化娃磚，按重量份計(jì)有W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，漸青13-15份， 樹(shù)脂：3-5份。其加入金屬娃等超微粉添加劑，經(jīng)高溫晶化處理，使其抵抗鐘、鋼等堿金屬侵 蝕能力更強(qiáng)，抗熱震性能的大幅提高，抵抗物料的機(jī)械沖刷和剝蝕性能更加優(yōu)良。但是在實(shí) 踐中發(fā)現(xiàn)，其鐵水溶蝕指數(shù)仍然高達(dá)26%W上，導(dǎo)熱系數(shù)也比較高，不利于節(jié)能環(huán)保。
[0004] 本發(fā)明旨在提供一種耐腐蝕的碳化娃磚及其制備工藝，其耐腐蝕性能好，使用壽 命長(zhǎng)，導(dǎo)熱系數(shù)低，更加節(jié)能環(huán)保。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的缺點(diǎn)，提供一種耐腐蝕的碳化娃磚及其制備工藝，其耐 腐蝕性能好，使用壽命長(zhǎng)，導(dǎo)熱系數(shù)低，更加節(jié)能環(huán)保。
[0006] 本發(fā)明的目的可W通過(guò)W下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)： 一種耐腐蝕的碳化娃磚的生產(chǎn)工藝： (1) 配料： 按重量份配備如下原料：碳化娃微粉60-69份(粒徑15ym)、碳化娃納米粉(粒徑為 30-60nm) 3-5份，石墨粉(粒徑20-25ym) :5-10份，質(zhì)量分?jǐn)?shù)為99. 9%的a-Al2〇3納米粉 (粒徑為20皿）0. 9份，白云母粉0. 8-1. 1份(粒徑5ym)，六方氮化棚粉(粒徑50ym) :2.8 份，方解石粉(粒徑120ym); 配制好后球磨5min混合均勻； (2) 混捏： 將混合好的干原料，置于密閉混捏鍋中在150°C溫度下進(jìn)行混捏15min，然后加入樹(shù)脂 2份，進(jìn)行抽真空混捏20-25min; (3) 燒結(jié)成型 將捏好的糊料在模具中誘注成型，自然干燥后脫模，干燥好的濕巧在電爐中燒成，燒制 分為2步： 第一步，W5°C/min的升速?gòu)氖覝厣?00 °C，保溫lOmin; 第二步，W10°C/min的升速?gòu)氖覝厣?600 -1630°C，保溫化后隨爐冷卻既得成品。
[0007] 本發(fā)明的有益之處在于： (1)本發(fā)明的碳化娃磚耐腐蝕性能好，使用壽命長(zhǎng)，導(dǎo)熱系數(shù)低，更加節(jié)能環(huán)保。
[0008] (2)本發(fā)明從原料配方上進(jìn)行了優(yōu)化，包括物質(zhì)的組分，粒徑的選擇，制得的碳化 娃磚性能好，而且不含漸青，制作過(guò)程更安全環(huán)保。
[0009] (3)本發(fā)明還從燒結(jié)工藝上進(jìn)行了優(yōu)化，進(jìn)行了兩步法燒結(jié)保溫成型，其晶華效果 更好，可提高碳化娃磚的性能。
【具體實(shí)施方式】
[0010] 實(shí)施例1: 耐腐蝕的碳化娃磚的生產(chǎn)工藝： (1) 配料： 按重量份配備如下原料：碳化娃微粉60份(粒徑15ym)、碳化娃納米粉(粒徑為60nm)3 份，石墨粉(粒徑25ym):5份，質(zhì)量分?jǐn)?shù)為99. 9%的a-AI2O3納米粉(粒徑為20nm) 0. 9份， 白云母粉1. 1份(粒徑5ym)，六方氮化棚粉(粒徑50ym) :2.8份，方解石粉(粒徑120ym); 配制好后球磨5min混合均勻； (2) 混捏： 將混合好的干原料，置于密閉混捏鍋中在150°C溫度下進(jìn)行混捏15min，然后加入樹(shù)脂2份，進(jìn)行抽真空混捏20min; (3) 燒結(jié)成型 將捏好的糊料在模具中誘注成型，自然干燥后脫模，干燥好的濕巧在電爐中燒成，燒制 分為2步： 第一步，W5°C/min的升速?gòu)氖覝厣?00 °C，保溫lOmin; 第二步，Wl〇°C/min的升速?gòu)氖覝厣?630°C，保溫化后隨爐冷卻既得成品。
[0011] 實(shí)施例2: 耐腐蝕的碳化娃磚的生產(chǎn)工藝： (1) 配料： 按重量份配備如下原料：碳化娃微粉69份(粒徑15ym)、碳化娃納米粉(粒徑為30nn〇5 份，石墨粉(粒徑20ym): 10份，質(zhì)量分?jǐn)?shù)為99. 9%的a-AI2O3納米粉(粒徑為20nm)0. 9份， 白云母粉0.8份(粒徑5ym)，六方氮化棚粉(粒徑50ym) :2.8份，方解石粉(粒徑120ym); 配制好后球磨5min混合均勻； (2) 混捏： 將混合好的干原料，置于密閉混捏鍋中在150°C溫度下進(jìn)行混捏15min，然后加入樹(shù)脂 2份，進(jìn)行抽真空混捏25min; (3) 燒結(jié)成型 將捏好的糊料在模具中誘注成型，自然干燥后脫模，干燥好的濕巧在電爐中燒成，燒制 分為2步： 第一步，W5°C/min的升速?gòu)氖覝厣?00 °C，保溫lOmin; 第二步，Wl〇°C/min的升速?gòu)氖覝厣?600 °C，保溫化后隨爐冷卻既得成品。 陽(yáng)〇1引實(shí)施例3: 耐腐蝕的碳化娃磚的生產(chǎn)工藝： (1) 配料： 按重量份配備如下原料：碳化娃微粉61份(粒徑15ym)、碳化娃納米粉(粒徑為40nm)4 份，石墨粉(粒徑24 ]im):6份，質(zhì)量分?jǐn)?shù)為99. 9%的a-AI2O3納米粉(粒徑為20皿）0. 9份， 白云母粉1. 0份(粒徑5ym)，六方氮化棚粉(粒徑50ym) :2.8份，方解石粉(粒徑120ym); 配制好后球磨5min混合均勻； (2) 混捏： 將混合好的干原料，置于密閉混捏鍋中在150°C溫度下進(jìn)行混捏15min，然后加入樹(shù)脂2份，進(jìn)行抽真空混捏21min; (3) 燒結(jié)成型 將捏好的糊料在模具中誘注成型，自然干燥后脫模，干燥好的濕巧在電爐中燒成，燒制 分為2步： 第一步，W5°C/min的升速?gòu)氖覝厣?00 °C，保溫lOmin; 第二步，Wl〇°C/min的升速?gòu)氖覝厣?623 °C，保溫化后隨爐冷卻既得成品。 陽(yáng)〇1引實(shí)施例4: 耐腐蝕的碳化娃磚的生產(chǎn)工藝： (1) 配料： 按重量份配備如下原料：碳化娃微粉68份(粒徑15ym)、碳化娃納米粉(粒徑為50nm)3 份，石墨粉(粒徑21ym):9份，質(zhì)量分?jǐn)?shù)為99. 9%的a-AI2O3納米粉(粒徑為20皿）0. 9份， 白云母粉0. 9份(粒徑5ym)，六方氮化棚粉(粒徑50ym) :2.8份，方解石粉(粒徑120ym); 配制好后球磨5min混合均勻； (2) 混捏： 將混合好的干原料，置于密閉混捏鍋中在150°C溫度下進(jìn)行混捏15min，然后加入樹(shù)脂 2份，進(jìn)行抽真空混捏24min; (3) 燒結(jié)成型 將捏好的糊料在模具中誘注成型，自然干燥后脫模，干燥好的濕巧在電爐中燒成，燒制 分為2步： 第一步，W5°C/min的升速?gòu)氖覝厣?00 °C，保溫lOmin; 第二步，Wl〇°C/min的升速?gòu)氖覝厣?607 °C，保溫化后隨爐冷卻既得成品。
[0014] 實(shí)施例5: 對(duì)比例1，不采取分步燒結(jié)法： 碳化娃磚的生產(chǎn)工藝： (1) 配料： 按重量份配備如下原料：碳化娃微粉62份(粒徑15ym)、碳化娃納米粉(粒徑為38nm)4 份，石墨粉(粒徑23ym):7份，質(zhì)量分?jǐn)?shù)為99. 9%的a-AI2O3納米粉(粒徑為20nm) 0. 9份， 白云母粉1. 1份(粒徑5ym)，六方氮化棚粉(粒徑50ym) :2.8份，方解石粉(粒徑120ym); 配制好后球磨5min混合均勻； (2) 混捏： 將混合好的干原料，置于密閉混捏鍋中在150°C溫度下進(jìn)行混捏15min，然后加入樹(shù)脂 2份，進(jìn)行抽真空混捏22min; (3)燒結(jié)成型 將捏好的糊料在模具中誘注成型，自然干燥后脫模，干燥好的濕巧在電爐中燒成，W10°C/min的升速?gòu)氖覝厣?615 °C，保溫化后隨爐冷卻既得成品。 陽(yáng)0巧]實(shí)施例6: 對(duì)比例2,原料的粒徑控制不落入本發(fā)明的范圍內(nèi)。
[0016] 碳化娃磚的生產(chǎn)工藝： (1) 配料： 按重量份配備如下原料：碳化娃微粉67份(粒徑28ym)、碳化娃納米粉(粒徑為20nn〇5 份，石墨粉(粒徑80 ]im):8份，質(zhì)量分?jǐn)?shù)為99. 9%的a-AI2O3納米粉(粒徑為50皿）0. 9份， 白云母粉0. 8份(粒徑19ym)，六方氮化棚粉(粒徑90ym) :2. 8份，方解石粉(粒徑30ym); 配制好后球磨5min混合均勻； (2) 混捏： 將混合好的干原料，置于密閉混捏鍋中在150°C溫度下進(jìn)行混捏15min，然后加入樹(shù)脂 2份，進(jìn)行抽真空混捏23min; (3) 燒結(jié)成型 將捏好的糊料在模具中誘注成型，自然干燥后脫模，干燥好的濕巧在電爐中燒成，燒制 分為2步： 第一步，W5°C/min的升速?gòu)氖覝厣?00 °C，保溫lOmin; 第二步，Wl〇°C/min的升速?gòu)氖覝厣?629°C，保溫化后隨爐冷卻既得成品。
[0017] 實(shí)施例7: 對(duì)試樣的性能進(jìn)行測(cè)試，結(jié)果如下表所示：
由此可見(jiàn)，本發(fā)明的碳化娃磚耐鐵水腐蝕，抗壓強(qiáng)度大，導(dǎo)熱系數(shù)低；此外，還觀察到抗 渣侵蝕性非常好。
[0018] W上所述，僅為本發(fā)明較佳的【具體實(shí)施方式】，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此， 任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明掲露的技術(shù)范圍內(nèi)，根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案及其 發(fā)明構(gòu)思加W等同替換或改變，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種耐腐蝕的碳化硅磚的生產(chǎn)方法，其步驟如下： (1) 配料： 按重量份配備如下原料：碳化硅微粉60-69份、碳化硅納米粉3-5份，石墨粉：5-10份， 質(zhì)量分?jǐn)?shù)為99. 9%的a-Al2O3納米粉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； 配制好后球磨5min混合均勾； (2) 混捏： 將混合好的干原料，置于密閉混捏鍋中在150°C溫度下進(jìn)行混捏15min，然后加入樹(shù)脂 2份，進(jìn)行抽真空混捏20-25min; (3) 燒結(jié)成型 將捏好的糊料在模具中澆注成型，自然干燥后脫模，干燥好的濕坯在電爐中燒成，燒制 分為2步： 第一步，以5°C/min的升速?gòu)氖覝厣?00 °C，保溫IOmin; 第二步，以10°C/min的升速?gòu)氖覝厣?600 -1630 °C，保溫2h后隨爐冷卻既得成品。2. 權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于： 步驟（1)按重量份配備如下原料：碳化娃微粉60-69份(粒徑15ym)、碳化娃納米粉(粒 徑為30-60nm) 3-5份，石墨粉(粒徑20-25ym) :5-10份，質(zhì)量分?jǐn)?shù)為99. 9%的a-Al2O3納 米粉(粒徑為20nm) 0. 9份，白云母粉0. 8-1. 1份(粒徑5ym)，六方氮化硼粉(粒徑50ym): 2. 8份，方解石粉(粒徑120ym)。3. 權(quán)利要求1-2所述的方法制備得到的耐腐蝕的碳化硅磚。
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種耐腐蝕的碳化硅磚的生產(chǎn)工藝：按重量份配備如下原料：碳化硅微粉60-69份、碳化硅納米粉3-5份，石墨粉：5-10份，質(zhì)量分?jǐn)?shù)為99.9%的α-Al2O3納米粉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，將捏好的糊料在模具中澆注成型，自然干燥后脫模，干燥好的濕坯在電爐中燒成。本發(fā)明的碳化硅磚其耐腐蝕性能好，使用壽命長(zhǎng)，導(dǎo)熱系數(shù)低，更加節(jié)能環(huán)保。
【IPC分類(lèi)】C04B35/565, C04B35/66, C04B35/622
【公開(kāi)號(hào)】CN105198463
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510686361
【發(fā)明人】朱曉明
【申請(qǐng)人】長(zhǎng)興中建耐火材料科技有限公司
【公開(kāi)日】2015年12月30日
【申請(qǐng)日】2015年10月21日