[发明专利]一种微孔铝碳砖的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于耐火材料技术领域，具体涉及一种微孔铝碳砖的制备方法。

背景技术

铝碳砖以Al₂O₃和C为主要成分的含Al₂O₃ 35％～85％，含C 7％～35％的耐火材料。可分为烧成砖和不烧砖两大类。

铝碳砖耐火度高，化学稳定性良好，耐侵蚀。如在配料中添加ZrO2，能获得良好的抗热震性。含Al₂O₃ 72％～85％、C 7％～8％的烧成铝碳砖的耐压强度可达110～120MPa，1400℃抗弯强度达25MPa；含Al₂O₃ 35％～46％、C+SiC 30％～37％的烧成铝碳砖的耐压强度为21～28MPa。

铝碳砖主要用作滑动水口滑板、连铸中间包整体塞棒等，也可用作铁水预处理用包衬和盛钢桶内衬等。 

铝碳砖产品一铝矾土熟料，刚玉，石墨为主要材料，参入多种微分添加剂，具有微孔指标好，抗碱性能优良，导热系数高等优点。适用于不同炉容高铝的炉腰，炉腹，冷却壁铝砖等部位。

以刚玉(或高铝矾土、莫来石)和石墨为主要原料制造的含碳耐火制品。按制造工艺的不同可将铝碳砖分为烧成铝碳砖和不烧铝碳砖。

制造烧成铝碳砖的工艺要点：在氧化铝质主要原料中掺入碳素原料，并添加硅粉、SiC粉，铝粉等少量其他原料，以酚醛树脂或沥青为结合剂，经配料、混合、等静压成型(或机压成型)，在还原气氛中烧成。

烧成铝碳砖属于陶瓷结合或陶瓷/碳复合结合材料，它大量用作连铸用滑动水口滑板、长水口、浸入式水口上、下水口砖和整体塞棒等。不烧铝碳砖属于碳结合材料，由于抗氧化性明显优于镁碳砖，抗Na₂O系渣的侵蚀性能优良，因此在铁水预处理设备中得到了广泛的应用。

高炉作为炼铁的主体设备,由于风口区和炉腹主要受高温状态的煤气、炉渣、铁水、焦碳的上、下运动和各种高温冶金反应的影响，炉腹和炉身下部主要受高FeO炉渣、碱金属、锌及CO的侵蚀以及CO₂、H₂O的氧化等影响，该两部位要求耐火材料具有良好的热震稳定性，耐高温，抗氧化。微孔铝碳砖作为一个主体耐火材料，是高炉耐火材料的主要组成部分，因而必须具备高的耐火度、高的抗氧化性、高的抗侵蚀性能。

现在制作微孔铝碳砖是采用高温烧成工艺，当用作高炉耐火材料，由于风口区和炉腹主要受高温状态的煤气、炉渣、铁水、焦碳的上、下运动和各种高温冶金反应的影响，炉腹和炉身下部主要受高FeO炉渣、碱金属、锌及CO的侵蚀以及CO₂、H₂O的氧化等影响，易氧化，易受碱金属、锌及CO的侵蚀，使用寿命短。

为了解决高温烧成工艺制作的铝碳砖存在的问题，发明一种采用低温处理制作微孔铝碳砖的方法，提高了铝碳砖的热震稳定性，耐高温，抗氧化性能。

发明内容

本发明目的是采用低温处理工艺制备微孔铝碳砖，提高微孔铝碳砖的热震稳定性，耐高温，抗氧化性能，同时降低能耗。

实现制备微孔铝碳砖的技术方案

1) 以重量计的配料方案：粒径5-3毫米高铝矾土 10-20份；粒径3毫米以下高铝矾土40-55份；200目高铝矾土5-15份，刚玉微粉3-8份，碳化硅10-15份；石墨粉4-8份；沥青1-3份，纳米级炭黑2-4份；

2）将高铝矾土粉碎，按照配料方案的粒级进行筛分；

3） 把各种原材料准备好后，按照配料方案，先加入大颗粒高铝矾土，然后加入结合剂树脂，加入石墨粉，再加入粒径3毫米以下高铝矾土、200目高铝矾土、刚玉微粉及沥青和纳米级炭黑；

4） 搅拌20分钟后出料，装入料斗，再通过压力机进行成型；

5） 成型后产品自然放置8 h后入窑进行热处理，热处理24 h后，出窑拣选。

本发明的结合剂树脂是液体酚醛树脂，树脂加入量为4-8份。

本发明成型是630T压力机或800T压力机。

本发明热处理的工艺条件0-60℃升温时间 10 h，60℃保温 4 h；60-110℃升温时间 5 h，110℃ 保温8h；110-180℃升温时间7 h，180℃保温12 h-14 h。

本发明的创造性