[发明专利]一种金属自结合碳化硅砖生产工艺

说明书

本发明涉及一种金属自结合碳化硅砖生产工艺，属于冶金行业高温耐火材料和高温窑具生产技术领域。技术方案是：原料采用以下重量组分：碳化硅：75‑85%，金属硅粉：3‑8%，金属铝粉：1‑4%，氧化铝粉3‑10%，碳素：1‑3%，碳化硼：0.5‑2%，酚醛树脂：2‑4%；其生产工艺包含以下步骤：①混料：将上述原料混合成泥料；②成型：将混合成的泥料压成砖坯；③干燥：将砖坯进行干燥；④烧成：将干燥好的砖坯进行烧成。本发明的有益效果是：生产所需原料技术要求低，烧成温度低，热能利用率高，能耗低，生产成本低，具有良好的抗氧化性和抗热震性，环境污染少。

技术领域

本发明涉及一种金属自结合碳化硅砖生产工艺，属于冶金行业高温耐火材料和高温窑具生产技术领域。

背景技术

在冶金、陶瓷、耐材等高温行业，都需要在高温下对产品进行烧成和冶炼，这就需要优质的耐火材料作为窑具和隔热材料。在诸多材料中，氮化硅结合碳化硅砖具有高温强度高，热膨胀系数小，具有良好热震稳定性，高温抗蠕能力强，耐腐蚀，耐极冷极热、抗氧化，使用寿命长。产品广泛应用于钢铁、有色金属、化工建材等多种行业。

氮化硅结合碳化硅砖的主要原料采用高纯碳化硅颗粒、粉料和金属硅粉料，采用木质素磺酸钙水溶液作为结合剂，添加适量增塑剂，其成分配比如下表：

氮化硅结合碳化硅砖的主要工艺如下：

（1）混料：按配方分别称重，把颗粒料倒入轮式混炼机进行搅拌，约3分钟后，缓慢加入一半重量的木钙水溶液，混炼约3分钟后，加入粉料，约5分钟后加入剩余一半的木钙水溶液，继续混炼约20分钟，出碾，装入料车备用。

（2）成型：将备好的泥料，按设计单重准确称量，均匀装入模具中，采用振动成型机加压成型。

（3）干燥：检验合格的砖坯自然干燥24至48小时后，进入干燥窑干燥。

（4）氮化烧成：采用电炉在氮气保护气氛中从常温开始升温，1380-1450℃烧成10小时。在烧成过程中需要排烟、抽真空，电炉需一直通氮气，保持气氛和正压状态，其烧成工艺如下：

烧成结束后降温至常温，对砖坯外观和理化指标进行检验，其指标如下：

氮化硅结合碳化硅砖其生产工艺存在以下问题：

（1）氮化硅结合碳化硅砖中，一般要求碳化硅中SiC含量≥98%，金属硅中Si含量≥98%；

（2）电炉烧成电能消耗高、氮化高温烧成设备费用高、设备维护费用高；（3）该工艺利用高温下氮气与金属硅的反应生成氮化硅结合相，因此，氮氧化物（NOx、VOCs）排放高，异味大，环保问题较突出等问题；

（4）如果氮气纯度不够或炉体密封不严，烧后的砖坯强度低、易粉化。

发明内容

本发明的目的是提供一种金属自结合碳化硅砖生产工艺，生产所需原料技术要求低，能耗低，生产成本低，具有良好的抗氧化性和抗热震性，减少环境污染，解决背景技术中存在的问题。

本发明的技术方案是：

一种金属自结合碳化硅砖生产工艺，原料采用以下重量组分：碳化硅：75-85%，金属硅粉：3-8%，金属铝粉：1-4%，氧化铝粉3-10%，碳素：1-3%，碳化硼：0.5-2%，酚醛树脂：2-4%，其生产工艺包含以下步骤：

①混料：将上述原料混合成泥料；

②成型：将混合成的泥料压成砖坯；

③干燥：将砖坯进行干燥；

④烧成：将干燥好的砖坯进行烧成。