[发明专利]轻质炭砖

说明书

本发明涉及一种还原性电炉内衬用高温炭质绝缘材料。特别是用于砌筑炉底部分炉衬的轻质炭砖。

多年来，还原性电炉炉衬结构和材质大多沿用五十年代技术，内衬用焙烧炭块毛坯宽缝砌筑，或用六面精加工焙烧炭块窄缝砌筑。由于砌缝使用炭素糊料填充，使得焙烧炭块砌体难以形成坚实、致密的整体，因而整体结构强度差。该种结构在电炉生产过程中会产生填充料收缩、砌缝增大，甚至炭块位移，导致矽铁钻入炉底，造成炉衬破损短寿。因此，使用焙烧炭块作为还原性电炉内衬一直未能解决矽铁钻入甚至钻透炉底造成炉衬寿命短、产量低、能耗大的重大技术难题。进入七十年代以来，随着我国还原性电炉冶炼技术的发展，特别是大、中型还原性电炉强化冶炼和高负荷工作技术的发展，炉衬结构和材质已不能满足生产技术的需要。针对这个问题，我国有关科技人员经过长期实践和研究，研制开发出从结构设计、炉衬选材以及砌筑施工的一整套电炉无缝炉衬新技术，如自焙炭砖砌筑炉衬，该炉衬能在生产冶炼过程中逐步烧成一个石墨化程度较高的无缝致密整体，并具有高温强度大，导电导热性好，抗侵蚀能力强，不粘渣铁和炉料等优良性能，有效地防止了矽铁钻入甚至钻透炉底，解决了炉衬破损短寿的技术难题。但是，由于自焙炭砖砌筑的炉底产生石墨化转变促使自焙炭砖的导热率大大提高，从而使其下表面温度长期处于1500℃以上的高温状态，导致自焙炭砖炉底下部砌筑的轻质高铝砖和高铝砖承受不了长时间的高温作用软化变质、炉底钢壳发红甚至变形，严重影响生产的安全与稳定运行。

本发明的目的在于针对上述情况研制一种还原性电炉内衬用高温炭质绝热材料，即轻质炭砖，以代替轻质高铝砖，改善炉底传热条件，降低炉底自焙炭砖下部轻质高铝砖和高铝砖砌体所承受的高温，即降低炉底热流和热损失，减小能耗，提高产品质量。本发明的轻质炭砖具有热导率低、耐火度高、高温强度大等特性，砌筑后整体结构强度稳定。

不发明所述的轻质炭砖是由多孔质焦炭、煤沥青，煤焦油和添加剂等材料组成，其重量百分比组成为：

多孔质焦炭    12～0毫米自然级配    45～65％；

多孔质焦炭粉料    0.075～0毫米细粉    22～42％；

煤沥青    7～10％；

煤焦油    2～4％；

添加剂    1～2％。

在大于120℃温度条件下混捏，经模压振动成型，制成具有规则几何尺寸、表面平整、机械强度高的制品，再在焙烧炉中经1000～1250℃高温焙烧，经车削加工即为成品轻质炭砖。

本发明所述的轻质炭砖具有热导率低、耐火度高、高温强度大等特性，砌筑后整体结构强度稳定。将轻质炭砖砌筑在还原性电炉炉底部分的炉衬，可以降低热流，从而降低了炭质炉衬下部耐火砖砌体所承受的温度以及炉底外壳温度，解决了炉底发红和变形的技术难题。并且取得了降低能耗、提高产品产量质量的技术经济效果。

实施例：

轻质炭砖最佳配比的重量百分比组成为：

多孔质焦炭    12～0毫米自然级配    55％；

多孔质焦炭粉料    0.075～0毫米细粉    32％；

煤沥青    8％；

煤焦油    4％；

添加剂    1％。

该配比制成的炭砖制品，再在焙烧炉中经1000～1250℃高温焙烧，经车削加工成为轻质炭砖。该轻质炭砖具有热导率低、耐火度高、高温强度大等特性，所砌筑的炉衬整体结构强度稳定。具有上面所述本发明的全部优点和经济效果。