一种高炉渣高温碳化电炉用碳化硅-碳捣打料及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种高炉渣高温碳化电炉用碳化硅‑碳捣打料及其制备方法，捣打料由包括以下物料的原料制得：<3mm的碳化硅骨料55～65wt％，<0.088mm的碳化硅细粉10～16wt％，鳞片石墨8～12wt％，添加剂12～20wt％，结合剂酚醛树脂4～6wt％；所述添加剂选自高温沥青、三聚磷酸钠、六偏磷酸钠和五水偏硅酸钠中至少两种。该碳化硅‑碳捣打料以碳化硅、鳞片石墨和添加剂为主要原料，以酚醛树脂为结合剂，使其具有一定的常温强度、在100～600℃范围内有轻微软熔以吸收工作层热膨胀，导热性能以利于工作层挂渣。该捣打料经110℃热处理后的试样压碎，经重新捣打成型，仍具有较好的强度，提高炉衬使用寿命。

【技术实现步骤摘要】
一种高炉渣高温碳化电炉用碳化硅-碳捣打料及其制备方法
本专利技术属于耐火材料
，尤其涉及一种高炉渣高温碳化电炉用碳化硅-碳捣打料及其制备方法。
技术介绍
攀钢高炉渣中含TiO221％～25％，年排放量700多万吨，目前攀钢大力开展利用高炉渣高温碳化-低温氯化的工艺路线提取钛的研究，在中试基本达到效果的基础上，目前已新建了年处理10万吨高炉渣的高温碳化和低温氯化产业化示范线，下步将逐步实现产业化。该产业化示范线高温碳化电炉工作层采用镁碳砖，炉身下部熔池部位永久层采用碳化硅捣打料，施工于工作衬镁碳砖和炉壳水冷壁之间。冶炼时采用水冷壁强制冷却，导出工作层部分热量，在工作层上进行挂渣，达到保护工作层耐火材料，从而提高耐火材料使用寿命。在该电炉投产后发现工作层完全挂不上渣，蚀损非常严重，使用寿命仅仅为14炉，远未达到设计使用寿命。拆除该电炉工作层时发现，位于工作层和水冷壁之间的捣打料完全被压碎，在工作层和水冷壁之间形成大量空洞，阻断了工作层向水冷壁传热，造成挂渣困难，影响了使用寿命。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种高炉渣高温碳化电炉用碳化硅-碳捣打料及其制备方法，该碳化硅-碳捣打料具有较高的耐压强度。本专利技术提供了一种高炉渣高温碳化电炉用碳化硅-碳捣打料，由包括以下物料的原料制得：<3mm的碳化硅骨料55～65wt％，<0.088mm的碳化硅细粉10～16wt％，鳞片石墨8～12wt％，添加剂12～20wt％，结合剂酚醛树脂4～6wt％；r>所述添加剂选自高温沥青、三聚磷酸钠、六偏磷酸钠和五水偏硅酸钠中至少两种。优选地，所述碳化硅骨料中SiC含量为94～95％，SiO2含量为2～2.5％，Fe2O3含量为0.3～1.0％。优选地，所述鳞片石墨中C游含量大于94wt％。优选地，所述添加剂的粒度<0.088mm。优选地，所述添加剂选自高温沥青、六偏磷酸钠和五水偏硅酸钠的混合物；高温沥青、三聚磷酸钠和五水偏硅酸钠的混合物；高温沥青、三聚磷酸钠、六偏磷酸钠和五水偏硅酸钠的混合物；六偏磷酸钠和五水偏硅酸钠的混合物；或高温沥青和五水偏硅酸钠的混合物。优选地，所述高温沥青、六偏磷酸钠和五水偏硅酸钠的混合物中高温沥青、六偏磷酸钠和五水偏硅酸钠的质量比为8:0.95～1.05:3.8～4.2；所述高温沥青、三聚磷酸钠和五水偏硅酸钠的混合物中高温沥青、三聚磷酸钠和五水偏硅酸钠的质量比为3:0.95～1.05:0.95～1.05；所述高温沥青、三聚磷酸钠、六偏磷酸钠和五水偏硅酸钠的混合物中高温沥青、三聚磷酸钠、六偏磷酸钠和五水偏硅酸钠的质量比为3:0.95～1.05：0.95～1.05：0.95～1.05；所述六偏磷酸钠和五水偏硅酸钠的混合物中六偏磷酸钠和五水偏硅酸钠的质量比为2:0.95～1.05；所述高温沥青和五水偏硅酸钠的混合物中高温沥青和五水偏硅酸钠的质量比为3:0.95～1.05。优选地，所述添加剂的含量为12wt％、13wt％、16wt％或20wt％。本专利技术提供了一种上述技术方案所述碳化硅-碳捣打料的制备方法，包括以下步骤：将<3mm的碳化硅骨料、<0.088mm的碳化硅细粉混碾2.5～3.5min，加入结合剂酚醛树脂，继续混碾7.5～8.5min，得到碳化硅-碳捣打料。本专利技术提供了一种高炉渣高温碳化电炉用碳化硅-碳捣打料，由包括以下物料的原料制得：<3mm的碳化硅骨料55～65wt％，<0.088mm的碳化硅细粉10～16wt％，鳞片石墨8～12wt％，添加剂12～20wt％，结合剂酚醛树脂4～6wt％；所述添加剂选自高温沥青、三聚磷酸钠、六偏磷酸钠和五水偏硅酸钠中至少两种。本专利技术提供的碳化硅-碳捣打料以碳化硅、鳞片石墨和添加剂为主要原料，以酚醛树脂为结合剂，使其具有一定的常温强度、在100～600℃范围内有轻微软熔以吸收工作层热膨胀，导热性能以利于工作层挂渣。该捣打料经110℃热处理后的试样压碎，经重新捣打成型，仍具有较好的强度，提高炉衬使用寿命。该碳化硅-碳捣打料广泛适用于具有水冷壁和工作层挂渣的各种冶炼设备，可大幅提高炉衬使用寿命，降低耐材成本消耗，为攀钢高炉渣高温碳化项目进一步产业化提供了技术保障，具有良好的经济效益、社会效益和推广应用前景。具体实施方式本专利技术提供了一种高炉渣高温碳化电炉用碳化硅-碳捣打料，由包括以下物料的原料制得：<3mm的碳化硅骨料55～65wt％，<0.088mm的碳化硅细粉10～16wt％，鳞片石墨8～12wt％，添加剂12～20wt％，结合剂酚醛树脂4～6wt％；所述添加剂选自高温沥青、三聚磷酸钠、六偏磷酸钠和五水偏硅酸钠中至少两种。本专利技术提供的碳化硅-碳捣打料以碳化硅、鳞片石墨和添加剂为主要原料，以酚醛树脂为结合剂，使其具有一定的常温强度、在100～600℃范围内有轻微软熔以吸收工作层热膨胀，导热性能以利于工作层挂渣。该捣打料经110℃热处理后的试样压碎，经重新捣打成型，仍具有较好的强度，提高炉衬使用寿命。本专利技术提供的碳化硅-碳捣打料包括<3mm的碳化硅骨料55～65wt％。具体实施例中，碳化硅骨料的含量为55wt％、56wt％、60wt％、或65wt％。本专利技术提供的碳化硅-碳捣打料包括<0.088mm的碳化硅细粉10～16wt％；具体实施例中，所述碳化硅细粉的用量为10wt％、16wt％、11wt％或13wt％。碳化硅骨料和碳化硅细粉中碳化硅的含量大于94％。本专利技术提供的碳化硅-碳捣打料包括鳞片石墨8～12wt％。具体实施例中，所述鳞片石墨的含量为8wt％、9wt％、10wt％、或12wt％。所述鳞片石墨中C游含量大于95wt％。具体实施例中，采用的鳞片石墨的C游含量为95.12wt％。本专利技术提供的碳化硅-碳捣打料包括添加剂12～20wt％；具体实施例中，所述添加剂的含量为12wt％、13wt％、16wt％或20wt％。。所述添加剂选自高温沥青、三聚磷酸钠、六偏磷酸钠和五水偏硅酸钠中至少两种。所述添加剂优选采用工业级的上述种类的添加剂。所述添加剂优选选自高温沥青、六偏磷酸钠和五水偏硅酸钠的混合物；高温沥青、三聚磷酸钠和五水偏硅酸钠的混合物；高温沥青、三聚磷酸钠、六偏磷酸钠和五水偏硅酸钠的混合物；六偏磷酸钠和五水偏硅酸钠的混合物；或高温沥青和五水偏硅酸钠的混合物。所述高温沥青、六偏磷酸钠和五水偏硅酸钠的混合物中高温沥青、六偏磷酸钠和五水偏硅酸钠的质量比为8:0.95～1.05:3.8～4.2；所述高温沥青、三聚磷酸钠和五水偏硅酸钠的混合物中高温沥青、三聚磷酸钠和五水偏硅酸钠的质量比为3:0.95～1.05:0.95～1.05；所述高温沥青、三聚磷酸钠、六偏磷酸钠和五水偏硅酸钠的混合物中高温沥青、三聚磷酸钠、六偏磷酸钠和五水偏硅酸钠的质量比为3:0.95～1.05：0.95～1.05：0.95～1.05；所述六偏磷本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高炉渣高温碳化电炉用碳化硅-碳捣打料，由包括以下物料的原料制得：/n<3mm的碳化硅骨料55～65wt％，<0.088mm的碳化硅细粉10～16wt％，鳞片石墨8～12wt％，添加剂12～20wt％，结合剂酚醛树脂4～6wt％；/n所述添加剂选自高温沥青、三聚磷酸钠、六偏磷酸钠和五水偏硅酸钠中至少两种。/n

【技术特征摘要】
1.一种高炉渣高温碳化电炉用碳化硅-碳捣打料，由包括以下物料的原料制得：
<3mm的碳化硅骨料55～65wt％，<0.088mm的碳化硅细粉10～16wt％，鳞片石墨8～12wt％，添加剂12～20wt％，结合剂酚醛树脂4～6wt％；
所述添加剂选自高温沥青、三聚磷酸钠、六偏磷酸钠和五水偏硅酸钠中至少两种。


2.根据权利要求1所述的碳化硅-碳捣打料，其特征在于，所述碳化硅骨料中SiC含量为94～95％，SiO2含量为2～2.5％，Fe2O3含量为0.3～1.0％。


3.根据权利要求1所述的碳化硅-碳捣打料，其特征在于，所述鳞片石墨中C游含量大于94wt％。


4.根据权利要求1所述的碳化硅-碳捣打料，其特征在于，所述添加剂的粒度<0.088mm。


5.根据权利要求1所述的碳化硅-碳捣打料，其特征在于，所述添加剂选自高温沥青、六偏磷酸钠和五水偏硅酸钠的混合物；高温沥青、三聚磷酸钠和五水偏硅酸钠的混合物；高温沥青、三聚磷酸钠、六偏磷酸钠和五水偏硅酸钠的混合物；六偏磷酸钠和五水偏硅酸钠的混合物；或高温沥青和五水偏硅酸钠的混合物。


6.根据权利要求5所述的碳化...

【专利技术属性】
技术研发人员：段大福，童武兵，李师程，李冬梅，杨强，
申请(专利权)人：攀钢冶金材料有限责任公司，
类型：发明
国别省市：四川;51