一种Al2O3-SiC-C微孔砖的制备方法技术

技术编号：40029812 阅读：7 留言：0更新日期：2024-01-16 18:03

本发明专利技术属于耐火材料技术领域，涉及一种Al2O3‑SiC‑C微孔砖的制备方法。涉及的一种Al2O3‑SiC‑C微孔砖的制备方法，Al2O3‑SiC‑C微孔砖的原料组成为：烧结莫来石骨料、烧结莫来石细粉、氢氧化铝、焦炭粉、鳞片石墨；Al2O3‑SiC‑C微孔砖的原料中还外加有作为结合体系的液体酚醛树脂、聚碳硅烷粉和酒精；将上述材料在搅拌机中进行混炼后，坯料经干燥后并控制合适的挥发份，采用摩擦压砖机或是液压机进行模压成型，获得的坯体经低温固化后在气氛炉中进行热处理，在≤1400℃的低温下采用氮气保护；在1400℃以上采用真空气氛，炉体内真空度＜10Pa，最高热处理温度1550‑1650℃，保温2～5小时。本发明专利技术有利于砖体的结构强度的抗热震性。

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【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于耐火材料，具体涉及一种al2o3-sic-c微孔砖的制备方法。

技术介绍

1、铁水包作为装运铁水的储运装置，其安全稳定的运行状态直接影响炼钢生产的顺利进行；铁水包内衬材料要经受一定质量高温铁水的长时间存放，因此有着极其复杂的服役环境；al2o3-sic-c 砖具有优良的抗氧化性、抗熔渣侵蚀与渗透性、抗冲刷及抗热震性等性能，被广泛应用于铁水包工作衬；al2o3-sic-c 砖的主要物相为刚玉、碳化硅、石墨，其中碳化硅、石墨导热系数较高，为此铁水包采用了一定厚度的永久衬作为保温层，影响了铁水包的有效容积；因此提高al2o3-sic-c的热阻是降低包壳温度，限制铁水的温降有效方法，同时要保证al2o3-sic-c 砖的抗熔渣及铁水的侵蚀性能。

2、影响al2o3-sic-c 砖导热系数的因素除了与物相组成有关外，还与砖的组织结构紧密相关；al2o3-sic-c砖可以认为是固相以及气相组成，热量在砖中的传递过程包括两个传递途径，即固相传热与液相传热；其中，材料气孔中热量传递方式主要有热传导、对流传热和辐射传热三个方面；气孔结构主要包括气孔率、气孔直径以及微孔比例等；一方面气孔直径越小，气体的导热系数就越低；另一方面，气孔直径的降低增加了气孔的截面积，此时热量在材料内部传递时的热阻变大，导致导热系数下降。

技术实现思路

1、为解决当前铁水包用al2o3-sic-c 砖热导率较高的问题，本专利技术的目的是提出一种al2o3-sic-c微孔砖的制备方法。

3、一种al2o3-sic-c微孔砖的制备方法，al2o3-sic-c微孔砖的原料组成及质量百分比为：

4、粒度大于0.2mm小于等于6mm的烧结莫来石骨料 50-65%，

5、粒度大于0mm小于等于0.047的烧结莫来石细粉 15-25%，

6、粒度大于0mm小于等于0.047的氢氧化铝 10-20%，

7、粒度大于0mm小于等于0.047的焦炭粉 2-5%，

8、粒度大于0.5mm小于等于0.1的鳞片石墨 5-8%；al2o3-sic-c微孔砖的原料中还外加有作为结合体系的液体酚醛树脂、聚碳硅烷粉和酒精；所述酚醛树脂的加入量为上述材料原料总重量的6%～10%；所述聚碳硅烷加入量为上述材料原料总重量的0.1%～0.3%；所述酒精的加入量为上述材料原料总重量的2%～4%；将上述材料在搅拌机中进行混炼后，坯料经干燥后并控制合适的挥发份，采用摩擦压砖机或是液压机进行模压成型，获得的坯体经低温固化后在气氛炉中进行热处理，在≤1400℃的低温下采用氮气保护；在1400℃以上采用真空气氛，炉体内真空度＜10pa，最高热处理温度1550-1650℃，保温2～5小时。

9、所述的烧结莫来石骨料中al2o3≥70%，密度≥2.8g/cm3。

10、所述的焦碳粉中固定碳含量≥88%。

11、本专利技术提出的一种al2o3-sic-c微孔砖的制备方法，坯体在真空炉里进行热处理，在较低温度下（≤1400℃），坯体中的氢氧化铝因脱水而造孔，而上述微孔的形成可以成为聚碳硅烷裂解向碳化硅纤维转变的生长空间，进而有利于砖体的结构强度的抗热震性；在1400℃以上的高温阶段，莫来石骨料与细粉开始在真空或低氧分压条件下分解，分解成刚玉和sio(g)、o2(g)、sio2(g)，形成较多微孔；挥发的sio(g)、sio2(g)又与焦碳粉反应生成sic，进而能够进一步促进莫来石的分解，上述两个过程可以归纳以下总反应：3al2o3·2sio2+ 6c = 3al2o3+ 2sic + 4co(g)，可以看出，在真空、高温条件下，排出的co中的元素成份均来源于原有坯体的组成，伴随着的是坯体微孔结构的形成。

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【技术保护点】

1.一种Al2O3-SiC-C微孔砖的制备方法，其特征在于：Al2O3-SiC-C微孔砖的原料组成及质量百分比为：

2.如权利要求1所述的一种Al2O3-SiC-C微孔砖的制备方法，其特征在于：所述的烧结莫来石骨料中Al2O3≥70%，密度≥2.8g/cm3。

3.如权利要求1所述的一种Al2O3-SiC-C微孔砖的制备方法，其特征在于：所述的焦碳粉中固定碳含量≥88%。

4.如权利要求1所述的一种Al2O3-SiC-C微孔砖的制备方法，其特征在于：所述酚醛树脂的加入量为上述材料原料总重量的6%～10%；所述聚碳硅烷加入量为上述材料原料总重量的0.1%～0.3%；所述酒精的加入量为上述材料原料总重量的2%～4%。

【技术特征摘要】

1.一种al2o3-sic-c微孔砖的制备方法，其特征在于：al2o3-sic-c微孔砖的原料组成及质量百分比为：

2.如权利要求1所述的一种al2o3-sic-c微孔砖的制备方法，其特征在于：所述的烧结莫来石骨料中al2o3≥70%，密度≥2.8g/cm3。

3.如权利要求1所述的一种al2o3-si...

【专利技术属性】
技术研发人员：钱凡，王明会，刘国齐，马渭奎，于建宾，杨文刚，顾强，李红霞，
申请(专利权)人：中钢集团洛阳耐火材料研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：

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