本发明专利技术公开了一种用于干熄焦炉的高导热Ｓｉａｌｏｎ－ＳｉＣ复相陶瓷耐火材料及其生产方法，该耐火材料各原料组分质量配比为骨料碳化硅５０－７０份，碳化硅粉１０－２５份，硅粉３－１０份，铝粉０．１－１份，氧化铝微粉５－１５份，稀土添加剂氧化钇和氧化镧各０．３－１．８份，结合剂１－２份。生产工艺流程为：称量配料—基质预混合—轮碾机泥碾—静置困料—振动加压成型—干燥烘烤—充Ｎ２反应烧结—出窑等，该耐火材料抗热震抗氧化性好、强度高、导热率大、膨胀系数低性能优良，使用寿命长。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种耐火材料，尤其是一种用于干熄焦炉的高导热Sialon-SiC复相 陶瓷耐火材料。
技术介绍
干熄焦装置耐火材料在使用过程中，经常会受到环境温度的急剧变化，对耐火材 料造成一定的内应力损伤。目前，国内干熄焦装置用耐火材料主要是以金属硅、莫来石、碳 化硅、a _A1203和粘土为原料，经高吨位压机压制，在1400-160(TC条件下烧成后制得。这种 耐火材料的致命弱点是莫来石在长期使用过程中会不断分解，在耐火材料表面生成Si02， 且Si02大部分为易于膨胀的方石英，因而在耐火材料表面形成恒久张力，从而导致耐火材 料内外形成应力，随着氧化层的不断加厚，表面恒久张力越来越大，耐火材料应力越来越 大，当应力大于耐火材料结合强度时，耐火材料开始开裂，甚至断裂，从而影响耐火材料使 用寿命。其次，在频繁热冲击环境下，莫来石_SiC砖内部产生温度梯度而形成热应力，应力 不能得到及时释放，导致烟道支柱的砖内部结构逐渐疏松变形而被破坏。另外，干熄焦装置 的环形烟道支柱砖部位结构复杂，砌筑难度大，环形烟道支柱在结构上承受着炉子上部近 200吨耐火材料的重量，而且总是处于焦炭的移动和烟气的流动冲刷状态之下，烟气温度的 变化致使耐火材料经受冷热急变，莫来石-SiC砖在热冲击下，中温强度(900 1100°C )下 降过大，不能承受炉体重量产生的剪切应力，发生剪切断裂。具体失效图片见附图说明中图 1、图 2。本专利技术的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种具有抗热震抗氧化性好、 强度高、导热率大、膨胀系数低、使用寿命长的用于干熄焦炉的高导热Sialon-SiC复相陶 瓷耐火材料。本专利技术的另一目的在于提供该耐火材料的制备方法。本专利技术通过以下方式实现
技术实现思路
一种用于干熄焦炉的高导热Sialon-SiC复相陶瓷耐火材料，各原料组分质量配 比为骨料碳化硅50-70份，碳化硅粉10-25份，硅粉3-10份，铝粉0. 1-1份，氧化铝微粉 5-15份，稀土添加剂氧化钇和氧化镧各0. 3-1. 8份，结合剂1-2份；所述骨料碳化硅为粒度 为l_3mm碳化硅粗颗粒及粒度小于1mm碳化硅细颗粒混合而成，所述粗颗粒和细颗粒的比 例为5 1 1 1，粗颗粒和细颗粒的优选比例为4. 36 1;所述结合剂为18% (质量 百分比)聚乙烯纯溶液；所述碳化硅粉粒度< 5 u m,硅粉粒度< 44 u m,铝粉粒度< 88 u m， 氧化铝微粉粒度< 5 u m，稀土添加剂粒度< 10 u m。一种制备用于干熄焦炉的高导热Sialon-SiC复相陶瓷耐火材料的方法，包括以 下步骤a、配料、基质预混合，将按比例称量好的氧化钇、氧化镧、碳化硅粉、硅粉、铝粉、氧 化铝微粉放入搅拌机内预混合，混合时间60min以上；b、干混、静置困料，将预混合好的料和骨料及结合剂按比例放入轮碾机中混合，混合时间25-30min，混合后静置24h以上；c、振动加压成型，振动频率为100Hz，压力为50_80MPa ；d、烘干，烘干温度 80-200°C，时间 24-48h ；e、充氮烧结，将烘干后的半成品放入通纯氮加热炉内反应烧结，升温制度为室 温-800°C升温速度 10°C /min，800-1200°C升温速度 5°C /min, 1200-1400°C升温速度 3°C / min，1400-1450°C升温速度1_2°C /min，1450°C保温6_10h，然后断电通氮自然冷却。Sialon-SiC复相陶瓷耐火材料利用氮化烧结技术，添加稀土复合添加剂，在高温 下原位合成Sialon结合SiC复合材料，保留了 Si3N4的优良性质，如强度、耐热性和硬度等， 而且比Si3N4具有更好的化学稳定性、韧性和抗氧化性。并且还具有较高的低、高温强度，较 低的热膨胀系数和优良的抗热震稳定性。以SiC为主要原料，加入一定的A1203粉、单质Si 粉、金属A1粉，以Y203、La203为添加剂，采用振动加压成型方法，经干燥，在充氮环境下，经 高温生产出的Sialon-SiC复相陶瓷耐火材料的导热率较大，高温下起到迅速将热量传递 到外层，以减缓砖内部的热应力，从而提高材料的抗热震稳定性。且材料经1100°C至水冷 热冲击后，仍保持较高的残余抗折强度。Sialon-SiC复相陶瓷耐火材料比莫来石-SiC耐 火材料常温强度提高了 40 60%，900 1100°C中温强度提高一倍以上，抗热震性能提高 了 15 40%，能承受炉体上部的总量和抵抗不均勻负荷的高温蠕变性能，不发生断裂和掉 砖，体积密度也有所提高。图1为本专利技术
技术介绍
中干熄焦装置的环形烟道支柱砖部位失效图；图2为本专利技术
技术介绍
中干熄焦装置的环形烟道支柱砖部位局部失效图。 具体实施例方式实施例1将称好的1. 2份Y203和0. 5份La203与17份碳化硅粉、8份硅粉、0. 1份金属铝 粉、9份氧化铝微粉，放入锥形搅拌机预混合60分钟；然后，将预混合好的料和51份粒度为 1 3mm碳化硅、11. 7份粒度小于1mm碳化硅一同放入轮碾机干混10分钟，加入1. 5份浓 度18% (质量百分比)的聚乙烯纯溶液作结合剂，搅拌15分钟；静置24小时后，经200T振 动压力机压制成型，振动压力机振动频率为100Hz、压力为50 80MPa ；静置24小时后，进 入干燥窑100°C下干燥48小时烘干，确保残余水分低于0. 5%，将烘干后的半成品放入通入 99. 99% N2电加热炉内反应烧结，升温制度为室温 800°C升温速度10°C /分钟；800 1200°C升温速度5°C /分钟；1200 1400°C升温速度3°C /分钟；1400 1450°C升温速度 1 2°C /分钟，1450°C保温7h ；然后断电通氮自然冷却。实施例2将称好的0. 5份Y203和1. 2份La203与12份碳化硅粉、3份Si粉、0. 5份金属A1 粉、14份氧化铝微粉，放入锥形搅拌机预混合80分钟；然后，将预混合好的料和39份粒度 为1 3mm碳化硅、13份粒度小于1mm碳化硅一同放入轮碾机干混15分钟，加入1份浓度 18% (质量百分比)作结合剂，搅拌15分钟；静置30小时后，经200T振动压力机压制成 型，振动压力机振动频率为100Hz、压力为50 80MPa ；静置24小时后，进入干燥窑200°C 下干燥24小时烘干，确保残余水分低于0. 5%，将烘干后的半成品放入通入99. 99%N2电加 热炉内反应烧结，升温制度为室温 800°C升温速度10°C /分钟；800 1200°C升温速度 5°C /分钟；1200 1400°C升温速度3°C /分钟；1400 1450°C升温速度1 2°C /分钟，1450°C保温10h ；然后断电通氮自然冷却。实施例3将称好的0. 3份Y203和1. 8份La203与20份碳化硅粉、10份Si粉、1份金属A1 粉、10份氧化铝微粉，放入锥形搅拌机预混合60分钟；然后，将预混合好的料和36份粒度 为1 3mm碳化硅、34份粒度小于1mm碳化硅一同放入轮碾机干混10分钟，加入2份浓度 18% (质量百分比)作结合剂，搅拌15分钟；静置24小时后，经200T振动本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于干熄焦炉的高导热Ｓｉａｌｏｎ－ＳｉＣ复相陶瓷耐火材料，其特征在于：各原料组分质量配比为骨料碳化硅５０－７０份，碳化硅粉１０－２５份，硅粉３－１０份，铝粉０．１－１份，氧化铝微粉５－１５份，稀土添加剂氧化钇和氧化镧各０．３－１．８份，结合剂１－２份。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：杨建华，严解荣，蒋玉清，朱义文，汪雷，张晓宁，夏奕，宫尚宝，任冰，
申请(专利权)人：马鞍山钢铁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：34[中国|安徽]
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