一种铝用炭素焙烧填充料制造技术

本发明专利技术公开了一种铝用炭素焙烧过程中使用的焙烧填充料，包含有质量百分数不小于50％的棕刚玉和/或白刚玉。该种铝用炭素焙烧填充料导热系数高，能减少热量从火道传至炭素生块的时间，提高热效率，节约焙烧原料的使用量，缩短焙烧成品冷却时间；并且烧损率低，不易出现粘结成团、吸附在炭素生块表面的情况。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及铝用炭素焙烧
，尤其涉及一种铝用炭素焙烧填充料。
技术介绍
铝用炭素焙烧是铝用炭素生产过程中的关键工艺，焙烧工艺的优劣直接关系到铝用炭素本身的质量和电解等后续工艺的质量。而影响焙烧工艺优劣的主要因素之一就是铝用炭素焙烧炉中的填充料。填充料是焙烧过程中覆盖在铝用炭素生块表面的物质，可起到以下主要作用1、隔离空气，防止生块与火焰直接接触，防止高温下被氧化；2、将火焰的热量传导给制品，并减缓挥发速度；3、填充间隙，支撑、固定生块，防止生块因浙青软化发生变形、掉角、掉块等；4、控制生块中挥发份排出速率，防止生块产生裂纹等。因此，要求焙烧填充料具有一定的强度、透气性和传热性。目前最常使用的填充料是煅后石油焦和冶金焦。炭素制品的焙烧在高温下(最高温度达1100°C以上)进行，煅后石油焦和冶金焦的氧化烧损率较高，一般为20 40kg/t-C。且由于资源有限，原料供应紧张，价格上涨，不宜广泛在工业生产中推广；冶金焦的水分和灰分含量较高，不仅在使用前需要进行烘干处理，还易粘结在生块表面，影响铝用炭素质量。
技术实现思路
本专利技术实施例提供了一种粒度适中、导热性良好、材料易得、损失低的焙烧填充料，满足铝用炭素焙烧需求。为实现上述目的，本专利技术实施例提供如下技术方案一种铝用炭素焙烧填充料，包含有质量百分数不小50%的棕刚玉和/或白刚玉。进一步地，该填充料包含有质量百分数为60-90%的棕刚玉和/或白刚玉。进一步地，所述棕刚玉和/或白刚玉的粒径为0. 5-10mm。更进一步地，该种焙烧填充料中棕刚玉和/或白刚玉的粒径为l-8mm。更进一步地，该种焙烧填充料包含有煅后焦。更进一步地，该种焙烧填充料还可包含有冶金焦。与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果1、烧损率低棕刚玉和白刚玉都是经2000度高温冶炼而成，可耐高温耐腐蚀，抗热震性能好，在应用过程中具有不起爆、不粉化、不开裂的特点，因此焙烧过程中的烧损率极低，理论值低于0. 01 %，使用该技术可使填充料的烧损率降低10 20kg/t-c，则可反复循环利用，利于环境保护和节约资源。2、填充料导热系数高导热系数(thermal conductivity)是指在稳定传热条件下，1秒内通过1平方米面积传递的热量；对于焙烧填充料来说，导热系数越高，越能更好地传导热量，减少热量从火道传至铝用炭素生块的时间，提高热效率，节约焙烧原料的使用量；还可减小铝用炭素生块表面的温差，从而改善铝用炭素成品表面因温差过大而开裂的现象。现有技术中使用的填充料的导热系数基本在0. l-4ff/m · K之间，而刚玉在常温下的导热系数λ = 41. 84ff/m ·Κ，以刚玉为主要成分的焙烧填充料，能大大提高填充料整体的导热系数。3、缩短焙烧成品冷却时间刚玉导热系数高的性质同样在焙烧之后的冷却中发挥作用，散热性好，热量挥发速度快，则缩短焙烧成品冷却时间；4、不粘结吸附刚玉的粒径为0. 5-10mm,并且质地致密、硬度高，粒形成球状，则出现粘结成团、吸附在铝用炭素生块上的几率较小，对铝用炭素成型质量的负面影响不大。综上，将棕刚玉和/或白刚玉单独作为铝用炭素焙烧炉的填充料，或者将其与现有的焙烧填充料混合使用，都是具有积极作用的。具体实施例方式下面所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术通过将棕刚玉和/或白刚玉做为铝用炭素焙烧填充料的主要成分，获得了粒度适中、导热性良好、损失低的焙烧填充料，提高了热效率，节约了焙烧原料的使用量，减小对铝用炭素成型质量的负面影响。棕刚玉(Brown Fused Alumina)俗名又称金刚砂，是用矾土、碳素材料、铁屑三种原料在电弧炉内经2000度高温冶炼，再经自磨机粉碎整形，磁选去铁而成。主要化学成分为AL203、Ti&环含有少量的SW2和Fe2O3等，显微硬度为HV1800-2200。由于棕刚玉具有耐高温、耐腐蚀、高强度等性能，目前主要使用在制造机械零部件、制备研磨材料等领域。白刚玉(White Fused Alumina)以工业氧化铝粉为原料，于电弧炉中经2000度以上高温熔炼后冷却，经粉碎整形，磁选去铁而成。外观呈白色尖角状，硬度比棕刚玉略高，韧性稍低。用其制作的磨具适用于高碳钢、高速钢和淬火钢等的磨削。以下为具体实施例。各实施例的区别在于焙烧填充料的成分和含量不同，在相同的工艺条件下制得的铝用炭素样品的室温电阻率与采用现有焙烧填充料制得的铝用炭素样品基本无差别，但焙烧耗费时间有所缩短，焙烧填充料的烧损率有所降低。现有焙烧填充料采用煅后焦和冶金焦的混合物，棕刚玉和/或白刚玉按比例添加后，经混料机混勻后使用。实施例一、将生铝用炭素糊料在实验室中以200kg/cm2的力压制成样品，用占填充料总质量50%、粒径为0. 5-10cm的棕刚玉/或白刚玉作为焙烧填充料，在实验室用焙烧炉中进行焙烧。得到的铝用炭素样品表面光滑无粘结、无氧化开裂现象，测得的室温电阻率为 53. 23μ Ω · m，体积密度为1. 56g/cm3，耐压强度为42mPa，焙烧成品冷却时间较之使用现有填充料时缩短151分钟，焙烧填充料烧损率降低11. 5kg/t-C0实施例二、将生铝用炭素糊料在实验室中以200kg/cm2的力压制成样品，用占填充料总质量55%、粒径为0. 5-7cm的棕刚玉/或白刚玉作为焙烧填充料，在实验室用焙烧炉中进行焙烧。得到的铝用炭素样品表面光滑无粘结、无氧化开裂现象，测得的室温电阻率为54.02 μ Ω ·πι，体积密度为1.57g/cm3，耐压强度为46mPa，焙烧成品冷却时间较之使用现有填充料时缩短157分钟，焙烧填充料烧损率降低11. 2kg/t-C0实施例三、将生铝用炭素糊料在实验室中以200kg/cm2的力压制成样品，用占填充料总质量60%、粒径为I-IOcm的棕刚玉/或白刚玉作为焙烧填充料，在实验室用焙烧炉中进行焙烧。得到的铝用炭素样品表面光滑无粘结、无氧化开裂现象，测得的室温电阻率为55.45 μ Ω ·πι，体积密度为1.56g/cm3，耐压强度为41mPa，焙烧成品冷却时间较之使用现有填充料时缩短169分钟，焙烧填充料烧损率降低12. 9kg/t-C。实施例四、将生铝用炭素糊料在实验室中以200kg/cm2的力压制成样品，用占填充料总质量65%、粒径为2-lOcm的棕刚玉/或白刚玉作为焙烧填充料，在实验室用焙烧炉中进行焙烧。得到的铝用炭素样品表面光滑无粘结、无氧化开裂现象，测得的室温电阻率为56.11 μ Ω · m，体积密度为1. 56g/cm3，耐压强度为44mPa，焙烧成品冷却时间较之使用现有填充料时缩短182分钟，焙烧填充料烧损率降低14. 5kg/t-C0实施例五、将生铝用炭素糊料在实验室中以200kg/cm2的力压制成样品，用占填充料总质量70%、粒径为5-lOcm的棕刚玉/或白刚玉作为焙烧填充料，在实验室用焙烧炉中进行焙烧。得到的铝用炭素样品表面光滑无粘结、无氧化开裂现象，测得的室温电阻率为 54. 67 μ Ω ·πι，体积密度为1.57g/cm3，耐压强度为45mPa，焙烧成品冷却时间本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种铝用炭素焙烧填充料，其特征在于，包含有质量百分数不小于５０％的棕刚玉和／或白刚玉。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：唐剑，高小明，夏春福，龚克成，
申请(专利权)人：湖南晟通科技集团有限公司，
类型：发明
国别省市：43