高炉炉缸、炉底用碳钛基结合自护砖制造技术

本发明专利技术公开了一种炉缸、炉底用碳钛基结合自护砖，通过特殊的成分配比，使该产品具有微孔炭砖的微孔和高导热性、陶瓷杯材料的抗铁水溶蚀性和抗冲刷性以及钛矿护炉的作用，可解决近年来频繁出现的高炉炉缸烧穿和炉底升温速度过高及寿命短的问题，有望成为高炉用炭砖的替代产品。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于高炉炉缸、炉底的耐火材料。
技术介绍
炼铁高炉炉缸、炉底用耐火材料工况条件恶劣、寿命短是影响高炉整体使用寿命的薄弱环节之一。现有的高炉炉缸、炉底用的耐火材料和结构基本上分两大类一是微孔和超微孔炭砖炉衬，一是氧化物陶瓷杯与炭砖复合炉衬。微孔和超微孔炭砖的优点是碳素材料难润湿，渣铁难渗透，热传导好(导热系数13-30ff/m *k)0它能把渣铁共凝等温线(I 150°C)推至炉内，即，在炭砖的表面与炉内铁水接触的地方形成一层固态保护膜层，这个膜层是渣铁在炭砖表面凝固形成渣皮，保护炭砖，达到高炉长寿的目的。但因高炉操作及出铁操作等原因，渣皮的稳定性较差，脆弱的渣皮一旦被破坏，炭砖就直接与铁水接触。炭砖的铁水熔蚀指数高达25%-30% ；因炭砖的碳在铁水中的溶解度较高，导致了炭砖的化学侵蚀，炭砖的强度较低(常温耐压强度< 50MPa)，抗高温铁水和熔渣的冲刷能力较差，特别是高炉出铁时，高温的铁水和熔渣形成环流，造成炉缸炭砖形成“马蹄形”冲蚀状态。炭砖的抗碱(K和Na)性较优，但是碱蒸气通过炭砖的气孔各裂纹深入炭砖内部某处(该处温度达到800°C _870°C)，碱与碳的反应使炭砖脆化而开裂，导致炉缸炭砖砌体形成环形裂缝，降低了炭砖的热导率，不利于渣皮的形成，继而加速了炭砖的损坏。炭砖的抗氧化性较差，也加速了其损坏速度。氧化物陶瓷杯材质主要为氧化物耐火材料(如刚玉-莫来石砖，低水泥刚玉质浇注料预制块，复合棕刚玉砖，塑性相结合刚玉砖和微孔刚玉砖)。其导热性差，保温性好，能将1150°C渣铁凝固线和800-870°C的碱化学侵蚀线推往炉内和留在陶瓷杯内，形成渣皮保护炭砖并减少碱对炭砖的侵蚀。氧化物陶瓷杯材料强度高(常温耐压强度> lOOMPa)，抗冲刷能力强；其铁水熔蚀指数很低，也不存在氧化问题。但是，陶瓷杯砖大多不是微孔或超微孔砖，渣铁和碱类物质通过气孔渗入砖体内部，降低了砖的耐火性能(熔点降低)，受到化学侵蚀，砖的原有结构遭到破坏，强度大幅降低，抗冲刷能力也随之降低。实践证明，现有的陶瓷杯很难判定其准确的使用寿命。应用初期它对高炉炉缸、炉底炭砖起到了保护作用，但是，高炉的中、后期还是要靠炭砖维持，因此也难实现长寿。
技术实现思路
本专利技术公开了一种能够结合上述两种现有砖体优点，同时克服上述砖体的缺点的高炉炉缸、炉底用的砖，目的是替代当今高炉炉缸、炉底常用的炭砖。本专利技术通过特殊的成分配比和材料选择，并在一定工艺条件下加工而成。本专利技术采用如下颗粒大小和成分配比的物质混合加工而成权利要求1.一种炉缸、炉底用碳钛基结合自护砖，其特征在于，所述自护砖包含有如下原料，且其颗粒大小和重量比为 颗粒为3-5mm的高钥原料0-15%; 颗粒为l-3mm的高铝原料30-40% ； 颗粒为O-Imm的高铝原料20-25%;颗粒为200目的高铝原料5-10%;颗粒为100目的碳素材料8-15%; 颗粒为300目的非金属化合物粉0-7%;颗粒为200目的金属粉3-9%; 颗粒为100目的热塑性酚醛树脂粉0-1%;颗粒为100目的高温沥青粉O-3%;颗粒为300目的炭黑粉0_2%;颗粒为325目的含钛物质0-5%; 外加上述物质总质量的3. 5-4%的液体酚醛树脂作为结合剂。2.如权利要求I所述自护砖，其特征在于所述高铝原料为棕刚玉、电熔刚玉、烧结刚玉、高铝矾土熟料的一种或几种复合使用。3.如权利要求2所述自护砖，其特征在于所述碳素材料为鳞片石墨、人造石墨、电锻无烟煤、焦炭、炭黑、浙青、树脂的一种或几种复合使用。4.如权利要求3所述自护砖，其特征在于所述非金属化合物粉为SiC、Si3N4、BN、B4C、CaB、ZrB的一种或几种复合使用。5.如权利要求4所述自护砖，其特征在于所述金属粉为Si、Al、Mg、Zn、Ti及其合金的一种或几种复合使用。6.如权利要求5所述自护砖，其特征在于所述含钛物质为Ti、TiO2、钛精矿、TiC、TiN、Ti (C，N)等的一种或数种。7.如权利要求I或6的自护砖，其特征在于该自护砖的生产工艺为 A泥料制备 湿碾机，加料顺序(I)高铝原料粗、中颗粒；(2)液体树脂；(3)预混合粉；(4)泥料；(5)睏料； B成型与热处理 成型用高吨位摩擦或液压压力机成型，成型后的砖坯在200-250°C条件下进行热处理； C烧成 在保护气氛下烧成(还原气氛或氮气氛)，烧成温度1350-1550°C,烧成时间8个小时以上； D油浸与焦化处理烧成后的砖经真空加压油(焦油浙青)浸或浸溃之后，在> 500°C进行焦化处理；E加工与组合 浸溃后或焦化处理后的砖进行机械加工并预砌。全文摘要本专利技术公开了一种炉缸、炉底用碳钛基结合自护砖，通过特殊的成分配比，使该产品具有微孔炭砖的微孔和高导热性、陶瓷杯材料的抗铁水溶蚀性和抗冲刷性以及钛矿护炉的作用，可解决近年来频繁出现的高炉炉缸烧穿和炉底升温速度过高及寿命短的问题，有望成为高炉用炭砖的替代产品。文档编号C04B35/66GK102924097SQ20121043510公开日2013年2月13日 申请日期2012年11月1日 优先权日2012年11月1日专利技术者李富朝, 孙庚辰, 陈泉锋 申请人:李富朝, 孙庚辰本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种炉缸、炉底用碳钛基结合自护砖，其特征在于，所述自护砖包含有如下原料,且其颗粒大小和重量比为：外加上述物质总质量的3.5？4%的液体酚醛树脂作为结合剂。FDA0000234305451.jpg

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李富朝，孙庚辰，陈泉锋，
申请(专利权)人：李富朝，孙庚辰，
类型：发明
国别省市：