一种碳复合耐火材料的制备方法及其得到的产品技术

技术编号:8652091 阅读:192 留言:0更新日期:2013-05-01 17:43
本发明专利技术公开了一种碳复合耐火材料的制备方法,包括以下步骤,(1)将活性物前驱体配成溶液,向上述溶液中加入氧化物混合,混合物经干燥并分散后,焙烧得到活性物-氧化物复合料;(2)用活化后的活性物-氧化物复合料催化碳源气体、或碳源气体和氢气的混合气体进行裂解反应,得到氧化物-碳纳米管复合料;(3)将氧化物-碳纳米管复合料浸渍在乙醇溶液中形成预浸体;(4)将氧化物微粉、炭黑与石墨中的至少一种和抗氧化剂混合成预混体;(5)向基料中依次加入结合剂、预浸体和预混体进行混合,之后困料、成型、干燥即得到碳复合耐火材料,所制备耐火材料中碳纳米管的分布均匀,与耐火原料的结合力强,所制备的耐火材料适用于冶金炼钢行业的高温环境。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种碳复合耐火材料的制备方法,以及该方法所得到的耐火材料产品,属于耐火材料

技术介绍
碳复合耐火材料是指以氧化物基料和碳素为主要原料,并添加适量结合剂及其他添加剂而制成的材料,常见的碳复合耐火材料有镁碳质、铝碳质和锆碳质耐火材料。碳复合耐火材料不仅耐火度高、高温强度好,而且其抗渣蚀和抗热震的性能良好,广泛适用于高炉、转炉、电炉和连铸系统等钢铁冶金领域。碳复合耐火材料用于炼钢领域时,高温熔钢与碳复合耐火材料表面接触时,碳素在高温下会通过接触面逐渐向熔钢内溶解扩散,导致熔钢的含碳量增加、品质降低。为了提高熔钢的品质,直接的解决方法是降低碳复合材料中的含碳量,以减少碳素在熔钢内的溶解量;但是,单纯的减少含碳量容易导致碳复合耐火材料的抗渣蚀和抗热震性降低,使得材料的使用寿命缩短。为了解决上述问题,有研究人员提出将碳纳米管引入耐火材料中,由于碳纳米管具有强度高和热稳定性强的特性,使其在高温下不易发生溶解扩散,因而既维持了碳复合耐火材料的碳含量,又减少了熔钢内的碳溶解量,同时加入碳纳米管使所制备的碳复合耐火材料具有很高的抗热震性,并且由于碳纳米管与一般碳素材料相比具有较本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种碳复合耐火材料的制备方法,包括以下步骤,(1)将活性物前驱体配成溶液,向上述溶液中加入氧化物混合,混合物经干燥并分散后,焙烧得到活性物?氧化物复合料;(2)用活化后的活性物?氧化物复合料催化碳源气体、或碳源气体和氢气的混合气体进行裂解反应,得到氧化物?碳纳米管复合料;(3)将氧化物?碳纳米管复合料浸渍在乙醇溶液中形成预浸体;(4)向基料中依次加入结合剂和步骤(3)中的预浸体进行混合,之后困料、成型、干燥即得到碳复合耐火材料。

【技术特征摘要】
1.一种碳复合耐火材料的制备方法,包括以下步骤, (1)将活性物前驱体配成溶液,向上述溶液中加入氧化物混合,混合物经干燥并分散后,焙烧得到活性物-氧化物复合料; (2)用活化后的活性物-氧化物复合料催化碳源气体、或碳源气体和氢气的混合气体进行裂解反应,得到氧化物-碳纳米管复合料; (3)将氧化物-碳纳米管复合料浸溃在乙醇溶液中形成预浸体; (4)向基料中依次加入结合剂和步骤(3)中的预浸体进行混合,之后困料、成型、干燥即得到碳复合耐火材料。2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述活性物前驱体是摩尔比1:(0.2-5)的硝酸铁和硝酸镍,活性物前驱体溶液的摩尔浓度为0.05-0.5mol/L ;所述氧化物为刚玉、镁砂和氧化锆中的一种或多种,所述氧化物的粒径为2-500 μ m ;向所述活性物前驱体溶液中加入所述氧化物的量为l-10g/ml。3.根据权利要求1或2所述的制备方法,其特征在于,步骤(I)中,干燥并分散后的活性物前驱体-氧化物复合料的粒径为2-500 μ m,焙烧温度为300-600°C,焙烧时间为30_120mino4.根据权利要求1-3任一所述的制备方法,其特征在于,裂解温度为600-900°C,裂解时间为l_4h ;所述碳源气体为天然气、乙烷和乙烯中的一种或多种,所述碳源气体的流量为100-500L/h ;所述混合气体中,所述碳源气体和氢气的体积比为(1-4):(4 -1);所述氧化物-碳纳米管复合料的粒径小于或等于500 μ m。5.根据权利要求1-4任一所述的制备方法,其特征在于,所述乙醇溶液的浓度为20-95v%,所述乙醇溶液为氧化物-碳纳米管复合料的3-15wt%,浸溃时间为0.5_3h ;所述基料、结合剂和氧化物-碳纳米管复合料的质量比为(50-70):(3-10):(20-40);所述基料为电熔白刚玉、电熔致密刚玉、矾土基电熔刚玉、板状刚玉、烧结刚玉、电熔镁砂、烧结镁砂、锆莫来石、锆刚玉和电熔氧化锆中的一种或多种,所述基料的粒径小于或等于8mm ;所述结合剂为酚醛树脂;步骤(4)中,困料温度为20-35°C,困料时间为12-48h,干燥温度为110-350°...

【专利技术属性】
技术研发人员:李楠梁峰刘百宽贺中央孙荣海闫光辉刘国威张厚兴
申请(专利权)人:濮阳濮耐高温材料集团股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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