一种微孔铝碳砖的制备方法技术

本发明专利技术涉及一种微孔铝碳砖的制备方法，将粒径5-3毫米高铝矾土10-20份；粒径3毫米以下高铝矾土40-55份；200目高铝矾土5-15份，刚玉微粉3-8份，碳化硅10-15份；石墨粉4-8份；沥青1-3份，纳米级炭黑2-4份；结合剂树脂4-8份混合均匀，搅拌20分钟后出料，装入料斗，再通过压力机进行成型；成型后产品自然放置8h后入窑进行热处理，热处理24h后，出窑拣选。本发明专利技术采用低温处理的微孔铝碳砖取代传统的高温烧成工艺；添加纳米粉、超细粉等，通过纳米效应达到微孔效果；外加树脂作结合剂，生成一种各向同性玻璃状构造是一种极致密的碳质物，它也以填充方式均匀包裹砖内的大小颗粒，使砖内大小颗粒周围的孔隙被这种碳质物封闭，贯通气孔极少，有利于微孔的生成，降低透气度。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及，将粒径5-3毫米高铝矾土10-20份；粒径3毫米以下高铝矾土40-55份；200目高铝矾土5-15份，刚玉微粉3-8份，碳化硅10-15份；石墨粉4-8份；沥青1-3份，纳米级炭黑2-4份；结合剂树脂4-8份混合均匀，搅拌20分钟后出料，装入料斗，再通过压力机进行成型；成型后产品自然放置8h后入窑进行热处理，热处理24h后，出窑拣选。本专利技术采用低温处理的微孔铝碳砖取代传统的高温烧成工艺；添加纳米粉、超细粉等，通过纳米效应达到微孔效果；外加树脂作结合剂，生成一种各向同性玻璃状构造是一种极致密的碳质物，它也以填充方式均匀包裹砖内的大小颗粒，使砖内大小颗粒周围的孔隙被这种碳质物封闭，贯通气孔极少，有利于微孔的生成，降低透气度。【专利说明】
本专利技术属于耐火材料
，具体涉及。
技术介绍
铝碳砖以Al2O3和C为主要成分的含Al2O3 35%~85%，含C 7%~35%的耐火材料。可分为烧成砖和不烧砖两大类。铝碳砖耐火度高，化学稳定性良好，耐侵蚀。如在配料中添加Zr02，能获得良好的抗热震性。含Al2O3 72%~85%、C 7%~8%的烧成铝碳砖的耐压强度可达110~120MPa，1400°C抗弯强度达25MPa ;含Al2O3 35%~46%、C+SiC 30%~37%的烧成铝碳砖的耐压强度为21~28MPa。铝碳砖主要用作滑动水口滑板、连铸中间包整体塞棒等，也可用作铁水预处理用包衬和盛钢桶内衬等。铝碳砖产品一铝矾土熟料，刚玉，石墨为主要材料，参入多种微分添加剂，具有微孔指标好，抗碱性能优良，导热系数高等优点。适用于不同炉容高铝的炉腰，炉腹，冷却壁铝砖等部位。以刚玉(或高铝矾土、莫来石)和石墨为主要原料制造的含碳耐火制品。按制造工艺的不同可将铝碳砖分为烧成铝碳砖和不烧铝碳砖。制造烧成铝碳砖的工艺要点:在氧化铝质主要原料中掺入碳素原料，并添加硅粉、SiC粉，铝粉等少量其他原料 ，以酚醛树脂或浙青为结合剂，经配料、混合、等静压成型(或机压成型)，在还原气氛中烧成。烧成铝碳砖属于陶瓷结合或陶瓷/碳复合结合材料，它大量用作连铸用滑动水口滑板、长水口、浸入式水口上、下水口砖和整体塞棒等。不烧铝碳砖属于碳结合材料，由于抗氧化性明显优于镁碳砖，抗Na2O系渣的侵蚀性能优良，因此在铁水预处理设备中得到了广泛的应用。高炉作为炼铁的主体设备，由于风口区和炉腹主要受高温状态的煤气、炉渣、铁水、焦碳的上、下运动和各种高温冶金反应的影响，炉腹和炉身下部主要受高FeO炉渣、碱金属、锌及CO的侵蚀以及C02、H20的氧化等影响，该两部位要求耐火材料具有良好的热震稳定性,耐高温,抗氧化。微孔铝碳砖作为一个主体耐火材料,是高炉耐火材料的主要组成部分，因而必须具备高的耐火度、高的抗氧化性、高的抗侵蚀性能。现在制作微孔铝碳砖是采用高温烧成工艺，当用作高炉耐火材料，由于风口区和炉腹主要受高温状态的煤气、炉渣、铁水、焦碳的上、下运动和各种高温冶金反应的影响，炉腹和炉身下部主要受高FeO炉渣、碱金属、锌及CO的侵蚀以及C02、H2O的氧化等影响，易氧化，易受碱金属、锌及CO的侵蚀,使用寿命短。为了解决高温烧成工艺制作的铝碳砖存在的问题，专利技术一种采用低温处理制作微孔铝碳砖的方法，提高了铝碳砖的热震稳定性，耐高温，抗氧化性能。
技术实现思路
本专利技术目的是采用低温处理工艺制备微孔铝碳砖，提高微孔铝碳砖的热震稳定性，耐高温，抗氧化性能，同时降低能耗。实现制备微孔铝碳砖的技术方案 1)以重量计的配料方案:粒径5-3毫米高铝矾土10-20份；粒径3毫米以下高铝矾土40-55份；200目高铝矾土 5-15份，刚玉微粉3_8份，碳化硅10-15份；石墨粉4_8份；浙青1_3份，纳米级炭黑2-4份； 2)将高铝矾土粉碎，按照配料方案的粒级进行筛分； 3)把各种原材料准备好后，按照配料方案，先加入大颗粒高铝矾土，然后加入结合剂树脂，加入石墨粉，再加入粒径3毫米以下高铝矾土、200目高铝矾土、刚玉微粉及浙青和纳米级炭黑； 4)搅拌20分钟后出料，装入料斗，再通过压力机进行成型； 5)成型后产品自然放置8h后入窑进行热处理,热处理24 h后，出窑拣选。本专利技术的结合剂树脂是液体酚醛树脂，树脂加入量为4-8份。本专利技术成型是630T压力机或800T压力机。本专利技术热处理的工艺条件0_60°C升温时间10 h，60°C保温4 h ;60-110°C升温时间 5 h, IlO0C 保温 8h ;110-180°C升温时间 7 h，180°C保温 12 h-14 h。本专利技术的创造 性 ①采用低温处理的微孔铝碳砖取代传统的高温烧成工艺；②添加纳米粉、超细粉等，通过纳米效应达到微孔效果；③外加树脂作结合剂，生成一种各向同性玻璃状构造是一种极致密的碳质物，它也以填充方式均匀包裹砖内的大小颗粒，使砖内大小颗粒周围的孔隙被这种碳质物封闭，贯通气孔极少，有利于微孔的生成，降低透气度；④外加粘土粉，主要起增强耐压强度作用；⑤加入石墨粉，获得高导热性和优良抗碱性，同时大大提高荷重软化开始的温度。本专利技术的效果 本专利技术的微孔铝碳砖的Al2O3 60 (wt) % Oil (wt) % ；Fe203 ^ 1.5 (wt) % ;显气孔率 16% ;体积密度 2.75g.cm_3 ;常温耐压强度 60MPa。专利技术的微孔铝碳砖具有优良的抗碱性、导热性、抗铁水溶浊性、抗渣侵蚀性、抗氧化性及热震稳定性，极低的透气度；平均孔径小、孔半径小于Iym的孔容积大于75%，荷重软化温度较高，适用于大型高炉炉身中下部、炉腰、炉腹、炉缸及炉底，使用寿命长，经济效益显著，是高炉的长期运行、稳产、高产的重要保证。【具体实施方式】实施例1 1)配料方案由粒径5-3毫米高铝矾土15份；粒径3毫米以下高铝矾土 55份；200目高铝矾土 10份，刚玉微粉5份，碳化硅12份；石墨粉6份；浙青2份，纳米级炭黑2份； 2)将高铝矾土粉碎，按照配料方案的粒级进行筛分； 3)把各种原材料准备好后，按照配料方案，先加入大颗粒高铝矾土，然后加入结合剂液体酚醛树脂4份，加入石墨粉，再加入粒径3毫米以下高铝矾土、200目高铝矾土、刚玉微粉及浙青和纳米级炭黑； 4)搅拌20分钟后出料，装入料斗，再通过630T压力机压力机进行成型； 5)成型后产品自然放置8h后入窑，按照0-60°C 10 h，60°C 4 h ；60-110°C 5 h，IlO0C 8h ；110-180°C 7 h，180°C保温12 h-14 h进行热处理，热处理24 h后，出窑拣选。制备的微孔招碳砖的 Al2O3 ^ 60 (wt)% ；C ^ 11 (wt)% ;Fe203 ^ 1.5 (wt)% ;显气孔率16% ;体积密度2.75g.cm_3 ;常温耐压强度60MPa。实施例2 1)配料方案由粒径5-3毫米高铝矾土20份；粒径3毫米以下高铝矾土 50份；200目高铝矾土 10份，刚玉微粉5份，碳化硅15份；石墨粉6份；浙青2份，纳米级炭黑4份； 2)将高铝矾土粉碎，按照配料方案的粒级进行筛分； 3)把各种原材料准备好后，按照配料方案，先加入大颗粒高铝矾土，然后加入结合剂液体酚醛树脂8份，加入本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种微孔铝碳砖的制备方法，1)以重量计的配料方案：粒径5?3毫米高铝矾土?10?20份；粒径3毫米以下高铝矾土40?55份；200目高铝矾土5?15份，刚玉微粉3?8份，碳化硅10?15份；石墨粉4?8份；沥青1?3份，纳米级炭黑2?4份；2）将高铝矾土粉碎，按照配料方案的粒级进行筛分；3）?把各种原材料准备好后，按照配料方案，先加入大颗粒高铝矾土，然后加入结合剂树脂，加入石墨粉，再加入粒径3毫米以下高铝矾土、200目高铝矾土、刚玉微粉及沥青和纳米级炭黑；4）?搅拌20分钟后出料，装入料斗，再通过压力机进行成型；5）?成型后产品自然放置8?h后入窑进行热处理，热处理24?h后，出窑拣选。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：吴国强，侯兆田，胡竹生，杨利强，杨宗平，
申请(专利权)人：浙江长兴强立耐火材料有限公司，
类型：发明
国别省市：