一种高炉用高导热填料.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115321985A(43)申请公布日2022.11.11(21)申请号202211004355.9C04B35/622(2006.01)(22)申请日2022.08.22(71)申请人中冶武汉冶金建筑研究院有限公司地址430080湖北省武汉市38街坊八大家花园44号楼5-9层申请人中国一冶集团有限公司(72)发明人刘会永丛培源夏昌勇项冰丁宇航陈志鹏(74)专利代理机构湖北武汉永嘉专利代理有限公司42102专利代理师刘洋(51)Int.Cl.C04B35/567(2006.01)C04B35/634(2006.01)C04B35/81(2006.01)权利要求书1页说明书5页(54)发明名称一种高炉用高导热填料(57)摘要本发明公开了一种高炉用高导热填料，组成按重量百分数计如下：碳化硅集料45～55％；石墨胶体10～18％；α‑Al2O3微粉4～8％；氮化硅铁16～20％；硅微粉2～5％；膨胀剂5～10％；外加上述原料总重12～15％的环保焦油；本发明提供一种高炉用高导热填料，能对陶瓷杯和碳砖之间进行很好的填充，高炉开炉后填料具有可压缩性，能很好的吸收陶瓷杯的热膨胀应力，且气孔率低，有较高强度和抗侵蚀渗透性，同时导热系数高，有效的保证炉缸传热系统的顺畅，保护陶瓷杯进而保护碳砖。CN115321985ACN115321985A权利要求书1/1页1.一种高炉用高导热填料，其特征在于组成按重量百分数计如下：外加上述原料总重12～15％的环保焦油。2.如权利要求1所述高炉用高导热填料，其特征在于所述的碳化硅集料为碳化硅‑石墨坩埚废料破碎所得，含SiC≥68％，C≥17.0％，粒度为5～0.074mm。3.如权利要求1所述高炉用高导热填料，其特征在于所述的石墨胶体为天然石墨粉乳化所得，C≥90.0％，粒度为1～5μm。4.如权利要求1所述高炉用高导热填料，其特征在于所述的α‑Al2O3微粉中含Al2O3≥99.0％；D50≤1.5μm。5.如权利要求1所述高炉用高导热填料，其特征在于所述的氮化硅铁为灰色粉体，其中氮化硅含量为70～80％，含有α和β两种晶型结构，铁含量为10～15％，粒度为≤0.075mm。6.如权利要求1所述高炉用高导热填料，其特征在于所述的硅微粉中SiO2≥94％，D50≤0.5μm。7.如权利要求1所述高炉用高导热填料，其特征在于所述的膨胀剂为石英砂和蓝晶石的混合物，其中石英砂粒度为0.074～0.045mm，蓝晶石粒度为0.1～0.5mm，石英砂和蓝晶石质量比为7:3。8.如权利要求1所述高炉用高导热填料，其特征在于所述的环保焦油中固定碳≥65.0％，水分≤0.6％，甲苯不溶物≤4.0％。2CN115321985A说明书1/5页一种高炉用高导热填料技术领域[0001]本发明属于耐火材料技术领域，具体涉及一种高炉用高导热填料。背景技术[0002]现有技术中，高炉炉缸一般采用陶瓷杯加碳砖的砌筑结构，陶瓷杯可以隔离铁水和碳砖，保护碳砖免遭铁水、熔渣、碱金属、锌等有害化学元素的侵蚀，碳砖将陶瓷杯传来的热量及时导出至冷却壁冷却系统。陶瓷杯和碳砖的热膨胀系数有较大区别，因此两种砖之间会留有一定的间隙并填入材料来吸收膨胀产生的内应力。一般高炉该间隙填料为碳素捣打料，而在高炉开炉后，碳素捣打料硬化，大量挥发分逸出会导致材料产生较大收缩，高温下碳素捣打料的强度很低，陶瓷杯砖高温下产生较大膨胀，且其膨胀量与填料收缩量不同，导致填料和陶瓷杯之间会产生缝隙形成一层空气带“热阻层”，阻碍热量的及时导出，捣打料没有起到填充密实间隙传热的作用。由于空气带的存在炉缸整个传热系统受阻，1150℃铁凝等温线在陶瓷杯内向碳砖方向移动，陶瓷杯内温度升高，在铁水不断的环流冲刷、碱金属、锌等有害化学元素侵蚀作用下，陶瓷杯损毁速度加快，从而侵蚀填料及碳砖，造成碳砖出现环裂缝，炉缸温度升高甚至烧穿的风险。[0003]CN201810643750.9公开了高炉炉底填缝料及其制备方法，采用加入碳化硅，金属‑非金属复合粉，蓝宝石抛光液为结合剂，增加材料的施工性能和导热性能；虽然解决捣固密实度低，找平困难，碳素捣打料导热系数低的问题，但是材料以蓝宝石抛光液为结合剂，固化后形成了刚性填料，不能起到吸收热膨胀的作用。[0004]CN201110370849.4公开了一种高炉用碳素捣打料及其制备方法，采用石墨化好的电锻煤，刚玉粉填充孔隙，提高堆积密度，提高使用寿命；虽然提高碳素捣打料的导热系数，但是材料中组分基本全为炭质原料，材料的抗冲刷侵蚀和抗氧化性能不高。[0005]CN201010153111.8公开了一种用于高炉炉缸炉底间隙的捣打料，采用全天然石墨作为原料，提高了导热系数；虽然提高碳素捣打料的导热系数，