一种高导热耐侵蚀高炉自护炭砖及制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN112028653A(43)申请公布日2020.12.04(21)申请号202010952465.2(22)申请日2020.09.11(71)申请人武汉钢铁有限公司地址430083湖北省武汉市青山区厂前2号门(72)发明人陈佳王悦戴路王杰邵静陈雪艳(74)专利代理机构湖北武汉永嘉专利代理有限公司42102代理人段姣姣(51)Int.Cl.C04B35/66(2006.01)C04B35/52(2006.01)C04B35/622(2006.01)C04B35/63(2006.01)权利要求书1页说明书5页(54)发明名称一种高导热耐侵蚀高炉自护炭砖及制备方法(57)摘要一种高导热耐侵蚀高炉自护炭砖，其原料组成及wt%含量：石墨化无烟煤70～79%，金属硅粉8～12%，Al2O3粉6～10%，含钛不低于35%的物料4～8%，碳化硅粉3～7%，外加8～14%热固性酚醛树脂；步骤：将石墨化无烟煤粉粹并筛分；将各级粒度石墨化无烟煤、金属硅粉、Al2O3粉、含钛不低于35wt%的物料、碳化硅粉按照粒度要求及含量要求混合均匀；加入热固性酚醛树脂并搅拌均匀；机械成型；焙烧；保温；机械加工。本发明高炉炭砖导热系数由16W/mK提高到不低于25W/mK，平均孔径<1μm；由于在炭砖中加入含钛物料，在原位形成了Ti(C,N)，起到高炉末期钒钛矿护炉作用，保护了高炉炭砖，延长高炉寿命，并且制备工艺简单。CN112028653ACN112028653A权利要求书1/1页1.一种高导热耐侵蚀高炉自护炭砖，其原料组成及重量百分比含量为：粒度<6mm的石墨化无烟煤70～79%，粒度≤0.074mm的金属硅粉8～12%，粒度≤0.074mm的Al2O3粉6～10%，粒度为≤0.074mm的含钛不低于35%的物料4～8%，粒度为≤0.074mm的碳化硅粉3～7%，按照上述原料总重量的8～14%外加热固性酚醛树脂。2.如权利要求1所述的一种高导热耐侵蚀高炉自护炭砖，其特征在于：石墨化无烟煤粒度组成及各粒级的所占百分比为：粒度在6mm至大于等于3mm的占23～30wt%；粒度在3mm至大于等于1mm占20～28wt%；粒度在1mm至大于等于0.1mm的占5～10wt%；粒度<0.1mm的占35～45wt%。3.如权利要求1所述的一种高导热耐侵蚀高炉自护炭砖，其特征在于：所述含钛不低于35%的物料系指：钛粉或TiO2粉或钛精矿粉或其中二种以上的以任意比例的混合。4.制备如权利要求1所述的一种高导热耐侵蚀高炉自护炭砖的方法，其步骤：1）将石墨化无烟煤粉粹并筛分，筛分粒度按照：6mm至大于等于3mm，3mm至大于等于1mm，1mm至大于等于0.1mm，<0.1mm进行分级；2）将筛分出的各级粒度的干料，即石墨化无烟煤、金属硅粉、Al2O3粉、含钛不低于35wt%的物料、碳化硅粉按照粒度要求及含量要求混合均匀；3）在步骤2）混合干料中按照混合料总重量的8～14%加入热固性酚醛树脂并搅拌均匀；4）进行机械成型；5）进行焙烧，焙烧温度控制在1380～1430℃；6）进行保温，保温时间控制在15～20h；7)机械加工。5.如权利要求4所述的制备一种高导热耐侵蚀高炉自护炭砖的方法，其特征在于：焙烧温度在1386～1423℃。2CN112028653A说明书1/5页一种高导热耐侵蚀高炉自护炭砖及制备方法技术领域[0001]本发明涉及一种高炉炉衬耐火材料，具体说是一种高导热耐侵蚀高炉自护炭砖及其制备方法。背景技术[0002]随着高炉冶炼强度的不断提高，炉缸炉底炭砖的侵蚀加速，己成为影响高炉生产和寿命的关键因素。[0003]从砖衬侵蚀原因分析，强化冷却，降低砖衬温度对多种侵蚀原因都有缓解作用。例如碱金属的富集温度是900～1200℃，如果将砖衬温度降低到900℃以下，碱金属就侵蚀不了砖衬。炉渣、铁水的侵蚀也都是随着温度降低侵蚀速度降低，提高导热系数是降低砖衬温度，减少砖衬侵蚀最有效的途径之一。[0004]结果表明，炉缸、炉底炭砖侵蚀最严重的部位是铁口中心线以下的圆周侧墙和炉底炭砖，其侵蚀原因是铁水溶蚀、铁水渗透侵蚀及铁水流动的机械磨损，炉缸侧墙的炭砖还有炉缸上部延伸下来的环缝侵蚀带，其主要原因是碱金属、氧化和热应力。因此提高高炉炭砖耐侵蚀性，也是减少砖衬侵蚀最有效的途径之一。[0005]在高炉炉役后期，高炉炉衬会产生严重侵蚀现象。人们为确保高炉安全操作，往往要采用钒钛矿对高炉进行护炉操作。这种方式的护炉，由于该护炉层中的Ti(C,N)很容易与渣铁粘附，并随铁滴下落而进入风口区，其中少部分Ti(C,N)会悬浮在渣铁界面与金属铁和炉渣等形成多相物质。这种多项物质由于结构致密，硬度大，熔点较高，其随着放渣出铁，液面