高炉风口碳化硼陶瓷衬套及其制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102320836A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102320836A(43)申请公布日2012.01.18(21)申请号201110227647.4(22)申请日2011.08.10(71)申请人武汉钢铁（集团）公司地址430080湖北省武汉市武昌区友谊大道999号(72)发明人洪学勤何见林龚仕顺田先明陈光胜雷中兴徐超秦常杰徐志华(74)专利代理机构湖北武汉永嘉专利代理有限公司42102代理人钟锋乔宇(51)Int.Cl.C04B35/563(2006.01)C04B35/66(2006.01)C04B35/622(2006.01)权利要求书1页说明书3页(54)发明名称高炉风口碳化硼陶瓷衬套及其制备方法(57)摘要本发明涉及高炉风口碳化硼陶瓷衬套及其制备方法。高炉风口碳化硼陶瓷衬套，其特征在于：它由按重量百分数计为碳化硼70~89.8%、活性炭5~20%、氧化铝5~20%、金属铝0.1~0.2%、酚醛树脂或葡萄糖0.1~0.5%的原料经配料、制浆、成型、干燥、烧结、精整而制得。该高炉风口碳化硼陶瓷衬套致密度高，耐磨性能好，韧性好，抗氧化性、抗侵蚀性好，使用寿命≥6个月，从而无需频繁更换衬套，降低生产成本，而且选用的原料普遍易得，加工制造方便。CN102386ACCNN110232083602320841A权利要求书1/1页1.高炉风口碳化硼陶瓷衬套，其特征在于：它由按重量百分数计为碳化硼70~89.8%、活性炭5~20%、氧化铝5~20%、金属铝0.1~0.2%、酚醛树脂或葡萄糖0.1~0.5%的原料经配料、制浆、成型、干燥、烧结、精整而制得。2.根据权利要求1所述的高炉风口碳化硼陶瓷衬套的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：配料：按上述配比准备原料；制浆：取碳化硼、活性碳、氧化铝和金属铝，球磨，然后加入有机结合剂，混匀；成型：在压力机上成型，制得胚体；干燥：将胚体自然干燥；烧结；将干燥后的胚体于真空热压炉中1950~2100℃真空热压烧结，烧结压力为20-40MPa，烧结时间为0.5~3小时；精整：将烧结后的胚体通过喷丸或者打磨，去除表面不平整的地方，即得高炉风口碳化硼陶瓷衬套。3.根据权利要求2所述的高炉风口碳化硼陶瓷衬套的制备方法，其特征在于：所述碳化硼粒径≤1μm，活性碳、氧化铝和金属铝粉原料粒径均≤45μm。4.根据权利要求2所述的高炉风口碳化硼陶瓷衬套的制备方法，其特征在于：所述球磨时间为3~10小时。5.根据权利要求2所述的高炉风口碳化硼陶瓷衬套的制备方法，其特征在于：所述成型压力为30~50MPa。2CCNN110232083602320841A说明书1/3页高炉风口碳化硼陶瓷衬套及其制备方法技术领域[0001]本发明涉及耐火陶瓷材料类，具体涉及高炉炼铁过程中使用的高炉风口碳化硼陶瓷衬套。背景技术[0002]高炉风口位于高炉内，使用环境十分恶劣，要承受高温热风(1000～1250℃)冲刷，1500℃左右的渣铁以及高速循环运动的炽热物料(主要是焦块)的撞击和冲刷；风口外表面要承受来自回旋区2000℃左右的高温辐射以及1000℃以上的气流、渣铁的对流换热；风口衬套则要承受因内外温差悬殊所引起的热应力；在喷吹煤粉的情况下，风口衬套还要受到高速煤粉的磨蚀。随着高炉向着大型、高效及长寿化的方向发展，高炉定修周期逐渐延长，而风口衬套的使用寿命直接影响着高炉的定修周期，因此研制更耐用、长寿的风口衬套，对缩短高炉休风时间，提高高炉生产效率有着重大意义。[0003]目前高炉风口衬套有采用紫铜、纯铜铸造的，有高铝质的、有铝锆质的，有氮化硅结合碳化硅质的，还有在风口衬套表面喷涂一层耐磨耐热材料的。而在风口衬套使用环境下，喷涂耐热耐磨涂料的风口衬套高温性能差，且涂层易脱落；高铝质风口衬套强度、耐磨性能差；铝锆质风口衬套制备工艺复杂；而采用紫铜、纯铜铸造或氮化硅结合碳化硅制备的风口衬套成本高。发明内容[0004]本发明所要要解决的技术问题是提供致密度高，耐磨性能好，韧性好，使用寿命长的高炉风口碳化硼陶瓷衬套及其制备方法。[0005]为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：高炉风口碳化硼陶瓷衬套，其特征在于：它由按重量百分数计为碳化硼70~89.8%、活性炭5~20%、氧化铝5~20%、金属铝0.1~0.2%、酚醛树脂或葡萄糖0.1~0.5%的原料经配料、制浆、成型、干燥、烧结、精整而制得。[0006]高炉风口碳化硼陶瓷衬套的制备方法，包括以下步骤：配料：按上述配比准备原料，优选控制碳化硼粒径≤1μm，活性碳、氧化铝和金属铝原料粒径均≤45μm；制浆：取碳化硼、活性碳、氧化铝和金属铝，球磨，然后加入有机结合剂，混匀；成型：在压力机上成型，制得胚体；干燥：将胚体自然干燥；烧结；