高导热炭砖的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种炼铁高炉、矿热炉、铁合金炉炉衬主体材料炭砖的制备方法，具体 涉及一种以石墨炭为主要原料生产的，用于高炉、矿热炉、铁合金炉的高导热炭砖。
【背景技术】
[0002] 2012年我国钢铁产量突破9亿吨，世界钢产量连续排名第一。为了获得化学成 分合格的钢和保证钢的质量，在钢中添加一定数量的铁合金如硅锰合金、铬铁合金、镍铁合 金、硅铁、金属硅等，能显著提高钢的强度、硬度和弹性，是冶炼特种钢如不锈钢、高碳锰钢、 结构钢、工具钢、弹簧钢、耐候钢和变压器用特种钢等的特殊辅助材料，我国每年冶炼特种 钢需要的铁合金也在三千万吨左右。冶炼铁合金和电石的电炉是铁合金炉和矿热炉。高炉 是生产炼钢用冶炼生铁的重要设备。我国现有大中小型高炉1000多座。建造一座现代化 高炉，工程庞大，需耗资几亿到十几亿元。随着国内炼铁技术的进步，高炉、矿热炉和铁合金 炉普遍强化冶炼，原来用的高炉用炭砖、半石墨炭砖、电石炉用炭砖已不能满足高炉一代炉 役寿命达到10年以上、矿热炉、铁合金炉一代炉役寿命4 (目前我国现均炉役寿命为1?2 年)年以上的要求。因此，国内大型高炉甚至部分中小型强化冶炼高炉、矿热炉、铁合金炉不 得不进口国外价格昂贵的炭砖来砌筑高炉、矿热炉、铁合金炉的炉底和炉缸。
[0003] 长期的生产实践表明，高炉、矿热炉、铁合金炉炉衬的易损区域除炉缸外，无法修 补的炉底寿命也成为决定高炉、矿热炉、铁合金炉长寿的关键。造成我国高炉、矿热炉、铁合 金炉炉底、炉缸寿命短的直接原因是国产高炉用炭砖、半石墨炭砖、电石炉用炭砖的导热系 数太低，一般5?12w/m.k，不能及时导出炉体内的热量，不适合强化冶炼条件下高炉、矿热 炉、铁合金炉的高风温、高风压操作的使用性能要求。氧化侵蚀、铁水或熔融铁合金渗透侵 蚀、碱金属侵蚀、铁水或熔融铁合金环流冲刷是导致炉底、炉缸炭砖早期破损而必须停炉大 修的主要原因。
[0004] 高炉、矿热炉、铁合金炉长寿除了选用优质耐火材料并依据耐火材料使用性能合 理搭配外，在有冷却系统的高炉、矿热炉、铁合金炉炉底、炉缸炉衬材料中，炭砖导热系数的 高低至关重要。如果炭砖的导热系数过低，将直接阻碍炉体内的热量传入冷却系统，严重削 弱了冷却系统的冷却效果，导致炉底、炉缸温度升高，使炉衬侵蚀加剧。严重影响了炉体冷 却系统的传热作用和炉衬的长寿。因此，在有冷却系统的高炉、矿热炉、铁合金炉高炉底、炉 缸用炭砖的导热性能应尽量提高，在炉体冷却系统和炭砖之间，保证最大限度地将炉内热 量源源不断传给冷却壁带走。其基本原理是：无论高炉、矿热炉、铁合金炉炉内温度多高，化 学侵蚀能力多么强的熔体(铁水、熔融铁合金)，在相当的冷却强度下都会在炉衬热端凝固 成一个受侵蚀作用很小的固态"渣壳"，凝固的固态"渣壳"则对炉底、炉缸炉衬起着良好的 保护作用。
[0005] 近年来，也有高炉、矿热炉、铁合金炉炉底用石墨砖的炉衬。石墨砖用于炉底水冷 管封板上面，用一层或两层石墨砖，利用石墨砖的高导热性，加强高炉、矿热炉、铁合金炉炉 底的冷却，以降低炉底砖衬温度。但因为石墨砖的导热系数（>60W/mk?120W/mk)太高且 生产工艺复杂、价格昂贵，用于炉底水冷管封板上面对整座高炉、矿热炉、铁合金炉炉底的 传热损失增大，使得炉内的冶炼气氛不活跃，而不能保证高炉、矿热炉、铁合金炉的节能高 效，而且石墨砖又增加了炉体的建设投资。
【发明内容】
[0006] 本发明要解决的技术问题是目前高炉、矿热炉、铁合金炉用炭砖、半石墨炭砖、电 石炉用炭砖因导热系数低而影响炉衬长寿，提供一种适合强化冶炼条件下操作的炉底、炉 缸用高导热炭砖。
[0007] 为实现上述目的，本发明采用以下述技术方案：一种高导热炭砖，它是按下述重量 份的原料制成的：石墨炭65?72份、天然石墨5?8份、热固性酚醒树脂5?8份、高温煤 浙青15?22份。
[0008] 它是按下述重量份的原料制成的：石墨炭65份、天然石墨8份、热固性酚醛树脂5 份、高温煤浙青22份。
[0009] 它是按下述重量份的原料制成的：石墨炭72份、天然石墨5份、热固性酚醛树脂8 份、高温煤浙青15份。
[0010] 它是按下述重量份的原料制成的：石墨炭69份、天然石墨7份、热固性酚醛树脂6 份、高温煤浙青18份。
[0011] 本发明的高导热炭砖既提高了炭砖导热系数，又增强了炭砖抗铁水熔蚀、抗氧化 侵蚀、碱金属侵蚀等高温使用性能，加强炉底、炉缸的冷却，降低炉底、炉缸砖衬的热面温度 形成"渣壳"，又使得高炉内的冶炼气氛活跃，保证高炉、矿热炉、铁合金炉的节能高效。 [0012] 经检验高导热炭砖的主要指标如下：
【主权项】
1. 一种高导热炭砖，其特征在于：它是按下述重量份的原料制成的：石墨炭65?72 份、天然石墨5?8份、热固性酚醒树脂5?8份、高温煤浙青15?22份。
2. 根据权利要求1所述的高导热炭砖，其特征在于：它是按下述重量份的原料制成的： 石墨炭65份、天然石墨8份、热固性酚醛树脂5份、高温煤浙青22份。
3. 根据权利要求1所述的高导热炭砖，其特征在于：它是按下述重量份的原料制成的： 石墨炭72份、天然石墨5份、热固性酚醛树脂8份、高温煤浙青15份。
4. 根据权利要求1所述的高导热炭砖，其特征在于：它是按下述重量份的原料制成的： 石墨炭69份、天然石墨7份、热固性酚醛树脂6份、高温煤浙青18份。
【专利摘要】本发明公开了一种高导热炭砖，具体涉及一种以石墨炭为主要原料生产的，用于高炉、矿热炉、铁合金炉的高导热炭砖。要解决的技术问题是目前高炉、矿热炉、铁合金炉用炭砖、半石墨炭砖、电石炉用炭砖因导热系数低而影响炉衬长寿。本发明是按下述重量份的原料制成的：石墨炭65～72份、天然石墨5～8份、热固性酚醛树脂5～8份、高温煤沥青15～22份。本发明既提高了炭砖导热系数，又增强了炭砖抗铁水熔蚀、抗氧化侵蚀、碱金属侵蚀等高温使用性能，加强炉底、炉缸的冷却，降低炉底、炉缸砖衬的热面温度形成“渣壳”，又使得高炉内的冶炼气氛活跃，保证高炉、矿热炉、铁合金炉的节能高效。
【IPC分类】C04B35-66
【公开号】CN104557065
【申请号】CN201310495191
【发明人】肖伟, 李健伟, 石欣, 叶乐, 李金坡
【申请人】李金坡
【公开日】2015年4月29日
【申请日】2013年10月22日