一种耐腐蚀的碳化硅砖的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于耐火材料技术领域，具体设及一种耐腐蚀的碳化娃砖及其制备工艺。
【背景技术】
[0002] 碳化娃砖是WSiC为主要原料制成的耐火材料。含SiC72%~99%。分为黏±结 合、Si3M结合、Sialon结合、P-SiC结合、Si20N2结合和重结晶等碳化娃砖。
[0003] 在高炉使用过程中，容易造成炉身中上部炉衬严重破坏的因素是，当高炉炉腹、炉 腰、炉身下部受到严重侵蚀后，使炉身中上部失去支托而造成的跨落。因此炉衬材料材质的 改进对于抵抗煤气化学侵蚀及固态物料磨蚀，从而做到十年无中修，极大的提高了经济效 益。有中国专利提供过一种纳米微孔碳化娃砖，按重量份计有W下原料制备而成：碳化娃： 65-75份，石墨：5-10份，金属娃：5-10份，a-AL203 :3-5份，氮化物：3-5份，渐青13-15份， 树脂：3-5份。其加入金属娃等超微粉添加剂，经高溫晶化处理，使其抵抗钟、钢等碱金属侵 蚀能力更强，抗热震性能的大幅提高，抵抗物料的机械冲刷和剥蚀性能更加优良。但是在实 践中发现，其铁水溶蚀指数仍然高达26%W上，导热系数也比较高，不利于节能环保。
[0004] 本发明旨在提供一种耐腐蚀的碳化娃砖及其制备工艺，其耐腐蚀性能好，使用寿 命长，导热系数低，更加节能环保。
【发明内容】
[0005] 本发明针对现有技术中的缺点，提供一种耐腐蚀的碳化娃砖及其制备工艺，其耐 腐蚀性能好，使用寿命长，导热系数低，更加节能环保。
[0006] 本发明的目的可W通过W下技术方案实现： 一种耐腐蚀的碳化娃砖的生产工艺： (1) 配料： 按重量份配备如下原料：碳化娃微粉60-69份(粒径15ym)、碳化娃纳米粉(粒径为 30-60nm) 3-5份，石墨粉(粒径20-25ym) :5-10份，质量分数为99. 9%的a-Al2〇3纳米粉 (粒径为20皿）0. 9份，白云母粉0. 8-1. 1份(粒径5ym)，六方氮化棚粉(粒径50ym) :2.8 份，方解石粉(粒径120ym); 配制好后球磨5min混合均匀； (2) 混捏： 将混合好的干原料，置于密闭混捏锅中在150°C溫度下进行混捏15min，然后加入树脂 2份，进行抽真空混捏20-25min; (3) 烧结成型 将捏好的糊料在模具中诱注成型，自然干燥后脱模，干燥好的湿巧在电炉中烧成，烧制 分为2步： 第一步，W5°C/min的升速从室溫升到700 °C，保溫lOmin; 第二步，W10°C/min的升速从室溫升到1600 -1630°C，保溫化后随炉冷却既得成品。
[0007] 本发明的有益之处在于： (1)本发明的碳化娃砖耐腐蚀性能好，使用寿命长，导热系数低，更加节能环保。
[0008] (2)本发明从原料配方上进行了优化，包括物质的组分，粒径的选择，制得的碳化 娃砖性能好，而且不含渐青，制作过程更安全环保。
[0009] (3)本发明还从烧结工艺上进行了优化，进行了两步法烧结保溫成型，其晶华效果 更好，可提高碳化娃砖的性能。
【具体实施方式】
[0010] 实施例1: 耐腐蚀的碳化娃砖的生产工艺： (1) 配料： 按重量份配备如下原料：碳化娃微粉60份(粒径15ym)、碳化娃纳米粉(粒径为60nm)3 份，石墨粉(粒径25ym):5份，质量分数为99. 9%的a-AI2O3纳米粉(粒径为20nm) 0. 9份， 白云母粉1. 1份(粒径5ym)，六方氮化棚粉(粒径50ym) :2.8份，方解石粉(粒径120ym); 配制好后球磨5min混合均匀； (2) 混捏： 将混合好的干原料，置于密闭混捏锅中在150°C溫度下进行混捏15min，然后加入树脂2份，进行抽真空混捏20min; (3) 烧结成型 将捏好的糊料在模具中诱注成型，自然干燥后脱模，干燥好的湿巧在电炉中烧成，烧制 分为2步： 第一步，W5°C/min的升速从室溫升到700 °C，保溫lOmin; 第二步，Wl〇°C/min的升速从室溫升到1630°C，保溫化后随炉冷却既得成品。
[0011] 实施例2: 耐腐蚀的碳化娃砖的生产工艺： (1) 配料： 按重量份配备如下原料：碳化娃微粉69份(粒径15ym)、碳化娃纳米粉(粒径为30nn〇5 份，石墨粉(粒径20ym): 10份，质量分数为99. 9%的a-AI2O3纳米粉(粒径为20nm)0. 9份， 白云母粉0.8份(粒径5ym)，六方氮化棚粉(粒径50ym) :2.8份，方解石粉(粒径120ym); 配制好后球磨5min混合均匀； (2) 混捏： 将混合好的干原料，置于密闭混捏锅中在150°C溫度下进行混捏15min，然后加入树脂 2份，进行抽真空混捏25min; (3) 烧结成型 将捏好的糊料在模具中诱注成型，自然干燥后脱模，干燥好的湿巧在电炉中烧成，烧制 分为2步： 第一步，W5°C/min的升速从室溫升到700 °C，保溫lOmin; 第二步，Wl〇°C/min的升速从室溫升到1600 °C，保溫化后随炉冷却既得成品。 阳〇1引实施例3: 耐腐蚀的碳化娃砖的生产工艺： (1) 配料： 按重量份配备如下原料：碳化娃微粉61份(粒径15ym)、碳化娃纳米粉(粒径为40nm)4 份，石墨粉(粒径24 ]im):6份，质量分数为99. 9%的a-AI2O3纳米粉(粒径为20皿）0. 9份， 白云母粉1. 0份(粒径5ym)，六方氮化棚粉(粒径50ym) :2.8份，方解石粉(粒径120ym); 配制好后球磨5min混合均匀； (2) 混捏： 将混合好的干原料，置于密闭混捏锅中在150°C溫度下进行混捏15min，然后加入树脂2份，进行抽真空混捏21min; (3) 烧结成型 将捏好的糊料在模具中诱注成型，自然干燥后脱模，干燥好的湿巧在电炉中烧成，烧制 分为2步： 第一步，W5°C/min的升速从室溫升到700 °C，保溫lOmin; 第二步，Wl〇°C/min的升速从室溫升到1623 °C，保溫化后随炉冷却既得成品。 阳〇1引实施例4: 耐腐蚀的碳化娃砖的生产工艺： (1) 配料： 按重量份配备如下原料：碳化娃微粉68份(粒径15ym)、碳化娃纳米粉(粒径为50nm)3 份，石墨粉(粒径21ym):9份，质量分数为99. 9%的a-AI2O3纳米粉(粒径为20皿）0. 9份， 白云母粉0. 9份(粒径5ym)，六方氮化棚粉(粒径50ym) :2.8份，方解石粉(粒径120ym); 配制好后球磨5min混合均匀； (2) 混捏： 将混合好的干原料，置于密闭混捏锅中在150°C溫度下进行混捏15min，然后加入树脂 2份，进行抽真空混捏24min; (3) 烧结成型 将捏好的糊料在模具中诱注成型，自然干燥后脱模，干燥好的湿巧在电炉中烧成，烧制 分为2步： 第一步，W5°C/min的升速从室溫升到700 °C，保溫lOmin; 第二步，Wl〇°C/min的升速从室溫升到1607 °C，保溫化后随炉冷却既得成品。
[0014] 实施例5: 对比例1，不采取分步烧结法： 碳化娃砖的生产工艺： (1) 配料： 按重量份配备如下原料：碳化娃微粉62份(粒径15ym)、碳化娃纳米粉(粒径为38nm)4 份，石墨粉(粒径23ym):7份，质量分数为99. 9%的a-AI2O3纳米粉(粒径为20nm) 0. 9份， 白云母粉1. 1份(粒径5ym)，六方氮化棚粉(粒径50ym) :2.8份，方解石粉(粒径120ym); 配制好后球磨5min混合均匀； (2) 混捏： 将混合好的干原料，置于密闭混捏锅中在150°C溫度下进行混捏15min，然后加入树脂 2份，进行抽真空混捏22min; (3)烧结成型 将捏好的糊料在模具中诱注成型，自然干燥后脱模，干燥好的湿巧在电炉中烧成，W10°C/min的升速从室溫升到1615 °C，保溫化后随炉冷却既得成品。 阳0巧]实施例6: 对比例2,原料的粒径控制不落入本发明的范围内。
[0016] 碳化娃砖的生产工艺： (1) 配料： 按重量份配备如下原料：碳化娃微粉67份(粒径28ym)、碳化娃纳米粉(粒径为20nn〇5 份，石墨粉(粒径80 ]im):8份，质量分数为99. 9%的a-AI2O3纳米粉(粒径为50皿）0. 9份， 白云母粉0. 8份(粒径19ym)，六方氮化棚粉(粒径90ym) :2. 8份，方解石粉(粒径30ym); 配制好后球磨5min混合均匀； (2) 混捏： 将混合好的干原料，置于密闭混捏锅中在150°C溫度下进行混捏15min，然后加入树脂 2份，进行抽真空混捏23min; (3) 烧结成型 将捏好的糊料在模具中诱注成型，自然干燥后脱模，干燥好的湿巧在电炉中烧成，烧制 分为2步： 第一步，W5°C/min的升速从室溫升到700 °C，保溫lOmin; 第二步，Wl〇°C/min的升速从室溫升到1629°C，保溫化后随炉冷却既得成品。
[0017] 实施例7: 对试样的性能进行测试，结果如下表所示：
由此可见，本发明的碳化娃砖耐铁水腐蚀，抗压强度大，导热系数低；此外，还观察到抗 渣侵蚀性非常好。
[0018] W上所述，仅为本发明较佳的【具体实施方式】，但本发明的保护范围并不局限于此， 任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明掲露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其 发明构思加W等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1. 一种耐腐蚀的碳化硅砖的生产方法，其步骤如下： (1) 配料： 按重量份配备如下原料：碳化硅微粉60-69份、碳化硅纳米粉3-5份，石墨粉：5-10份， 质量分数为99. 9%的a-Al2O3纳米粉0. 9份，白云母粉0. 8-1. 1份，六方氮化硼粉：2. 8份， 方解石粉； 配制好后球磨5min混合均勾； (2) 混捏： 将混合好的干原料，置于密闭混捏锅中在150°C温度下进行混捏15min，然后加入树脂 2份，进行抽真空混捏20-25min; (3) 烧结成型 将捏好的糊料在模具中浇注成型，自然干燥后脱模，干燥好的湿坯在电炉中烧成，烧制 分为2步： 第一步，以5°C/min的升速从室温升到700 °C，保温IOmin; 第二步，以10°C/min的升速从室温升到1600 -1630 °C，保温2h后随炉冷却既得成品。2. 权利要求1所述的方法，其特征在于： 步骤（1)按重量份配备如下原料：碳化娃微粉60-69份(粒径15ym)、碳化娃纳米粉(粒 径为30-60nm) 3-5份，石墨粉(粒径20-25ym) :5-10份，质量分数为99. 9%的a-Al2O3纳 米粉(粒径为20nm) 0. 9份，白云母粉0. 8-1. 1份(粒径5ym)，六方氮化硼粉(粒径50ym): 2. 8份，方解石粉(粒径120ym)。3. 权利要求1-2所述的方法制备得到的耐腐蚀的碳化硅砖。
【专利摘要】本发明公开了一种耐腐蚀的碳化硅砖的生产工艺：按重量份配备如下原料：碳化硅微粉60-69份、碳化硅纳米粉3-5份，石墨粉：5-10份，质量分数为99.9%的α-Al2O3纳米粉0.9份，白云母粉0.8-1.1份，六方氮化硼粉：2.8份，方解石粉；混捏，将捏好的糊料在模具中浇注成型，自然干燥后脱模，干燥好的湿坯在电炉中烧成。本发明的碳化硅砖其耐腐蚀性能好，使用寿命长，导热系数低，更加节能环保。
【IPC分类】C04B35/565, C04B35/66, C04B35/622
【公开号】CN105198463
【申请号】CN201510686361
【发明人】朱晓明
【申请人】长兴中建耐火材料科技有限公司
【公开日】2015年12月30日
【申请日】2015年10月21日