专利名称：一种纳米微孔碳化硅砖及其制造方法
技术领域：
本发明属于高炉冶炼技术领域，涉及ー种纳米微孔碳化硅砖及其制造方法。
背景技术：
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垮落。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。但是随着高炉強化冶炼技术的不断发展，普通材料材质的炭块炉衬技术还远远不能满足高炉长寿的需要，普通材料材质炭块的导热及抗热震性能还不是很好，和高导石墨材料配合使用，温度梯度较大，影响了热传递的速度和均匀性，相对影响了炉衬的使用寿命。在高炉炉衬结构中，炉身下部和炉腰部位为软熔带，化学反应剧烈，其热流量为高炉各部位之冠，普通材料在高温下抗碱性能很差。炉腹部位为滴落带，化学反应最为剧烈，故一般结构的耐火材料均不能保持长久。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术中的缺陷，提供一种纳米微孔碳化硅砖及其制造方法，在普通材质炭砖炉衬结构的基础上，研制出的一种纳米微孔碳化硅砖系用优质碳化硅为基质，特殊 过程处理后，加入金属硅等超微粉添加剤，经高温晶化处理，使其抵抗钾、钠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，エ艺技术性能指标先进，从根本上解决了这ー问题，大大延长了高炉的使用寿命。其技术方案为—种纳米微孔碳化娃砖,按重量份计有以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,浙青13-15份,树月旨:3_5份。进ー步优选，按重量份计有以下原料制备而成碳化硅65份，石墨5份，金属硅8份，a-AL203 3份，氮化物3份，浙青13份，树脂3份。一种纳米微孔碳化硅砖的制造方法，包括以下步骤(I)破碎、配料按照本发明所述的各重量份称取后，将碳化硅破碎筛分，然后按粒径4-1mm (25-32%),1-Omm (15-25%)配料；碳化娃、石墨、金属娃、a_AL203、氮化物共磨后，按粒径-0. 075mm (40-45%)的比例配料；(2)混捏将步骤(I)配制的干原料，置于密闭混捏锅中在180-190°c温度区间进行混捏，先干混20-30min，然后加入树脂3_5重量份、浙青13-15重量份，进行抽真空混捏30-40min ；(3)成型将混捏好的糊料进行凉料处理后，加入磨具内，采用高频振动成型,制成毛还;(4)高温晶化处理毛坯经过合格检验后，按照标准将毛坯放置在高温焙烧窑内，在1450— 1480°C范围内进行高温焙烧处理，利用原位反应法原理，使其内部完成纳米晶化反应。与现有技术相比，本发明的有益效果本发明的纳米微孔碳化硅砖选用优质碳化硅为基质，碳化硅具有化学性能稳定、导热性能良好、热膨胀系数小、耐磨性能好、强度大、抗冲击等特性，特殊过程处理后，加入金属硅超微粉、氮化物等添加剤，经高温晶化处理，使其技术性能指标达到或超出国外氮化硅结合碳化硅砖，并且在炉腹、炉腰、炉身下部恶劣的碱金属侵蚀和抗炉料、渣铁侵蚀性。纳米纤维由于其独特的表面效应，体积效应以及量子尺寸效应，使得材料的电学、力学、磁学、光学等性能产生了巨大的变化，使的纳米材料及其技术成为当前科学研究的热点之一，被认为是二十一世纪的又一次产业革命。
图1为本发明纳米微孔碳化硅砖具体应用的结构示意图。
具体实施例方式下面结合附图具体实施例来详细描述本发明的技术方案。如图1所示，本发明纳米微孔碳化硅砖作为炉衬，炉墙紧贴炉壳为镶嵌石墨砖1，紧贴镶嵌石墨砖I砌筑纳米微孔碳化娃砖2。下表为纳米微孔碳化娃砖和国外氮化娃结合碳化娃砖、美国UCAR小炭块性能对比，如表I所示表I`
权利要求
1.一种纳米微孔碳化硅砖，其特征在于，按重量份计有以下原料制备而成碳化硅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,浙青13-15份，树脂3_5份。
2.根据权利要求1所述纳米微孔碳化硅砖，其特征在于，按重量份计有以下原料制备而成碳化硅65份，石墨5份，金属硅8份，B-AL2O3 3份，氮化物3份，浙青13份，树脂3份。
3.一种权利要求1所述纳米微孔碳化硅砖的制造方法，其特征在于，包括以下步骤(1)破碎、配料按照权利要求1中所述的各重量份称取后，将碳化硅破碎筛分，然后按粒径4-1mm 25-32%,1-Omm 15-25%配料；碳化娃、石墨、金属娃、a_AL203、氮化物共磨后,按粒径-O. 075mm 40-45%的比例配料；(2)混捏将步骤(I)配制的干原料，置于密闭混捏锅中在180-190°C温度区间进行混捏，先干混20-30min，然后加入树脂3_5重量份、浙青13-15重量份，进行抽真空混捏30_40min ；(3)成型将混捏好的糊料进行凉料处理后，加入磨具内，采用高频振动成型，制成毛坯；(4)高温晶化处理毛坯经过合格检验后，按照标准将毛坯放置在高温焙烧窑内，在1450— 1480°C范围内进行高温焙烧处理，利用原位反应法原理，使其内部完成纳米晶化反应。
全文摘要
本发明公开了一种纳米微孔碳化硅砖及其制造方法，按重量份计有以下原料制备而成碳化硅65-75份，石墨5-10份，金属硅5-10份，a-AL2O33-5份，氮化物3-5份，沥青13-15份，树脂3-5份。本发明系用优质碳化硅为基质，特殊过程处理后，加入金属硅等超微粉添加剂，经高温晶化处理，使其抵抗钾、钠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，工艺技术性能指标先进，从根本上解决了这一问题，大大延长了高炉的使用寿命。
文档编号C04B35/66GK103030414SQ201310006079
公开日2013年4月10日 申请日期2013年1月8日 优先权日2013年1月8日
发明者石欣, 肖伟, 景延斌, 景延明 申请人:河南方圆炭素集团有限公司