专利名称：低气孔率自焙炭块的制作方法
技术领域：
本发明是一种高炉及还原性电炉的内衬耐火材料，尤其是一种以碳或碳化物为基料的耐火材料。
多年以来，世界各国的高炉多采用精密加工的焙烧炭块砌筑高炉的炉底、炉缸。高炉生产中由于温差应力，致使炉衬出现环状断裂及异常侵蚀，随着高炉冶炼过程的强化，高炉的炉衬寿命明显缩短。如鞍钢11号(2580m3)高炉，采用传统的焙烧炭块砌筑炉底、炉缸，高炉生产两年后炉底、炉缸炭块即出现严重破损被迫更换(《炼铁》1993·1，P5～9)。鞍钢十座大、中型高炉平均寿命已降低到四年，每年均需大修1～2座，每次大修需停产60～10天，给冶金工厂的生产与生铁平衡带来极大的影响。因此，改变炉衬的材质和结构，提高高炉寿命，已成为强化冶炼的大、中型高炉急待解决的重要课题。为提高高炉的炉衬寿命，近十年来，世界主要产钢国家不惜花费巨资，开发新型炉衬材料，美国UCAR公司热压小块炭砖和法国沙菲埃耐火材料公司的“陶瓷杯”技术，对于延长炉衬寿命取得明显效果(《炼铁》1990.3，P59～61；《国外钢铁》1992.9，P14～18)。但由于造价高昂(热压小块炭砖离岸价2500～2800美元/吨，法国“陶瓷杯”炉衬1.2～1.6万法朗/吨)，在发展中国家推广存在很大的局限性。电煅烧无烟煤基自焙炭块(CL87106099.X)已在我国一百多座中小高炉(50～640m3)和还原性电炉上应用，但由于受原材料组成和制作工艺的限制，其导热性、耐渣、铁及碱金属侵蚀性能等指标还不能完全适应强化冶炼的大、中型高炉对炉衬的要求。
本发明的任务是提供一种性能优良、寿命长、成本低的炭质炉衬材料——低气孔率自焙炭块。
为实现上述任务，本发明所采用的技术方案是低气孔率自焙炭块由煅烧无烟煤、碳化硅、氧化硅、煤沥青、煤焦油、树脂及超细微粉添加剂组成。
低气孔率自焙炭块材料重量百分比煅烧无烟煤8—0mm，35～60％碳化硅4—0mm，10～25％氧化硅 0～15％超细微粉添加剂 3～28％煤沥青 8～25％煤焦油 0～10％树脂 0～15％低气孔率自焙炭块是在110～165℃条件下混捏，送入经过精密加工的模具中，经高频加压、振动成型制成所需几何形状、尺寸精度的不烧炭块制品。
超细微粉添加剂由粒度小于0.074mm的金属Si、B4C、BW组成。
由于采用上述技术方案，使得低气孔率自焙炭块具有优良的导热性能、抵抗渣铁及碱金属侵蚀能力强、透气度低以及抗铁水熔蚀、渗透性能佳等优点。低气孔率自焙炭块砌入高炉，经过生产过程中的热量焙烧，可以焙烧成坚实、致密、近于无缝的整体，炉衬整体结构强度高，而且能有效地吸收高炉烘炉以及升温过程中出现的温差应力对炉衬产生的破坏作用，解决了国内外大型高炉采用焙烧炭块炉衬出现的环状断裂、异常侵蚀对炉衬的破坏，提高炉衬寿命一倍以上。
按目前现行离岸价计算，低气孔率自焙炭块仅相当于美、法每吨产品价格的五分之一至三分之一。序号产品名称 单价(元/吨) 备注1 低气孔率自焙炭块 4500.002 UCAR热压小炭块 2500×8.72人民币∶美元-21800.00 ＝8.72∶13 法国“陶瓷杯”材料 12500×1.47 人民币∶法国法朗-18375.00 ＝1.47∶1采用低气孔率自焙炭块砌筑还原性电炉的熔池和炉底，可以有效地阻止冶炼产物对炉底的穿透，使炉衬寿命提高1～3倍。
实施例一种用于砌筑高炉炉缸炉衬的低气孔率自焙炭块的重量百分比组成为煅烧无烟煤8—0mm，55％碳化硅4—0mm，14％氧化硅0.088—0mm，12％超细微粉添加剂 3％煤沥青10％煤焦油 4％树脂 2％按上述重量百分比组成的混合料，在120～125℃条件下混捏均匀，送入模具中加压振动成型。
制成后的低气孔率自焙炭块的主要技术指标体积密度≥1.66g/cm3显气孔率≤6％常温耐压强度≤35MPa耐碱性0或LC透气度≤30mD。
蚀水溶蚀指数≤50％
权利要求
1.一种用于高炉及还原性电炉的低气孔率自焙炭块炉衬材料，其特征在于由煅烧无烟煤、碳化硅、氧化硅、煤沥青、煤焦油、树脂及超细微粉添加剂组成。
2.根据权利要求1所述的低气孔率自焙炭块炉衬材料，其特征在于所述材料的重量百分比为煅烧无烟煤8—0mm， 35～60％碳化硅4—0mm， 10～25％氧化硅 0～15％超细微粉添加剂 3～20％煤沥青 8～25％煤焦油 0～10％树脂 0～15％
3.根据权利要求1和2所述的低气孔率自焙炭块炉衬材料，其特征在于所述的材料在110～165℃条件下混捏，所得混合料送入经过精密加工的模具中，经高频加压、振动成型。
4.根据权利要求1和2所述的低气孔率自焙炭块炉衬材料，其特征在于所述的超细微粉添加剂由粒度小于0.074mm的金属Si、B4C、BN组成。
全文摘要
本发明涉及一种高炉及还原性电炉用内衬材料。采用煅烧无烟煤、碳化硅、氧化硅、煤沥青、煤焦油、树脂为主要原料，经高频模压振动成型制成所需的几何形状、尺寸精度的炭块制品。勿需加工和焙烧即可砌筑成所要求的炉衬，利用炉子生产的自身热量可焙烧成坚实、致密、近于无缝的整体。具有导热能力高、抗渣铁和抗碱金属侵蚀能力强、炉衬寿命高等特点。产品价格相当于国外产品的1/5～1/3。
文档编号C04B35/52GK1114297SQ9410661
公开日1996年1月3日 申请日期1994年6月30日 优先权日1994年6月30日
发明者郝运中, 陈前琬, 陈文 , 李孜 申请人:冶金工业部武汉钢铁设计研究院