本发明属于碳素捣打料，具体涉及一种用于高炉碳砖填充的碳素捣打料及其制备方法。
背景技术：
1、在高炉大型化趋势背景下，高炉炉底炉缸的使用寿命直接制约着高炉的长寿，高炉炼铁技术也有了飞速发展，冶炼强度大幅提高，炉缸耐材内衬承受的液态渣铁的机械冲刷和熔蚀、高温热应力、铁水的渗透，碱金属及锌的破坏作用加剧，因此对炉缸区域耐材提出了更高的质量要求，炉缸碳砖之间和碳砖与冷却壁之间的宽缝采用碳素捣打料填充，一方面高导热系数可以将炉内热量通过水平方向上的捣打料及时传至冷却壁，另一方面可以吸收炉内不同内衬由于膨胀系数较大差异引起的膨胀应力，保证炉壳良好的整体性。但一般碳素捣打料导热系数不高，捣打料受热结合剂组分挥发会产生收缩，同时高温时产生膨胀应力也会压缩捣打料，而当温度降低时，膨胀应力消失，捣打料却无法回弹，导致宽缝变大，因此在捣打料与碳砖之间会产生缝隙形成“热阻气隙”，影响高炉传热效率，导致炉内温度升高，加速了陶瓷杯及碳砖的侵蚀，严重影响高炉炉底炉缸的使用寿命。因此改善捣打料的收缩填充性能及提高材料导热性能是亟待解决的问题。
技术实现思路
1、本发明目的在于提供一种用于高炉碳砖填充的碳素捣打料及其制备方法，该碳素捣打料具有导热性能好、填充性好、回复性好的优点，可以根据不同膨胀应力导致缝隙宽度变化产生一定的压缩回复效果，充分吸收热膨胀应力，避免产生“热阻气隙”，保证整个传热系统顺畅运行，进而保护炉底炉缸内衬材料，延长高炉使用寿命。
2、为达到上述目的，采用技术方案如下：
3、提供了一种用于高炉碳砖填充的碳素捣打料，包括碳质原料和环保煤焦油，其中：
4、所述碳质原料中，按质量百分比计，包括：片状石墨颗粒50～60％，鳞片石墨10～20％，石墨粉23～28％，柔性石墨4～7％，微米级石墨乳2～5％；
5、所述环保煤焦油质量为碳质原料总质量的17～19％。
6、按上述方案，所述片状石墨颗粒呈片状，粒度为0～10mm；优选地，厚度≤3mm。
7、按上述方案，所述片状石墨颗粒符合以下要求：c≥98wt％，灰分≤0.4wt％。
8、按上述方案，所述鳞片石墨c≥92wt％，粒度为0.2～0.4mm。
9、按上述方案，所述石墨粉c≥98wt％，灰分≤0.4wt％，粒度为0～0.088mm。
10、按上述方案，所述柔性石墨c≥95wt％，堆积密度为0.005～0.01g/cm3。
11、按上述方案，所述微米级石墨乳粒径为4～8μm。
12、按上述方案，所述石墨乳固定碳≥95wt％。
13、按上述方案，所述环保煤焦油为液态，固定碳含量≥64wt％，萘含量≤5wt％，密度1.21～1.24g/cm3，水分≤2wt％。
14、提供一种上述用于高炉碳砖填充的碳素捣打料的制备方法，包括以下步骤：
15、1)将片状石墨颗粒、鳞片石墨和石墨粉混合并均匀搅拌；
16、2)在步骤1)所得混合料中加入环保煤焦油结合剂并开启混碾搅拌；
17、3)然后将柔性石墨和微米级石墨乳加入到步骤2)所得混合料中充分搅拌，即得用于高炉碳砖填充的碳素捣打料。
18、按上述方案，所述步骤1)中，均匀搅拌3～5min。
19、按上述方案，所述步骤2)中，混碾搅拌5～7min。
20、按上述方案，所述步骤3)中，充分搅拌5～8min。
21、本发明提供了一种用于高炉碳砖填充的碳素捣打料，石墨具有各向异性，在水平方向的六方网状层内导热系数最高，正符合炉缸水平传热至冷却壁的高导热要求；本发明以片状石墨颗粒为主要导热原料，捣打成型时在风镐震动压力下，颗粒呈现择优水平规则排列，且颗粒料选用大粒径片状，这种水平排列更加明显，进一步提升石墨水平方向的导热系数，更有利于热量的导出。同时，柔性石墨多孔疏松具有较强吸附性，对微米级石墨乳形成强吸附作用；同时石墨乳具有良好渗透性，可与碳砖和冷却壁形成有效的附着粘结，整体性好；通过石墨乳与柔性石墨作用形成了捣打料与碳砖的良好结合。此外，柔性石墨有回弹性，捣打料在高温下收缩并受膨胀压力被压缩，当温度降低膨胀压力消失后，因为柔性石墨的存在，赋予了捣打料回弹膨胀，捣打料类似弹性结构紧密的填充在缝隙中，避免形成“热阻气隙”，有效的吸收了膨胀应力，保证了高炉水平传热的顺畅。
22、相对于现有技术，本发明的有益效果如下：
23、1.本发明提供了一种用于高炉碳砖填充的碳素捣打料，以大粒径片状石墨颗粒为主要导热石墨，配合鳞片石墨和石墨粉，具有良好的导热性能；柔性石墨协同微米级石墨乳促进了捣打料与碳砖之间良好的结合性能；同时柔性石墨赋予了捣打料回弹膨胀特性，再协同柔性的结合剂煤焦油使捣打料具有良好的可压缩性，所得捣打料可以回弹膨胀，类似弹性结构紧密的填充在缝隙中，有效避免产生“热阻气隙”，保证整个传热系统顺畅运行，进而保护炉底炉缸内衬材料，延长高炉使用寿命。
24、2.本发明制备过程工艺简单，原料廉价易得，所得捣打料具有导热性能好、填充性好、回复性好的优点，具有工业化应用前景。
1.一种用于高炉碳砖填充的碳素捣打料，其特征在于，包括碳质原料和环保煤焦油，其中：
2.根据权利要求1所述的碳素捣打料，其特征在于，所述片状石墨颗粒粒度为0～10mm。
3.根据权利要求1所述的碳素捣打料，其特征在于，所述片状石墨颗粒符合以下要求：c≥98wt％，灰分≤0.4wt％。
4.根据权利要求1所述的碳素捣打料，其特征在于，所述鳞片石墨中，c≥92wt％，粒度为0.2～0.4mm；所述石墨粉中，c≥98wt％，灰分≤0.4wt％，粒度为0～0.088mm。
5.根据权利要求1所述的碳素捣打料，其特征在于，所述柔性石墨中，c≥95wt％，堆积密度为0.005～0.01g/cm3。
6.根据权利要求1所述的碳素捣打料，其特征在于，所述微米级石墨乳粒径为4～8μm。
7.根据权利要求1所述的碳素捣打料，其特征在于，所述微米级石墨乳中，固定碳≥95wt％。
8.根据权利要求1所述的碳素捣打料，其特征在于，所述环保煤焦油为液态，固定碳含量≥64wt％，萘含量≤5wt％，密度1.21～1.24g/cm3，水分≤2wt％。
9.一种权利要求1-8任一项所述的用于高炉碳砖填充的碳素捣打料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
10.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，