專利名稱：一種爐底輥石墨碳套浸漬液制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于石墨碳素制品處理技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種爐底輥石墨碳套浸漬液制備方法。主要針對(duì)冷軋硅鋼片連續(xù)退火爐和其他熱處理爐中使用的石墨碳套浸漬處理。
背景技術(shù)：
硅鋼產(chǎn)品在市場(chǎng)上十分行銷，需求量大。冷軋硅鋼片連續(xù)退火爐是硅鋼生產(chǎn)關(guān)鍵設(shè)備之一，其作用是使鋼帶在高溫下脫碳作業(yè)，有時(shí)爐內(nèi)溫度高達(dá)1000°c，在運(yùn)行時(shí)因遭受到02、H2O等氧化氣體腐蝕而導(dǎo)致石墨碳套表面結(jié)構(gòu)疏松、表面硬度和強(qiáng)度降低、石墨碳套結(jié)瘤等缺陷。石墨輥在920°C以上高溫區(qū)使用壽命極短，增大生產(chǎn)成本，影響生產(chǎn)正常進(jìn)行。 采用氧化物溶液浸漬方法提高石墨碳套抗氧化能力和抗磨性能可解決以上問題。浸漬處理石墨碳套之所以能夠提高其抗氧化性能是因?yàn)榻饘傺趸?、非金屬氧化物、鉻酸本身不被氧化或不易氧化，他們能很好的填充氣孔，阻塞氣流通過，從而有效防止氣體對(duì)石墨基體的侵蝕。蘇語誠等介紹了南通江東碳素股份有限公司石墨碳套的研制、使用情況，發(fā)現(xiàn)碳套在干氣氛下的耐氧化能力已接近日本水平，但與現(xiàn)有硅鋼生產(chǎn)的實(shí)際工況條件相差較大。公開號(hào)為CN1117479A的中國發(fā)明專利公布了一種“爐底輥石墨碳套及其滲金屬處理方法和專用設(shè)備”，其爐底碳套石墨的配方主要有不同粒度的石油煅后焦、粘合劑及附加焦料組成；該方法滲鉻生產(chǎn)過程可對(duì)人體健康造成危害，且該方法處理的產(chǎn)品不適合在1000°C 以上高溫下長期連續(xù)使用。公開號(hào)為CN1994967A的中國發(fā)明專利公布了一種“用氧化物溶液浸漬石墨碳套處理方法”，將A1203、SiO2, TiO2等制成超細(xì)粉，按比例將混合超細(xì)粉穩(wěn)定分散在溶液中制成膠體溶液，然后用真空加壓浸漬方法將氧化物溶液進(jìn)入石墨碳套；該方法處理的產(chǎn)品主要適用于1000°C以下的中低溫階段。公開號(hào)為CN1583668A的中國發(fā)明專利公布了一種“爐底輥石墨碳套及其浸漬處理方法和專用設(shè)備”，該發(fā)明爐底輥石墨碳套由煅燒焦粉、結(jié)合劑、附加焦料組成，經(jīng)配料、混捏、成型、焙燒、高壓浸漬、石墨化、機(jī)加工成型、化學(xué)處理、高溫處理工序而成；其適用最高溫度為1050°C，滿足不了企業(yè)現(xiàn)有的實(shí)際工況條件。綜上，爐底輥石墨碳套的研究現(xiàn)如今主要集中在中低溫應(yīng)用領(lǐng)域，針對(duì) 1000-1300°C長期穩(wěn)定使用的爐底輥碳套處理技術(shù)研究很少，企業(yè)生產(chǎn)高溫階段使用的石墨碳套產(chǎn)品依賴進(jìn)口。本發(fā)明浸漬處理后的石墨碳套制品，可以應(yīng)用在1000-1300°C的高溫階段，且在實(shí)際生產(chǎn)工況下能長期使用；這對(duì)突破現(xiàn)有國內(nèi)爐底輥石墨碳套處理技術(shù)的瓶頸，降低相關(guān)企業(yè)生產(chǎn)成本有積極的推動(dòng)意義。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種爐底輥石墨碳套浸漬液制備方法，解決現(xiàn)有爐底輥石墨碳套處理技術(shù)在高溫應(yīng)用階段難處理的問題，達(dá)到利于工業(yè)實(shí)施和降低企業(yè)生產(chǎn)成本的目的。
一種爐底輥石墨碳套浸漬液制備方法，具體制備工藝如下1、按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)稱取多聚磷酸鹽及偏聚磷酸鹽30-70Wt%，無機(jī)添加物 10-40Wt%，活性添加物5-20Wt%，微量添加物0. l-5wt%，然后將粉體混合、球磨1_3個(gè)小時(shí)；2、在可加壓浸漬裝置內(nèi)，設(shè)置溫度為20-200°C，壓力為0. 1_0. 8MPa，將步驟1所得混合粉體溶于70-80°C水中，其中粉料總質(zhì)量占液體總質(zhì)量的5-10wt%，攪拌5-15分鐘；3、按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)0. l_5wt %稱取分散劑，配入步驟2所得液體中，攪拌20_30分鐘， 至液體澄清，形成浸漬液。所述的無機(jī)添加物為SiC、SiO2, A1203、B2O3> ZrO2, CaO, MnO2, NiO 和 Cr2O3 中的 3-5 種，活性添加物為SiC、Si02、Ti02、Mg0、Mn02、Ni0和Cr2O3中的1_2種，微量添加物為稀土氧化物或稀土鹽類，粒度均在0. 1-100 μ m，體系分散劑為羧甲基纖維素、羥丙基纖維素、丙二醇、淀粉及檸檬酸中的一種或幾種。所制出的浸漬液在使用時(shí)將石墨制品加熱至300-500°C ；將加熱后的石墨制品趁熱浸入可加壓浸漬裝置里的浸漬液內(nèi)，浸漬時(shí)間18-30小時(shí)，溫度70-120°C，壓力 0. 4-0. 6MPa。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于工藝簡單，操作方便，利于工業(yè)實(shí)施，可有效減少碳套高溫使用時(shí)的腐蝕、磨損及結(jié)瘤等現(xiàn)象，顯著提高生產(chǎn)企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。


圖1是石墨碳套制品加壓浸漬示意圖。其中控制柜1，石墨制品2，浸漬裝置3， 制品加熱爐4，加壓系統(tǒng)5。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1按以下比例稱取25wt%三聚磷酸鈉、25襯％六偏聚磷酸鈉，15wt% B203>10wt% SiO2UOwt% ZrO2UOwt% TiO2,4. 5wt% Mg0、0. 25胃1%硝酸鋪、0. 25wt%硝酸釓，混合球磨 2 小時(shí)；混合粉體溶于70°C水中，其中粉料總質(zhì)量占液體總質(zhì)量的5wt%，攪拌10分鐘；按上述混合粉體總質(zhì)量的0. 5wt%稱取羧甲基纖維素，配入上述液體中，攪拌20分鐘，至液體澄清，形成浸漬液。將石墨制品2加熱至300°C，趁熱浸入裝有浸漬液的浸漬裝置3內(nèi)，調(diào)整浸漬裝置 3溫度為100°C，壓力0. 6MPa,浸漬M小時(shí)，取出自然晾干。實(shí)施例2按以下比例稱取20wt%焦磷酸鈉、30襯％六偏聚磷酸鈉，15wt% &03、10wt% Al203>10wt% ZrO2UOwt% TiO2,4. 5wt% Mg0、0. 5wt%氯化鑭，混合球磨 2 小時(shí)；混合粉體溶于80°C水中，其中粉料總質(zhì)量占液體總質(zhì)量的6wt %，攪拌10分鐘；按上述混合粉體總質(zhì)量的淀粉，配入上述液體中，攪拌20分鐘，至液體澄清，形成浸漬液。將石墨制品2加熱至400°C，趁熱浸入裝有浸漬液的浸漬裝置3內(nèi)，調(diào)整浸漬裝置 3溫度為95°C，壓力0. 5MPa，浸漬20小時(shí)，取出自然晾干。實(shí)施例3
按以下比例稱取35wt%三聚磷酸鈉、20wt%四聚磷酸鉀，IOwt % &03、10wt% SiO2UOwt% ZrO2UOwt% TiO2,4. 5wt% Ni0、0. 5wt%氧化鈰，混合球磨2小時(shí)；混合粉體溶于80°C水中，其中粉料總質(zhì)量占液體總質(zhì)量的8wt %，攪拌10分鐘；按上述混合粉體總質(zhì)量的0. 5wt%稱取檸檬酸，配入上述液體中，攪拌20分鐘，至液體澄清，形成浸漬液。將石墨制品2加熱至500°C，趁熱浸入裝有浸漬液的浸漬裝置3內(nèi)，調(diào)整浸漬裝置 3溫度為105°C，壓力0. 4MPa,浸漬30小時(shí)，取出自然晾干。經(jīng)本發(fā)明浸漬過的碳套(按實(shí)施例1-3中的處理方式，得到的制品均能達(dá)到以下
測(cè)試指標(biāo))與未浸漬過的碳套氧化腐蝕測(cè)試結(jié)果如下
權(quán)利要求
1.一種爐底輥石墨碳套浸漬液的制備方法，其特征在于，具體制備工藝如下a、按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)稱取多聚磷酸鹽及偏聚磷酸鹽30-70Wt%，無機(jī)添加物10-40Wt%， 活性添加物5-20Wt%，微量添加物0. l-5wt%，然后將粉體混合、球磨1-3個(gè)小時(shí)；b、在可加壓浸漬裝置(3)內(nèi)，將步驟a所得混合粉體溶于70-80°C水中，其中粉料總質(zhì)量占液體總質(zhì)量的5-10wt%，攪拌5-15分鐘；c、按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)0.l-5wt%稱取分散劑，配入步驟b所得液體中，攪拌20-30分鐘，至液體澄清，形成浸漬液。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的浸漬液的制備方法，其特征在于，所述的無機(jī)添加物為SiC、 SiO2, A1203、B203、ZrO2, CaO, MnO2, NiO 和 Cr2O3 中的 3-5 種。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的浸漬液的制備方法，其特征在于，所述的活性添加物為SiC、 Si02、Ti02、Mg0、Mn02、Ni0 禾口 Cr2O3 中的 1-2 種。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的浸漬液的制備方法，其特征在于，所述的微量添加物為稀土氧化物或稀土鹽類，粒度均在0. 1-100 μ m。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的浸漬液的制備方法，其特征在于，所述的分散劑為羧甲基纖維素、羥丙基纖維素、丙二醇、淀粉及檸檬酸中的一種或幾種。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的浸漬液的制備方法，其特征在于，所述的步驟b的浸漬溫度為 20-200°C，壓力為 0. 1-0. 8MPa。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的浸漬液的制備方法，其特征在于，所制備出的浸漬液的使用時(shí)是將石墨制品( 加熱至300-500°C;將加熱后的石墨制品趁熱浸入可加壓浸漬裝置(3) 里的浸漬液內(nèi)，浸漬時(shí)間18-30小時(shí)，溫度70-120°C，壓力0. 4-0. 6MPa。
全文摘要
一種爐底輥石墨碳套浸漬液制備方法，屬于石墨碳素制品處理技術(shù)領(lǐng)域。原料包括水、多聚磷酸鹽及偏聚磷酸鹽、無機(jī)添加物、活性添加物、分散劑及微量添加物。使用時(shí)將石墨制品(2)加熱至300-500℃；將加熱后的石墨制品(2)趁熱浸入可加壓浸漬裝置(3)里的浸漬液內(nèi)，浸漬時(shí)間18-30小時(shí)，溫度70-120℃，壓力0.4-0.6MPa。優(yōu)點(diǎn)在于，工藝簡單，操作方便，利于工業(yè)實(shí)施。
文檔編號(hào)C04B41/50GK102173863SQ20101062386
公開日2011年9月7日 申請(qǐng)日期2010年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月31日
發(fā)明者仉小猛, 葉樹峰, 徐海衛(wèi), 鄧亞利, 陳運(yùn)法, 魏連啟 申請(qǐng)人:中國科學(xué)院過程工程研究所