高導(dǎo)熱炭磚的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種煉鐵高爐、礦熱爐、鐵合金爐爐襯主體材料炭磚的制備方法，具體 涉及一種以石墨炭為主要原料生產(chǎn)的，用于高爐、礦熱爐、鐵合金爐的高導(dǎo)熱炭磚。
【背景技術(shù)】
[0002] 2012年我國鋼鐵產(chǎn)量突破9億噸，世界鋼產(chǎn)量連續(xù)排名第一。為了獲得化學(xué)成 分合格的鋼和保證鋼的質(zhì)量，在鋼中添加一定數(shù)量的鐵合金如硅錳合金、鉻鐵合金、鎳鐵合 金、硅鐵、金屬硅等，能顯著提高鋼的強度、硬度和彈性，是冶煉特種鋼如不銹鋼、高碳錳鋼、 結(jié)構(gòu)鋼、工具鋼、彈簧鋼、耐候鋼和變壓器用特種鋼等的特殊輔助材料，我國每年冶煉特種 鋼需要的鐵合金也在三千萬噸左右。冶煉鐵合金和電石的電爐是鐵合金爐和礦熱爐。高爐 是生產(chǎn)煉鋼用冶煉生鐵的重要設(shè)備。我國現(xiàn)有大中小型高爐1000多座。建造一座現(xiàn)代化 高爐，工程龐大，需耗資幾億到十幾億元。隨著國內(nèi)煉鐵技術(shù)的進步，高爐、礦熱爐和鐵合金 爐普遍強化冶煉，原來用的高爐用炭磚、半石墨炭磚、電石爐用炭磚已不能滿足高爐一代爐 役壽命達到10年以上、礦熱爐、鐵合金爐一代爐役壽命4 (目前我國現(xiàn)均爐役壽命為1?2 年)年以上的要求。因此，國內(nèi)大型高爐甚至部分中小型強化冶煉高爐、礦熱爐、鐵合金爐不 得不進口國外價格昂貴的炭磚來砌筑高爐、礦熱爐、鐵合金爐的爐底和爐缸。
[0003] 長期的生產(chǎn)實踐表明，高爐、礦熱爐、鐵合金爐爐襯的易損區(qū)域除爐缸外，無法修 補的爐底壽命也成為決定高爐、礦熱爐、鐵合金爐長壽的關(guān)鍵。造成我國高爐、礦熱爐、鐵合 金爐爐底、爐缸壽命短的直接原因是國產(chǎn)高爐用炭磚、半石墨炭磚、電石爐用炭磚的導(dǎo)熱系 數(shù)太低，一般5?12w/m.k，不能及時導(dǎo)出爐體內(nèi)的熱量，不適合強化冶煉條件下高爐、礦熱 爐、鐵合金爐的高風(fēng)溫、高風(fēng)壓操作的使用性能要求。氧化侵蝕、鐵水或熔融鐵合金滲透侵 蝕、堿金屬侵蝕、鐵水或熔融鐵合金環(huán)流沖刷是導(dǎo)致爐底、爐缸炭磚早期破損而必須停爐大 修的主要原因。
[0004] 高爐、礦熱爐、鐵合金爐長壽除了選用優(yōu)質(zhì)耐火材料并依據(jù)耐火材料使用性能合 理搭配外，在有冷卻系統(tǒng)的高爐、礦熱爐、鐵合金爐爐底、爐缸爐襯材料中，炭磚導(dǎo)熱系數(shù)的 高低至關(guān)重要。如果炭磚的導(dǎo)熱系數(shù)過低，將直接阻礙爐體內(nèi)的熱量傳入冷卻系統(tǒng)，嚴重削 弱了冷卻系統(tǒng)的冷卻效果，導(dǎo)致爐底、爐缸溫度升高，使爐襯侵蝕加劇。嚴重影響了爐體冷 卻系統(tǒng)的傳熱作用和爐襯的長壽。因此，在有冷卻系統(tǒng)的高爐、礦熱爐、鐵合金爐高爐底、爐 缸用炭磚的導(dǎo)熱性能應(yīng)盡量提高，在爐體冷卻系統(tǒng)和炭磚之間，保證最大限度地將爐內(nèi)熱 量源源不斷傳給冷卻壁帶走。其基本原理是：無論高爐、礦熱爐、鐵合金爐爐內(nèi)溫度多高，化 學(xué)侵蝕能力多么強的熔體(鐵水、熔融鐵合金)，在相當(dāng)?shù)睦鋮s強度下都會在爐襯熱端凝固 成一個受侵蝕作用很小的固態(tài)"渣殼"，凝固的固態(tài)"渣殼"則對爐底、爐缸爐襯起著良好的 保護作用。
[0005] 近年來，也有高爐、礦熱爐、鐵合金爐爐底用石墨磚的爐襯。石墨磚用于爐底水冷 管封板上面，用一層或兩層石墨磚，利用石墨磚的高導(dǎo)熱性，加強高爐、礦熱爐、鐵合金爐爐 底的冷卻，以降低爐底磚襯溫度。但因為石墨磚的導(dǎo)熱系數(shù)（>60W/mk?120W/mk)太高且 生產(chǎn)工藝復(fù)雜、價格昂貴，用于爐底水冷管封板上面對整座高爐、礦熱爐、鐵合金爐爐底的 傳熱損失增大，使得爐內(nèi)的冶煉氣氛不活躍，而不能保證高爐、礦熱爐、鐵合金爐的節(jié)能高 效，而且石墨磚又增加了爐體的建設(shè)投資。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是目前高爐、礦熱爐、鐵合金爐用炭磚、半石墨炭磚、電 石爐用炭磚因?qū)嵯禂?shù)低而影響爐襯長壽，提供一種適合強化冶煉條件下操作的爐底、爐 缸用高導(dǎo)熱炭磚。
[0007] 為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下述技術(shù)方案：一種高導(dǎo)熱炭磚，它是按下述重量 份的原料制成的：石墨炭65?72份、天然石墨5?8份、熱固性酚醒樹脂5?8份、高溫煤 浙青15?22份。
[0008] 它是按下述重量份的原料制成的：石墨炭65份、天然石墨8份、熱固性酚醛樹脂5 份、高溫煤浙青22份。
[0009] 它是按下述重量份的原料制成的：石墨炭72份、天然石墨5份、熱固性酚醛樹脂8 份、高溫煤浙青15份。
[0010] 它是按下述重量份的原料制成的：石墨炭69份、天然石墨7份、熱固性酚醛樹脂6 份、高溫煤浙青18份。
[0011] 本發(fā)明的高導(dǎo)熱炭磚既提高了炭磚導(dǎo)熱系數(shù)，又增強了炭磚抗鐵水熔蝕、抗氧化 侵蝕、堿金屬侵蝕等高溫使用性能，加強爐底、爐缸的冷卻，降低爐底、爐缸磚襯的熱面溫度 形成"渣殼"，又使得高爐內(nèi)的冶煉氣氛活躍，保證高爐、礦熱爐、鐵合金爐的節(jié)能高效。 [0012] 經(jīng)檢驗高導(dǎo)熱炭磚的主要指標如下：
【主權(quán)項】
1. 一種高導(dǎo)熱炭磚，其特征在于：它是按下述重量份的原料制成的：石墨炭65?72 份、天然石墨5?8份、熱固性酚醒樹脂5?8份、高溫煤浙青15?22份。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高導(dǎo)熱炭磚，其特征在于：它是按下述重量份的原料制成的： 石墨炭65份、天然石墨8份、熱固性酚醛樹脂5份、高溫煤浙青22份。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高導(dǎo)熱炭磚，其特征在于：它是按下述重量份的原料制成的： 石墨炭72份、天然石墨5份、熱固性酚醛樹脂8份、高溫煤浙青15份。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高導(dǎo)熱炭磚，其特征在于：它是按下述重量份的原料制成的： 石墨炭69份、天然石墨7份、熱固性酚醛樹脂6份、高溫煤浙青18份。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種高導(dǎo)熱炭磚，具體涉及一種以石墨炭為主要原料生產(chǎn)的，用于高爐、礦熱爐、鐵合金爐的高導(dǎo)熱炭磚。要解決的技術(shù)問題是目前高爐、礦熱爐、鐵合金爐用炭磚、半石墨炭磚、電石爐用炭磚因?qū)嵯禂?shù)低而影響爐襯長壽。本發(fā)明是按下述重量份的原料制成的：石墨炭65～72份、天然石墨5～8份、熱固性酚醛樹脂5～8份、高溫煤瀝青15～22份。本發(fā)明既提高了炭磚導(dǎo)熱系數(shù)，又增強了炭磚抗鐵水熔蝕、抗氧化侵蝕、堿金屬侵蝕等高溫使用性能，加強爐底、爐缸的冷卻，降低爐底、爐缸磚襯的熱面溫度形成“渣殼”，又使得高爐內(nèi)的冶煉氣氛活躍，保證高爐、礦熱爐、鐵合金爐的節(jié)能高效。
【IPC分類】C04B35-66
【公開號】CN104557065
【申請?zhí)枴緾N201310495191
【發(fā)明人】肖偉, 李健偉, 石欣, 葉樂, 李金坡
【申請人】李金坡
【公開日】2015年4月29日
【申請日】2013年10月22日