一種輕質(zhì)碳化硅磚的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于耐火材料技術(shù)領(lǐng)域，具體設(shè)及一種輕質(zhì)碳化娃磚及其制備工藝。
【背景技術(shù)】
[0002] 碳化娃磚是WSiC為主要原料制成的耐火材料。含SiC72%~99%。分為黏±結(jié) 合、Si3M結(jié)合、Sialon結(jié)合、0 -SiC結(jié)合、Si20N2結(jié)合和重結(jié)晶等碳化娃磚。
[0003] 在高爐使用過(guò)程中，容易造成爐身中上部爐襯嚴(yán)重破壞的因素是，當(dāng)高爐爐腹、爐 腰、爐身下部受到嚴(yán)重侵蝕后，使?fàn)t身中上部失去支托而造成的跨落。因此爐襯材料材質(zhì)的 改進(jìn)對(duì)于抵抗煤氣化學(xué)侵蝕及固態(tài)物料磨蝕，從而做到十年無(wú)中修，極大的提高了經(jīng)濟(jì)效 益。有中國(guó)專利提供過(guò)一種納米微孔碳化娃磚，按重量份計(jì)有W下原料制備而成：碳化娃： 65-75份，石墨：5-10份，金屬娃：5-10份，a-AL203 :3-5份，氮化物：3-5份，漸青13-15份， 樹(shù)脂：3-5份。其加入金屬娃等超微粉添加劑，經(jīng)高溫晶化處理，使其抵抗鐘、鋼等堿金屬侵 蝕能力更強(qiáng)，抗熱震性能的大幅提高，抵抗物料的機(jī)械沖刷和剝蝕性能更加優(yōu)良。但是在實(shí) 踐中發(fā)現(xiàn)，其鐵水溶蝕指數(shù)仍然高達(dá)26%W上，導(dǎo)熱系數(shù)也比較高，不利于節(jié)能環(huán)保。
[0004] 而且隨著科技和工業(yè)的發(fā)展，對(duì)輕質(zhì)耐火材料的要求也越來(lái)越高，本發(fā)明旨在提 供一種輕質(zhì)碳化娃磚及其制備工藝，其耐腐蝕性能好，使用壽命長(zhǎng)，質(zhì)量輕，耐熱震性能也 很好。

【發(fā)明內(nèi)容】
陽(yáng)〇化]本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的缺點(diǎn)，提供一種輕質(zhì)碳化娃磚及其制備工藝，其耐腐蝕 性能好，使用壽命長(zhǎng)，質(zhì)量輕，耐熱震性能也很好。
[0006] 本發(fā)明的目的可W通過(guò)W下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)： 一種輕質(zhì)碳化娃磚的生產(chǎn)工藝： (1) 配料： 按重量份配備如下原料：碳化娃微粉60-69份(粒徑15ym)、碳化娃納米粉(粒徑為 30-60皿)2份，剛玉砂(粒徑30ym)0. 8份，紅柱石粉0. 2份(粒徑120ym)0. 8份石墨粉(粒 徑20-25ym): 11份，質(zhì)量分?jǐn)?shù)為99. 9%的a-Al2〇3納米粉(粒徑為20nm) 0. 9份，白云母粉 2份(粒徑5ym)，絹白云母粉2份(粒徑3-5ym)，六方氮化棚粉(粒徑50ym) :2. 8份，方解 石粉(粒徑50-80ym)，配制好后球磨5min混合均勻，保持溫度50-55°C，繼續(xù)加入28份蘇 州黏±，1. 5-1. 8份SDBS發(fā)泡劑、0. 5份S聚憐酸鋼、8份糊精繼續(xù)攬拌均勻制得混合的泥 漿； (2) 燒結(jié)成型 將制好的泥漿在模具中誘注成型，自然干燥后脫模，干燥好的濕巧在電爐中燒成，具體 為：W8-10°C/min的升速?gòu)氖覝厣?48-1550 °C，保溫化后隨爐冷卻既得成品。
[0007] 本發(fā)明的有益之處在于： (1)本發(fā)明的輕質(zhì)碳化娃磚耐腐蝕性能好，強(qiáng)度高，使用壽命長(zhǎng)，質(zhì)量輕(質(zhì)量減輕30% W上)，耐熱震性能也很好。
[0008] (2)本發(fā)明從原料配方上進(jìn)行了優(yōu)化，包括物質(zhì)的組分，粒徑的選擇，制得的碳化 娃磚性能好，而且不含漸青，制作過(guò)程更安全環(huán)保。
【具體實(shí)施方式】陽(yáng)009] 實(shí)施例1 : 輕質(zhì)碳化娃磚的生產(chǎn)工藝： (1) 配料： 按重量份配備如下原料：碳化娃微粉60份(粒徑15Jim)、碳化娃納米粉(粒徑為60nm)2 份，剛玉砂(粒徑30ym)0.8份，紅柱石粉0.2份(粒徑120ym)0.8份石墨粉(粒徑20ym): 11份，質(zhì)量分?jǐn)?shù)為99. 9%的a-AI2O3納米粉(粒徑為20nm) 0. 9份，白云母粉2份(粒徑 5ym)，絹白云母粉2份(粒徑5ym)，六方氮化棚粉(粒徑50ym) :2.8份，方解石粉(粒徑 50ym)，配制好后球磨5min混合均勻，保持溫度55°C，繼續(xù)加入28份蘇州黏±，1. 5份SDBS 發(fā)泡劑、0. 5份=聚憐酸鋼、8份糊精繼續(xù)攬拌均勻制得混合的泥漿； (2) 燒結(jié)成型 將制好的泥漿在模具中誘注成型，自然干燥后脫模，干燥好的濕巧在電爐中燒成，具體 為：W10°C/min的升速?gòu)氖覝厣?480 °C，保溫化后隨爐冷卻既得成品。
[0010] 實(shí)施例2: 輕質(zhì)碳化娃磚的生產(chǎn)工藝： (1) 配料： 按重量份配備如下原料：碳化娃微粉69份(粒徑15ym)、碳化娃納米粉(粒徑為30nm)2 份，剛玉砂(粒徑30ym)0.8份，紅柱石粉0. 2份(粒徑120ym)0. 8份石墨粉(粒徑25ym): 11份，質(zhì)量分?jǐn)?shù)為99. 9%的a-AI2O3納米粉(粒徑為20nm) 0. 9份，白云母粉2份(粒徑 5ym)，絹白云母粉2份(粒徑3ym)，六方氮化棚粉(粒徑50ym) :2.8份，方解石粉(粒徑 80ym)，配制好后球磨5min混合均勻，保持溫度50°C，繼續(xù)加入28份蘇州黏±，1.8份SDBS 發(fā)泡劑、0. 5份=聚憐酸鋼、8份糊精繼續(xù)攬拌均勻制得混合的泥漿； (2) 燒結(jié)成型 將制好的泥漿在模具中誘注成型，自然干燥后脫模，干燥好的濕巧在電爐中燒成，具體 為：W8°C/min的升速?gòu)氖覝厣?550 °C，保溫化后隨爐冷卻既得成品。
[0011] 實(shí)施例3: 輕質(zhì)碳化娃磚的生產(chǎn)工藝： (1) 配料： 按重量份配備如下原料：碳化娃微粉61份(粒徑15ym)、碳化娃納米粉(粒徑為40nm)2 份，剛玉砂(粒徑30ym)0.8份，紅柱石粉0.2份(粒徑120ym)0.8份石墨粉(粒徑21ym): 11份，質(zhì)量分?jǐn)?shù)為99. 9%的a-AI2O3納米粉(粒徑為20nm) 0. 9份，白云母粉2份(粒徑 5ym)，絹白云母粉2份(粒徑4ym)，六方氮化棚粉(粒徑50ym) :2.8份，方解石粉(粒徑 60ym)，配制好后球磨5min混合均勻，保持溫度54°C，繼續(xù)加入28份蘇州黏±，1.6份SDBS 發(fā)泡劑、0. 5份=聚憐酸鋼、8份糊精繼續(xù)攬拌均勻制得混合的泥漿； (2) 燒結(jié)成型 將制好的泥漿在模具中誘注成型，自然干燥后脫模，干燥好的濕巧在電爐中燒成，具體 為：W9°C/min的升速?gòu)氖覝厣?500 °C，保溫化后隨爐冷卻既得成品。 陽(yáng)〇1引實(shí)施例4: 輕質(zhì)碳化娃磚的生產(chǎn)工藝： (1) 配料： 按重量份配備如下原料：碳化娃微粉68份(粒徑15ym)、碳化娃納米粉(粒徑為50nm)2 份，剛玉砂(粒徑30ym)0.8份，紅柱石粉0. 2份(粒徑120ym)0. 8份石墨粉(粒徑24ym): 11份，質(zhì)量分?jǐn)?shù)為99. 9%的a-AI2O3納米粉(粒徑為20nm) 0. 9份，白云母粉2份(粒徑 5ym)，絹白云母粉2份(粒徑5ym)，六方氮化棚粉(粒徑50ym) :2.8份，方解石粉(粒徑 70 ym)，配制好后球磨5min混合均勻，保持溫度51°C，繼續(xù)加入28份蘇州黏±，1. 7份SDBS 發(fā)泡劑、0. 5份=聚憐酸鋼、8份糊精繼續(xù)攬拌均勻制得混合的泥漿； (2) 燒結(jié)成型 將制好的泥漿在模具中誘注成型，自然干燥后脫模，干燥好的濕巧在電爐中燒成，具體 為：W10°C/min的升速?gòu)氖覝厣?523 °C，保溫化后隨爐冷卻既得成品。 陽(yáng)〇1引實(shí)施例5: 輕質(zhì)碳化娃磚的生產(chǎn)工藝： (1) 配料： 按重量份配備如下原料：碳化娃微粉62份(粒徑15ym)、碳化娃納米粉(粒徑為39nm)2 份，剛玉砂(粒徑30ym)0.8份，紅柱石粉0.2份(粒徑120ym)0.8份石墨粉(粒徑22ym): 11份，質(zhì)量分?jǐn)?shù)為99. 9%的a-AI2O3納米粉(粒徑為20nm) 0. 9份，白云母粉2份(粒徑 5ym)，絹白云母粉2份(粒徑3ym)，六方氮化棚粉(粒徑50ym) :2.8份，方解石粉(粒徑 51ym)，配制好后球磨5min混合均勻，保持溫度53°C，繼續(xù)加入28份蘇州黏±，1. 5份SDBS 發(fā)泡劑、0. 5份=聚憐酸鋼、8份糊精繼續(xù)攬拌均勻制得混合的泥漿； (2) 燒結(jié)成型 將制好的泥漿在模具中誘注成型，自然干燥后脫模，干燥好的濕巧在電爐中燒成，具體 為：W8°C/min的升速?gòu)氖覝厣?490 °C，保溫化后隨爐冷卻既得成品。
[0014] 實(shí)施例6: 輕質(zhì)碳化娃磚的生產(chǎn)工藝： (1) 配料： 按重量份配備如下原料：碳化娃微粉67份(粒徑15ym)、碳化娃納米粉(粒徑為59nm)2 份，剛玉砂(粒徑30ym)0.8份，紅柱石粉0. 2份(粒徑120ym)0. 8份石墨粉(粒徑23ym): 11份，質(zhì)量分?jǐn)?shù)為99. 9%的a-AI2O3納米粉(粒徑為20nm) 0. 9份，白云母粉2份(粒徑 5ym)，絹白云母粉2份(粒徑4ym)，六方氮化棚粉(粒徑50ym) :2.8份，方解石粉(粒徑 71 ym)，配制好后球磨5min混合均勻，保持溫度52°C，繼續(xù)加入28份蘇州黏±，1.8份SDBS 發(fā)泡劑、0. 5份=聚憐酸鋼、8份糊精繼續(xù)攬拌均勻制得混合的泥漿； (2) 燒結(jié)成型 將制好的泥漿在模具中誘注成型，自然干燥后脫模，干燥好的濕巧在電爐中燒成，具體 為：W9°C/min的升速?gòu)氖覝厣?543 °C，保溫化后隨爐冷卻既得成品。
[0015] 對(duì)試樣的性能進(jìn)行測(cè)試，結(jié)果如下表所示：
由此可見(jiàn)，本發(fā)明的輕質(zhì)碳化娃磚耐鐵水腐蝕，抗壓強(qiáng)度大，抗熱震性能好，耐火度好， 而且相對(duì)于不發(fā)泡的碳化娃磚，其重量降低30%W上。
[0016] W上所述，僅為本發(fā)明較佳的【具體實(shí)施方式】，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此， 任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明掲露的技術(shù)范圍內(nèi)，根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案及其 發(fā)明構(gòu)思加W等同替換或改變，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種輕質(zhì)碳化硅磚的生產(chǎn)方法，其步驟如下： (1) 配料： 按重量份配備如下原料：碳化硅微粉60-69份、碳化硅納米粉2份，剛玉砂0. 8份，紅柱 石粉0. 2份0. 8份石墨粉：11份，質(zhì)量分?jǐn)?shù)為99. 9%的a -Al2O3納米粉0. 9份，白云母粉2 份，絹白云母粉2份，六方氮化硼粉：2. 8份，方解石粉，配制好后球磨5min混合均勻，保持 溫度50-55°C，繼續(xù)加入28份蘇州黏土，1. 5-1. 8份SDBS發(fā)泡劑、0. 5份三聚磷酸鈉、8份糊 精繼續(xù)攪拌均勻制得混合的泥漿； (2) 燒結(jié)成型 將制好的泥漿在模具中澆注成型，自然干燥后脫模，干燥好的濕坯在電爐中燒成，具體 為：以8-10°C /min的升速?gòu)氖覝厣?48-1550 °C，保溫3h后隨爐冷卻既得成品。2. 權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于： 步驟（1)按重量份配備如下原料：碳化娃微粉60-69份(粒徑15 y m)、碳化娃納米粉(粒 徑為30_60nm)2份，剛玉砂(粒徑30 ym)0. 8份，紅柱石粉0. 2份(粒徑120 ym)0. 8份石墨 粉(粒徑20-25 ym) : 11份，質(zhì)量分?jǐn)?shù)為99. 9%的a -Al2O3納米粉(粒徑為20nm) 0? 9份，白 云母粉2份(粒徑5 y m)，絹白云母粉2份(粒徑3-5 y m)，六方氮化硼粉(粒徑50 y m) :2. 8 份，方解石粉(粒徑50-80 y m)，配制好后球磨5min混合均勻，保持溫度50-55°C，繼續(xù)加入 28份蘇州黏土，1. 5-1. 8份SDBS發(fā)泡劑、0. 5份三聚磷酸鈉、8份糊精繼續(xù)攪拌均勻制得混 合的泥漿。3. 權(quán)利要求1-2所述的方法制備得到的輕質(zhì)碳化硅磚。
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種輕質(zhì)碳化硅磚的生產(chǎn)工藝：按一定比例和粒徑配備原料，混合均勻后繼續(xù)加入28份蘇州黏土,1.5-1.8份SDBS發(fā)泡劑、0.5份三聚磷酸鈉、8份糊精繼續(xù)攪拌均勻制得混合的泥漿；將制好的泥漿在模具中澆注成型，自然干燥后脫模，干燥好的濕坯在電爐中燒成，具體為：以8-10℃/min的升速?gòu)氖覝厣?48-1550℃，保溫3h后隨爐冷卻既得成品。本發(fā)明的輕質(zhì)碳化硅磚，其耐腐蝕性能好，使用壽命長(zhǎng)，質(zhì)量輕，耐熱震性能也很好。
【IPC分類】C04B35/66
【公開(kāi)號(hào)】CN105237004
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510682602
【發(fā)明人】朱曉明
【申請(qǐng)人】長(zhǎng)興中建耐火材料科技有限公司
【公開(kāi)日】2016年1月13日
【申請(qǐng)日】2015年10月21日