[发明专利]一种焦炉和热风炉专用导热硅砖及其制备方法

说明书

本发明公开了一种焦炉和热风炉专用导热硅砖及其制备方法，属于导热材料技术领域。本发明将硅石，氧化铁，氧化钙，铝粉，电石，石墨，木质素磺酸钙球磨搅拌，过筛，得混合粉末；将所得混合粉末，石灰乳，改性炭化椰壳纤维湿碾压混练，压制成型，得湿砖坯；将所得湿砖坯真空冷冻干燥，得干燥砖坯；将所得干燥砖坯充氮高温烧结，降温，得预处理导热硅砖；将所得预处理导热硅砖充氧高温烧结，降温，即得焦炉和热风炉专用导热硅砖。本发明提供的焦炉和热风炉专用导热硅砖具有优异的导热性能，抗热震性和高温强度。

技术领域

本发明公开了一种焦炉和热风炉专用导热硅砖及其制备方法，属于导热材料技术领域。

背景技术

硅砖是最常见的硅石耐火材料，具有很长的应用历史，因其具有较高的高温强度和荷重软化温度，较好的高温性能及较强的抗酸性渣侵蚀能力等优良的性能，在工业生产中广泛应用，主要用于焦炉、玻璃熔窑和大型高炉的热风炉的耐火材料。生产硅砖的主要原料为硅石、矿化剂（如石灰和赤铁矿）和结合剂。后者使砖坯在成型后达到需要的强度。对硅砖进行烧成时矿化剂促进石英发生转化。

硅砖作为焦炉和热风炉的耐火材料，在烧成过程中所受环境温度急剧变化的作用，称之为热冲击（或称热震）。在热冲击下，硅砖内部产生热应力，当其值达到制品的强度极限值时，制品即开裂或断裂。硅砖是非均质的脆性材料，由于其比金属制品的热膨胀率大、导热率和弹性小以及抗张强度低等，故在烧成过程中易出现裂纹且在热冲击作用下不断扩展，最终发生断裂。硅砖在烧成时，由于晶形转变则产生较大的体积膨胀，尤其易产生裂纹甚至开裂。

近年来，随着焦炉均向大型化发展，对焦炉硅砖的质量技术要求也更严格苛刻。如要求炭化室等部位所用硅砖应残余石英少、具有更高的致密度、导热性、高温强度及抗热震性能，由此可增加硅砖墙体的强度与传热能力，减薄燃烧室与焦化室的隔墙，缩短结焦时间提高焦炉的焦炭生产效率。因此，开发应用一种具有高致密度、高导热性、高温强度及抗热震性能良好的硅质耐火材料，成为焦炉耐火材料研究与生产领域的重要课题。

因此，如何改善传统硅砖导热性能及抗热震性能不佳，高温强度低的缺点，以获取更高综合性能的硅砖，是其推广与应用于更广阔的领域，满足工业生产需求亟待解决的问题。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是：针对传统硅砖导热性能及抗热震性能不佳，高温强度低的缺点，提供了一种焦炉和热风炉专用导热硅砖及其制备方法。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

一种焦炉和热风炉专用导热硅砖，是由以下重量份数的原料组成：30～40份硅石，10～20份石灰乳，5～8份氧化铁，5～8份铝粉，2～3份电石，5～8份氧化钙，10～20份改性炭化椰壳纤维，5～8份石墨，5～8份木质素磺酸钙；

所述焦炉和热风炉专用导热硅砖的制备步骤为：

（1）按原料组成称量各原料；

（2）将硅石，氧化铁，氧化钙，铝粉，电石，石墨，木质素磺酸钙球磨搅拌，过筛，得混合粉末；

（3）将上述所得混合粉末，石灰乳，改性炭化椰壳纤维湿碾压混练，压制成型，得湿砖坯；

（4）将上述所得湿砖坯真空冷冻干燥，得干燥砖坯；

（5）将上述所得干燥砖坯充氮高温烧结，得预处理导热硅砖；

（6）将上述所得预处理导热硅砖充氧高温烧结，降温，即得焦炉和热风炉专用导热硅砖。