[发明专利]一种高炉渣高温碳化电炉用碳化硅-碳捣打料及其制备方法

说明书

本发明提供了一种高炉渣高温碳化电炉用碳化硅‑碳捣打料及其制备方法，捣打料由包括以下物料的原料制得：3mm的碳化硅骨料55～65wt％，0.088mm的碳化硅细粉10～16wt％，鳞片石墨8～12wt％，添加剂12～20wt％，结合剂酚醛树脂4～6wt％；所述添加剂选自高温沥青、三聚磷酸钠、六偏磷酸钠和五水偏硅酸钠中至少两种。该碳化硅‑碳捣打料以碳化硅、鳞片石墨和添加剂为主要原料，以酚醛树脂为结合剂，使其具有一定的常温强度、在100～600℃范围内有轻微软熔以吸收工作层热膨胀，导热性能以利于工作层挂渣。该捣打料经110℃热处理后的试样压碎，经重新捣打成型，仍具有较好的强度，提高炉衬使用寿命。

技术领域

本发明属于耐火材料技术领域，尤其涉及一种高炉渣高温碳化电炉用碳化硅-碳捣打料及其制备方法。

背景技术

攀钢高炉渣中含TiO₂ 21％～25％，年排放量700多万吨，目前攀钢大力开展利用高炉渣高温碳化-低温氯化的工艺路线提取钛的研究，在中试基本达到效果的基础上，目前已新建了年处理10万吨高炉渣的高温碳化和低温氯化产业化示范线，下步将逐步实现产业化。

该产业化示范线高温碳化电炉工作层采用镁碳砖，炉身下部熔池部位永久层采用碳化硅捣打料，施工于工作衬镁碳砖和炉壳水冷壁之间。冶炼时采用水冷壁强制冷却，导出工作层部分热量，在工作层上进行挂渣，达到保护工作层耐火材料，从而提高耐火材料使用寿命。在该电炉投产后发现工作层完全挂不上渣，蚀损非常严重，使用寿命仅仅为14炉，远未达到设计使用寿命。拆除该电炉工作层时发现，位于工作层和水冷壁之间的捣打料完全被压碎，在工作层和水冷壁之间形成大量空洞，阻断了工作层向水冷壁传热，造成挂渣困难，影响了使用寿命。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种高炉渣高温碳化电炉用碳化硅-碳捣打料及其制备方法，该碳化硅-碳捣打料具有较高的耐压强度。

本发明提供了一种高炉渣高温碳化电炉用碳化硅-碳捣打料，由包括以下物料的原料制得：

3mm的碳化硅骨料55～65wt％，0.088mm的碳化硅细粉10～16wt％，鳞片石墨8～12wt％，添加剂12～20wt％，结合剂酚醛树脂4～6wt％；

所述添加剂选自高温沥青、三聚磷酸钠、六偏磷酸钠和五水偏硅酸钠中至少两种。

优选地，所述碳化硅骨料中SiC含量为94～95％，SiO₂含量为2～2.5％，Fe₂O₃含量为0.3～1.0％。

优选地，所述鳞片石墨中C_游含量大于94wt％。

优选地，所述添加剂的粒度0.088mm。

优选地，所述添加剂选自高温沥青、六偏磷酸钠和五水偏硅酸钠的混合物；高温沥青、三聚磷酸钠和五水偏硅酸钠的混合物；高温沥青、三聚磷酸钠、六偏磷酸钠和五水偏硅酸钠的混合物；六偏磷酸钠和五水偏硅酸钠的混合物；或高温沥青和五水偏硅酸钠的混合物。

优选地，所述高温沥青、六偏磷酸钠和五水偏硅酸钠的混合物中高温沥青、六偏磷酸钠和五水偏硅酸钠的质量比为8:0.95～1.05:3.8～4.2；

所述高温沥青、三聚磷酸钠和五水偏硅酸钠的混合物中高温沥青、三聚磷酸钠和五水偏硅酸钠的质量比为3:0.95～1.05:0.95～1.05；

所述高温沥青、三聚磷酸钠、六偏磷酸钠和五水偏硅酸钠的混合物中高温沥青、三聚磷酸钠、六偏磷酸钠和五水偏硅酸钠的质量比为3:0.95～1.05：0.95～1.05：0.95～1.05；

所述六偏磷酸钠和五水偏硅酸钠的混合物中六偏磷酸钠和五水偏硅酸钠的质量比为2:0.95～1.05；