CN103387401A - 一种高导热碳素捣打料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种高导热碳素捣打料及其制备方法。其技术方案是：高导热碳素捣打料的原料及其含量是：粒度1~5mm的工业合成石墨为30~45wt%；粒度小于0.074mm的工业合成石墨为6~22wt%；粒度1~5mm的磷片石墨为10~30wt%；高碳复合微粉为8~20wt%；改性复合热固性树脂为10~15wt%。按上述原料及其含量，先将粒度为1~5mm的工业合成石墨和高碳复合微粉中速搅拌；再加入5~8wt%的改性复合热固性树脂，按先中速后高速进行搅拌；最后倒入其余原料和剩余的改性复合热固性树脂，高速搅拌，制得高导热碳素捣打料。本发明具有易施工的特点，所制备的高导热碳素捣打料能使高炉冷却***对炉衬起到有效冷却，保障了高炉长寿稳定运行。

Description

一种高导热碳素捣打料及其制备方法

技术领域

本发明属于碳素捣打料技术领域。具体涉及一种高导热碳素捣打料及其制备方法。

背景技术

随着现代高炉向炉容大型化、生产高效化方向的不断发展，高炉长寿的重要性日益显现，高炉能否长寿对于钢铁企业的正常生产秩序和企业总体经济效益影响巨大，随着高炉冶炼强度的提高，对高炉砌筑技术及砌筑材料提出了更高的要求，砌筑用的炭砖由普通炭砖发展到微孔炭砖、半石墨炭砖、石墨炭砖和超微孔炭砖，对与炭砖匹配使用的碳素捣打料有了更高的要求，

高炉用碳素捣打料主要应用于高炉炉底找平层（水冷管中心线上的捣打层）、炉缸炭砖与炭砖之间的缝隙和炭砖与冷却设备之间缝隙的填充。现代高炉本体一代炉龄要求越来越长，一般设计寿命为15～20年。为了达到设计寿命，采用强制冷却即主要通过将炉内热量通过冷却壁或冷却板中循环冷却水带出，使得1150℃等温线前移至耐火材料（碳砖、陶瓷杯和冷却壁镶砖），在冶炼过程中形成动态渣皮以保护耐火材料，减少对耐火材料的侵蚀，从而实现高炉长寿。具有良好导热性能的碳素捣打料是高炉冷却***对炉衬起有效冷却作用的基础，如果导热系数偏低，将影响冷却***的冷却强度，从而降低冷却效果，阻碍炭砖及冷却***导热性能的发挥，最终影响高炉寿命和高炉的正常生产。

目前的碳素捣打料，存在以下问题：（1）不易捣打，施工性能差；（2）导热系数低，阻碍炭砖及冷却***导热性能的发挥，使得高炉耐材损耗加快。

发明内容

本发明旨在克服现有碳素捣打料存在的问题，目的是提供一种易施工的高导热碳素捣打料的制备方法；用该方法制备的高导热碳素捣打料能使高炉冷却***对炉衬起到有效冷却，能保障高炉长寿稳定运行。

为完成上述任务，本发明采用的技术方案是：高导热碳素捣打料的原料及其含量是：

粒度1~5mm的工业合成石墨为30~45wt%；

粒度小于0.074 mm的工业合成石墨为6~22wt%；

粒度1~5mm的磷片石墨为10~30 wt%；

高碳复合微粉为8~20 wt%；

改性复合热固性树脂为10~15 wt%。 

高导热碳素捣打料的制备方法是：按上述原料及其含量，先将粒度为1~5mm的工业合成石墨和高碳复合微粉在搅拌机中速搅拌5~10min；然后加入5~8wt%的改性复合热固性树脂，在搅拌机中速搅拌5~15min，再高速搅拌10~15min；最后倒入其余原料和剩余的改性复合热固性树脂，在搅拌机中高速搅拌10~15min，制得高导热碳素捣打料。

所述工业合成石墨的固定碳≥99wt%，灰分≤0.3wt%。

所述磷片石墨的固定碳≥99wt%，灰分≤0.4wt%；粒度为0.28~0.5mm。

所述高碳复合微粉的固定碳≥90wt%；粒度≤0.074mm。

所述的中速搅拌的搅拌速度为40r/min，高速搅拌的搅拌速度为60r/min。由于采用上述技术方案，本发明具有以下积极效果：

1、本发明采用工业合成石墨纯度高，能有效地增加施工性和导热性能；

2、本发明采用高规格磷片石墨，大幅提高了产品的导热性；

3、本发明加入高碳复合微粉，高碳复合微粉在高温下分解碳化，生成网状碳链能有效提高产品的热态强度，且能使所制产品在常温下易捣打和易施工；

4、本发明采用改性复合热固性树脂作为结合剂，极大地降低了结合剂的加入量，提高了产品的导热系数；且由于改性复合热固性树脂在高温下的残碳远高于传统树脂，在高温下改性复合热固性树脂生成条状碳链，能与复合微粉生成的网状碳链结合生成空间网状结构，有效提高了产品的热态性能。

对本发明制备的高导热碳素捣打料采用低温固化的方法进行检测：在180℃×24h固化后的导热系数达到27W/mk以上，有利于高炉炉缸炉底寿命的延长。

因此，本发明具有易施工的特点，所制备的高导热碳素捣打料能使高炉冷却***对炉衬起到有效冷却，保障了高炉长寿稳定运行。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明做进一步的描述，并非对其保护范围的限制：

为避免重复，先将本具体实施方式所涉及原料和工艺的技术参数统一描述如下，实施例中不再赘述：

所述工业合成石墨的固定碳≥99wt%，灰分≤0.3wt%；

所述磷片石墨的固定碳≥99wt%，灰分≤0.4wt%；粒度为0.28~0.5mm；

所述高碳复合微粉的固定碳≥90wt%；粒度≤0.074mm；

所述的中速搅拌的搅拌速度为40r/min，高速搅拌的搅拌速度为60r/min。

实施例1

一种高导热碳素捣打料及其制备方法。所述高导热碳素捣打料的原料及其含量是：

粒度1~5mm的工业合成石墨为40~45wt%；

粒度小于0.074 mm的工业合成石墨为15~22wt%；

粒度1~5mm的磷片石墨为10~17 wt%；

高碳复合微粉为8~13 wt%；

改性复合热固性树脂为10~12 wt%。 

所述高导热碳素捣打料的制备方法是：按上述原料及其含量，先将粒度为1~5mm的工业合成石墨和高碳复合微粉在搅拌机中速搅拌5~10min；然后加入5~8wt%的改性复合热固性树脂，在搅拌机中速搅拌5~15min，再高速搅拌10~15min；最后倒入其余原料和剩余的改性复合热固性树脂，在搅拌机中高速搅拌10~15min，制得高导热碳素捣打料。

采用低温固化的方法，对本实施例制备的高导热碳素捣打料进行检测：在180℃×24h固化后的导热系数达到27W/mk以上，有利于高炉炉缸炉底寿命的延长。

实施例2

一种高导热碳素捣打料及其制备方法。所述高导热碳素捣打料的原料及其含量是：

粒度1~5mm的工业合成石墨为33~43wt%；

粒度小于0.074 mm的工业合成石墨为7~16wt%；

粒度1~5mm的磷片石墨为16~25 wt%；

高碳复合微粉为12~17wt%；

改性复合热固性树脂为11~13wt%。 

所述高导热碳素捣打料的制备方法是：按上述原料及其含量，先将粒度为1~5mm的工业合成石墨和高碳复合微粉在搅拌机中速搅拌5~10min；然后加入5~8wt%的改性复合热固性树脂，在搅拌机中速搅拌5~15min，再高速搅拌10~15min；最后倒入其余原料和剩余的改性复合热固性树脂，在搅拌机中高速搅拌10~15min，制得高导热碳素捣打料。

采用低温固化的方法，对本实施例制备的高导热碳素捣打料进行检测：在180℃×24h固化后的导热系数达到32W/mk以上，有利于高炉炉缸炉底寿命的延长。

实施例3

一种高导热碳素捣打料及其制备方法。所述高导热碳素捣打料的原料及其含量是：

粒度1~5mm的工业合成石墨为30~38wt%；

粒度小于0.074 mm的工业合成石墨为6~8wt%；

粒度1~5mm的磷片石墨为24~30 wt%；

高碳复合微粉为14~20 wt%；

改性复合热固性树脂为13~15 wt%。 

所述高导热碳素捣打料的制备方法是：按上述原料及其含量，先将粒度为1~5mm的工业合成石墨和高碳复合微粉在搅拌机中速搅拌5~10min；然后加入5~8wt%的改性复合热固性树脂，在搅拌机中速搅拌5~15min，再高速搅拌10~15min；最后倒入其余原料和剩余的改性复合热固性树脂，在搅拌机中高速搅拌10~15min，制得高导热碳素捣打料。

采用低温固化的方法，对本实施例制备的高导热碳素捣打料进行检测：在180℃×24h固化后的导热系数达到37W/mk以上，有利于高炉炉缸炉底寿命的延长。

本具体实施方式与现有技术相比，具有以下积极效果：

1、本具体实施方式采用工业合成石墨纯度高，能有效地增加施工性和导热性能；

2、本具体实施方式采用高规格磷片石墨，大幅提高了产品的导热性；

3、本具体实施方式加入高碳复合微粉，高碳复合微粉在高温下分解碳化，生成网状碳链能有效提高产品的热态强度，且能使所制产品在常温下易捣打和易施工；

4、本具体实施方式采用改性复合热固性树脂作为结合剂，极大地降低了结合剂的加入量，提高了产品的导热系数；且由于改性复合热固性树脂在高温下的残碳远高于传统树脂，在高温下改性复合热固性树脂生成条状碳链，能与复合微粉生成的网状碳链结合生成空间网状结构，有效提高了产品的热态性能。

对本具体实施方式制备的高导热碳素捣打料采用低温固化的方法进行检测：在180℃×24h固化后的导热系数达到27W/mk以上，有利于高炉炉缸炉底寿命的延长。

因此，本具体实施方式具有易施工的特点，所制备的高导热碳素捣打料能使高炉冷却***对炉衬起到有效冷却，保障了高炉长寿稳定运行。

Claims (6)

1.一种高导热碳素捣打料的制备方法，其特征在于所述高导热碳素捣打料的原料及其含量是：

粒度1~5mm的工业合成石墨为30~45wt%，

粒度小于0.074 mm的工业合成石墨为6~22wt%，

粒度1~5mm的磷片石墨为10~30 wt%，

高碳复合微粉为8~20 wt%，

改性复合热固性树脂为10~15 wt%； 

高导热碳素捣打料的制备方法是：按上述原料及其含量，先将粒度为1~5mm的工业合成石墨和高碳复合微粉在搅拌机中速搅拌5~10min；然后加入5~8wt%的改性复合热固性树脂，在搅拌机中速搅拌5~15min，再高速搅拌10~15min；最后倒入其余原料和剩余的改性复合热固性树脂，在搅拌机中高速搅拌10~15min，制得高导热碳素捣打料。

2.根据权利要求1所述高导热碳素捣打料的制备方法，其特征在于所述工业合成石墨的固定碳≥99wt%，灰分≤0.3wt%。

3.根据权利要求1所述高导热碳素捣打料的制备方法，其特征在于所述磷片石墨的固定碳≥99wt%，灰分≤0.4wt%；粒度为0.28~0.50mm。

4.根据权利要求1所述高导热碳素捣打料的制备方法，其特征在于所述高碳复合微粉的固定碳≥90wt%；粒度≤0.074mm。

5.根据权利要求1所述高导热碳素捣打料的制备方法，其特征在于所述的中速搅拌的搅拌速度为40r/min，高速搅拌的搅拌速度为60r/min。

6.一种高导热碳素捣打料，其特征在于所述高导热碳素捣打料是根据权利要求1~5项中任一项所述高导热碳素捣打料的制备方法所制备的高导热碳素捣打料。