CN112624773A - 一种铝碳化硅碳砖及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本申请涉及耐火材料技术领域，具体公开了一种铝碳化硅碳砖及其制备方法。本申请的铝碳化硅碳砖由包含以下重量份的原料制成：含铝骨料75‑85份、碳化硅5‑10份、石墨5‑8份、结合剂3‑5份，所述含铝骨料包括铝矾土，所述铝矾土由粗粒铝矾土、中粒铝矾土、细粒铝矾土按照重量比15‑20:45‑55:30‑40组成，所述粗粒铝矾土、中粒铝矾土、细粒铝矾土的粒径分别为3‑5mm、1‑3mm、0‑1mm。本申请的铝碳化硅碳砖力学性能优良，高温稳定性好，使用寿命长。

Description

一种铝碳化硅碳砖及其制备方法
技术领域
本申请涉及耐火材料技术领域，更具体地说，涉及一种铝碳化硅碳砖及其制备方法。
背景技术
耐火砖是耐火材料的常见形式，可以应用在很多领域，例如钢铁生产领域。钢铁联合企业在生产时需要将铁水盛装进行运输，由于铁水温度高，在运输距离较长时，对盛装铁水的鱼雷罐的安全性和耐用性均有很高的要求。鱼雷罐的工作层材料的性能决定着罐体的安全性和使用寿命，工作层一般用耐火砖砌成，需要直接接触铁水，要求耐火砖除了具有砌筑方便、结构稳定等特点外，还需要耐冲刷、耐侵蚀并具有良好的耐压性能和热震稳定性。
申请公布号为CN101851106A的中国发明专利申请公开了一种抗氧化铝质不烧碳砖，由以下原料按重量百分比制成：3mm-1mm棕刚玉15-50％、1mm-0mm棕刚玉10-20％、325目棕刚玉0-10％、100目棕刚玉0-15％、3mm-1mm电熔镁砂0-15％、1mm-0mm电熔镁砂0-10％、3mm-1mm矾土0-25％、铝粉1-5％、石墨5-15％、碳化硅粉0-5％、氮化硅铁3-8％、沥青0-1％、酚醛树脂2-4％。
针对上述相关技术，发明人认为该碳砖的原料中加入了较多的棕刚玉，而矾土的量相对较少，且矾土的粒度较为单一，容易导致碳砖在高温下的体积变化较大。
发明内容
为了减小碳砖在高温下的体积变化，本申请提供一种铝碳化硅碳砖及其制备方法。
第一方面，本申请提供一种铝碳化硅碳砖，采用如下的技术方案：
一种铝碳化硅碳砖，由包含以下重量份的原料制成：含铝骨料75-85份、碳化硅5-10份、石墨5-8份、结合剂3-5份，所述含铝骨料包括铝矾土，所述铝矾土由粗粒铝矾土、中粒铝矾土、细粒铝矾土按照重量比15-20:45-55:30-40组成，所述粗粒铝矾土、中粒铝矾土、细粒铝矾土的粒径分别为3-5mm、1-3mm、0-1mm。
通过采用上述技术方案，本申请的铝碳化硅碳砖的原料中加入了较多的含铝骨料，能够提高原料中铝矾土的含量，进而提高了最终制得的碳砖中硅相的含量，以提升碳砖的高温稳定性，减小碳砖在高温下的体积变化。本申请的含铝骨料中的铝矾土采用粗粒铝矾土、中粒铝矾土、细粒铝矾土配合组成，能够提高铝矾土在碳砖中的分布均匀性，也有利于碳砖形成较为致密的结构，提高碳砖的力学性能。
优选的，所述铝碳化硅碳砖主要由包含以下重量份的原料制成：含铝骨料82-85份、碳化硅8-10份、石墨6-8份、结合剂4.5-5份，所述含铝骨料包括铝矾土，所述铝矾土由粗粒铝矾土、中粒铝矾土、细粒铝矾土按照重量比20:55:40组成，所述粗粒铝矾土、中粒铝矾土、细粒铝矾土的粒径分别为3-5mm、1-3mm、0-1mm。
通过采用上述技术方案，对各原料的配比进行了优化，使各原料之间更好地协同作用，同时提高了含铝骨料的相对比例，进一步增强了碳砖的高温稳定性。
优选的，所述粗粒铝矾土由重量比为5-8:10-12的高品位粗粒铝矾土和低品位粗粒铝矾土组成，中粒铝矾土由重量比为30-35:15-25的高品位中粒铝矾土和低品位中粒铝矾土组成，细粒铝矾土由重量比为15-20:15-20的高品位细粒铝矾土和低品位细粒铝矾土组成，高品位粗粒铝矾土、高品位中粒铝矾土、高品位细粒铝矾土中氧化铝的质量分数为75-83％，低品位粗粒铝矾土、低品位中粒铝矾土、低品位细粒铝矾土中氧化铝的质量分数为60-68％。
通过采用上述技术方案，粗粒铝矾土、中粒铝矾土、细粒铝矾土均采用高品位铝矾土和低品位铝矾土配合组成，高品位铝矾土和低品位铝矾土混合后，使其中氧化铝的含量适中，既满足碳砖的制备需要，也能够充分利用铝矾土矿开采时产生的低品位铝矾土矿渣，降低了生产成本，也减少了低品位铝矾土无法进行利用而造成的环境污染。
优选的，所述原料还包括10-12重量份的铝酸盐水泥、8-10重量份的偏高岭土、3-5重量份的棕刚玉。
通过采用上述技术方案，在原料中加入棕刚玉，能够提高碳砖的抗渣性和热震稳定性，而铝酸盐水泥和偏高岭土的加入则可以提高棕刚玉与其他原料的结合力，有利于得到更加致密的碳砖。偏高岭土的加入还能提高碳砖生产时砖坯的强度，减少了砖坯转运过程中受到外力作用导致的破损，进而提高了碳砖的整体质量。
优选的，所述原料还包括8-9重量份的氮化硅、12-13重量份的氮化铝。
通过采用上述技术方案，氮化硅和氮化铝的加入能够进一步提高碳砖的热震稳定性和耐热冲击性，还可以大幅度提高碳砖的化学稳定性，进而延长了碳砖的使用寿命。
优选的，所述碳化硅的粒径为200目。
通过采用上述技术方案，由于本申请的碳砖的原料中碳化硅的加入量较小，采用粒径非常小的碳化硅，能够使碳化硅颗粒均匀分散在其他骨料颗粒的间隙中，对其他骨料形成良好的支撑，进一步提高碳砖的力学性能。
第二方面，本申请提供一种铝碳化硅碳砖的制备方法，采用如下的技术方案：
一种上述的铝碳化硅碳砖的制备方法，包括如下步骤：
1)将含铝骨料与结合剂混合均匀，制得预混料；
2)将预混料与碳化硅、石墨混合均匀，得到混合料；
3)将混合料加入模具中，压制成型，得到砖坯；
4)将砖坯在180-220℃烧结20-30h，冷却即得。
通过采用上述技术方案，将含铝骨料与结合剂先混合均匀，能够使含铝骨料颗粒表面包裹一层结合剂，再与碳化硅、石墨混合时，碳化硅和石墨粘结在含铝骨料颗粒表面的结合剂层上，进而在含铝骨料颗粒表面包覆形成碳化硅层和石墨层，使碳砖内部的骨料颗粒间的传热更加高效，减小了碳砖内部的温度梯度，碳化硅层的包覆还减小了碳砖内部的应力集中，降低了碳砖出现裂纹的几率。
优选的，步骤1)中先将粗粒铝矾土、中粒铝矾土、细粒铝矾土混碾3-5min得到含铝骨料，然后再将含铝骨料与结合剂混合均匀。
通过采用上述技术方案，将粗粒铝矾土、中粒铝矾土、细粒铝矾土先进行混碾，能够使这几种粒径不同的铝矾土颗粒级配混合，分散均匀，使大颗粒骨料之间的间隙变小并更加均匀。
优选的，将含铝骨料与结合剂混合均匀是将含铝骨料与结合剂混碾5-10min。
通过采用上述技术方案，将含铝骨料与结合剂混合时，由于结合剂一般采用液态树脂，将二者混碾较长时间，能够促使结合剂尽可能在每一个含铝骨料颗粒表面形成更加均匀的一层结合剂包裹层。
优选的，将预混料与碳化硅、石墨混合均匀是先将预混料与碳化硅混合均匀，然后再与石墨混合均匀。
通过采用上述技术方案，将预混料与碳化硅混合均匀后再与石墨混合均匀，能够使碳化硅先附着在预混料中骨料颗粒表面的结合剂上，然后再包覆一层石墨使形成的石墨层处于颗粒外侧，石墨层与其他原料接触颗粒更加充分，促进了骨料颗粒与其他原料之间的传热效率。
综上所述，本申请具有以下有益效果：
1、本申请的铝碳化硅碳砖的原料中加入了较大量的含铝骨料，提高了含铝骨料中的铝矾土的含量，提升了碳砖的高温稳定性，减小了碳砖在高温下的体积变化。铝矾土采用粗粒铝矾土、中粒铝矾土、细粒铝矾土混合组成，有利于提高碳砖的致密性，进而提高碳砖的力学性能，获得了抗折强度和耐压强度较高的碳砖。
2、本申请的铝碳化硅碳砖的原料中的铝矾土均采用高品位铝矾土和低品位铝矾土混合组成，既降低了生产成本，又能够对低品位铝矾土进行充分利用，降低了环境污染。
具体实施方式
以下结合实施例对本申请作进一步详细说明。
下面实施例中，铝酸盐水泥为凯诺斯(中国)铝酸盐技术有限公司生产的塞卡SECAR 71铝酸盐水泥。
棕刚玉为郑州市鹏翱冶金有限公司生产的棕刚玉，包装规格为每包1000kg。
氧化铝为洛阳香江万基铝业有限公司生产的氧化铝粉，包装规格为每包150kg。
碳化硅采用天祝玉通碳化硅有限责任公司生产的碳化硅粉，碳化硅粉的粒径为200 目。
钢纤维为郑州金川冶金材料有限公司生产的耐热钢纤维，型号为449，长度为25-30mm，包装规格为每包20kg。
进一步的，原料还包括15重量份的再生铝碳化硅碳砖骨料。再生铝碳化硅碳砖骨料由废铝碳化硅碳砖破碎，筛分后得到，粒径为200目。进一步的，再生铝碳化硅碳砖由包括如下步骤的方法制得：a)将废旧铝碳化硅碳砖加入颚式破碎机中破碎，然后筛分，筛选出颗粒粒径小于5mm的颗粒，加入粉磨机中粉磨，然后筛分，筛选出粒径为粒径为200目的颗粒作为粒料；b)将步骤a)制得的粒料加入HCl质量分数为5％的废盐酸中，浸泡10min 中后，固液分离，然后加入清水中，浸泡2h，固液分离后，固体在100℃下烘干，得到再生铝碳化硅碳砖骨料。
进一步的，原料还包括5重量份的锌粉。原料还包括8重量份的黏土。原料还包括5重量份的氧化铝。进一步的，原料还包括5重量份的钢纤维。
棕刚玉的粒径为60μm。偏高岭土的粒径为15μm。锌粉的粒径为300μm。氧化铝的粒度为1-3mm。
本申请中的原料的粒径表示时，“3-5mm”指的是采用5mm的筛网筛分后再将筛下物用3mm的筛网筛分后取筛上物。“1-3mm”指的是采用3mm的筛网筛分后再将筛下物用 1mm的筛网筛分后取筛上物。“0-1mm”是指用1mm筛筛分后得到的筛下物。
氮化硅为氮化硅粉，粒径为20nm，纯度为99.9％，比表面积为60m2/g，表观密度为0.1g/cm3。或者氮化硅为氮化硅晶须，规格为100*800nm，纯度为99.9％，比表面积为 10m2/g，表观密度为1.2g/cm3。
氮化铝为氮化铝粉，粒径为50nm，纯度为99％，比表面积为105m2/g，表观密度为0.05g/cm3。
优选的，粗粒铝矾土由重量比为5:12的高品位粗粒铝矾土和低品位粗粒铝矾土混合均匀而成，高品位粗粒铝矾土中氧化铝的质量分数为82％，低品位粗粒铝矾土中氧化铝的质量分数为61％。中粒铝矾土由重量比为30:25的高品位中粒铝矾土和低品位中粒铝矾土混合均匀而成，高品位中粒铝矾土中氧化铝的质量分数为78％，低品位中粒铝矾土中氧化铝的质量分数为62％。细粒铝矾土由重量比为20:15的高品位细粒铝矾土和低品位细粒铝矾土混合均匀而成，高品位细粒铝矾土中氧化铝的质量分数为76％，低品位细粒铝矾土中氧化铝的质量分数为65％。本申请的铝矾土中，Fe2O3的质量分数不大于1.6％，R2O的质量分数不大于 0.4％，铝矾土的体积密度为3.1-3.4g/cm3，吸水率≤1.5％。
结合剂为酚醛树脂液，固含量为75％。
本申请的铝碳化硅碳砖的制备方法中，将含铝骨料与结合剂混合均匀是将含铝骨料与结合剂混碾5-10min。优选的，将预混料与石墨、碳化硅混合均匀是先将预混料与碳化硅混合均匀，然后再与石墨混合均匀。
步骤2)中将预混料与碳化硅混合均匀是将预混料与碳化硅混碾10-15min。再加入石墨混合均匀是加入石墨后混碾5-10min。
混合料在加入模具前先进行困料，困料是在温度为20℃、湿度为50％的条件静置3- 5d。步骤3)中混合料加入模具后，压制成型是先用800t的压力压制，然后再采用1000t的压力压制。采用800t的压力压制时采用800t的压力击打6-7次。采用1000t的压力压制时采用1000t的压力击打12-15次。
实施例
实施例1
本实施例的铝碳化硅碳砖由如下重量的原料制成：含铝骨料75.0kg、碳化硅5.0kg、石墨 5.0kg、结合剂3.0kg。
其中，含铝骨料为铝矾土颗粒，铝矾土颗粒由粗粒铝矾土、中粒铝矾土、细粒铝矾土按照重量比15:45:30混合得到，粗粒铝矾土的粒径为3-5mm，中粒铝矾土的粒径为1-3mm，细粒铝矾土的粒径为0-1mm。碳化硅的粒度为200目。石墨为鳞片石墨。结合剂为酚醛树脂液，固含量为75％。
本实施例的铝碳化硅碳砖的制备方法包括如下步骤：
1)将粗粒铝矾土、中粒铝矾土、细粒铝矾土加入混碾机中，混碾3min，得到含铝骨料，然后加入结合剂，混碾5min，得预混料；
2)向预混料中加入碳化硅，混碾10min，然后加入石墨，混碾5min，制得混合料；
3)将混合料在温度为20℃、湿度为50％的条件下静置3d进行困料；
4)将困料后的混合料加入模具中，先用800t的压力击打6次，然后用1000t的压力击打12 次完成压制成型，脱模，得到砖坯；
5)将砖坯转移入窑炉中，在180℃下烧结30h，冷却至室温，即得。
实施例2
本实施例的铝碳化硅碳砖由如下重量的原料制成：含铝骨料82.0kg、碳化硅8.0kg、石墨 6.0kg、结合剂4.5kg。
其中，含铝骨料为铝矾土颗粒，铝矾土颗粒由粗粒铝矾土、中粒铝矾土、细粒铝矾土按照重量比20:55:40混合得到，粗粒铝矾土的粒径为3-5mm，中粒铝矾土的粒径为1-3mm，细粒铝矾土的粒径为0-1mm。碳化硅的粒度为200目。石墨为鳞片石墨。结合剂为酚醛树脂液，固含量为75％。
本实施例的铝碳化硅碳砖的制备方法包括如下步骤：
1)将粗粒铝矾土、中粒铝矾土、细粒铝矾土加入混碾机中，混碾5min，得到含铝骨料，然后加入结合剂，混碾10min，得预混料；
2)向预混料中加入碳化硅，混碾15min，然后加入石墨，混碾10min，制得混合料；
3)将混合料在温度为20℃、湿度为50％的条件静置4d进行困料；
4)将困料后的混合料加入模具中，先用800t的压力击打7次，然后用1000t的压力击打15 次完成压制成型，脱模，得到砖坯；
5)将砖坯转移入窑炉中，在210℃下烧结20h，冷却至室温，即得。
实施例3
本实施例的铝碳化硅碳砖由如下重量的原料制成：含铝骨料85.0kg、碳化硅10.0kg、石墨 8.0kg、结合剂5.0kg。
其中，含铝骨料为铝矾土颗粒，铝矾土颗粒由粗粒铝矾土、中粒铝矾土、细粒铝矾土按照重量比20:55:40混合得到，粗粒铝矾土的粒径为3-5mm，中粒铝矾土的粒径为1-3mm，细粒铝矾土的粒径为0-1mm。
粗粒铝矾土由重量比为5:12的高品位粗粒铝矾土和低品位粗粒铝矾土混合均匀而成，高品位粗粒铝矾土中氧化铝的质量分数为82％，低品位粗粒铝矾土中氧化铝的质量分数为 61％。中粒铝矾土由重量比为30:25的高品位中粒铝矾土和低品位中粒铝矾土混合均匀而成，高品位中粒铝矾土中氧化铝的质量分数为78％，低品位中粒铝矾土中氧化铝的质量分数为 62％。细粒铝矾土由重量比为20:15的高品位细粒铝矾土和低品位细粒铝矾土混合均匀而成，高品位细粒铝矾土中氧化铝的质量分数为76％，低品位细粒铝矾土中氧化铝的质量分数为65％。
碳化硅的粒度为200目。石墨为鳞片石墨。结合剂为酚醛树脂液，固含量为75％。
本实施例的铝碳化硅碳砖的制备方法包括如下步骤：
1)将粗粒铝矾土、中粒铝矾土、细粒铝矾土加入混碾机中，混碾4min，得到含铝骨料，然后加入结合剂，混碾8min，得预混料；
2)向预混料中加入碳化硅，混碾12min，然后加入石墨，混碾8min，制得混合料；
3)将混合料在温度为20℃、湿度为50％的条件静置5d进行困料；
4)将困料后的混合料加入模具中，先用800t的压力击打6次，然后用1000t的压力击打15 次完成压制成型，脱模，得到砖坯；
5)将砖坯转移入窑炉中，在200℃下烧结24h，冷却至室温，即得。
实施例4
本实施例的铝碳化硅碳砖由如下重量的原料制成：含铝骨料82.0kg、再生铝碳化硅碳砖骨料 15.0kg、碳化硅8.0kg、石墨6.0kg、结合剂4.5kg。
其中，再生铝碳化硅碳砖骨料由废铝碳化硅碳砖破碎，筛分后得到，粒径为200目。其他的原料同实施3。
本实施例的铝碳化硅碳砖的制备方法与实施例3中的制备方法的区别在于，在加入碳化硅时加入再生铝碳化硅碳砖骨料。
实施例5
本实施例的铝碳化硅碳砖由如下重量的原料制成：含铝骨料82.0kg、再生铝碳化硅碳砖骨料 15.0kg、碳化硅8.0kg、石墨6.0kg、结合剂4.5kg、铝酸盐水泥11.0kg、偏高岭土9.0kg、棕刚玉4.0kg。
其中，偏高岭土的粒径为15μm。棕刚玉的粒径为60μm。其他原料同实施例3。
本实施例的铝碳化硅碳砖的制备方法与实施例4中的制备方法的区别在于，在加入碳化硅时加入铝酸盐水泥、偏高岭土和棕刚玉。
实施例6
本实施例的铝碳化硅碳砖由如下重量的原料制成：含铝骨料82.0kg、再生铝碳化硅碳砖骨料 15.0kg、碳化硅8.0kg、石墨6.0kg、结合剂4.5kg、铝酸盐水泥10.0kg、偏高岭土10.0kg、棕刚玉5.0kg。
其中，各原料的规格同实施例5。
本实施例的铝碳化硅碳砖的制备方法参考实施例5中的制备方法。
实施例7
本实施例的铝碳化硅碳砖由如下重量的原料制成：含铝骨料82.0kg、再生铝碳化硅碳砖骨料 15.0kg、碳化硅8.0kg、石墨6.0kg、结合剂4.5kg、铝酸盐水泥12.0kg、偏高岭土8.0kg、棕刚玉3.0kg。
其中，各原料的规格同实施例5。
本实施例的铝碳化硅碳砖的制备方法参考实施例5中的制备方法。
实施例8
本实施例的铝碳化硅碳砖由如下重量的原料制成：含铝骨料82.0kg、再生铝碳化硅碳砖骨料 15.0kg、碳化硅8.0kg、石墨6.0kg、结合剂4.5kg、铝酸盐水泥10.0kg、偏高岭土10.0kg、棕刚玉5.0kg、氮化硅9.0kg、氮化铝12.0kg。
其中，氮化硅为氮化硅粉，粒径为20nm，纯度为99.9％，比表面积为60m2/g，表观密度为0.1g/cm3。氮化铝为氮化铝粉，粒径为50nm，纯度为99％，比表面积为105m2/g，表观密度为0.05g/cm3。其他原料的规格同实施例5。
本实施例的铝碳化硅碳砖的制备方法与实施例5的制备方法的区别在于，在加入碳化硅时还加入氮化硅和氮化铝。
实施例9
本实施例的铝碳化硅碳砖由如下重量的原料制成：含铝骨料82.0kg、再生铝碳化硅碳砖骨料 15.0kg、碳化硅8.0kg、石墨6.0kg、结合剂4.5kg、铝酸盐水泥10.0kg、偏高岭土10.0kg、棕刚玉5.0kg、氮化硅8.0kg、氮化铝13.0kg。
其中，氮化硅为氮化硅晶须，规格为100*800nm，纯度为99.9％，比表面积为 10m2/g，表观密度为1.2g/cm3。其他原料的规格同实施例8。
本实施例的铝碳化硅碳砖的制备方法参考实施例8中的制备方法。
实施例10
本实施例的铝碳化硅碳砖由如下重量的原料制成：含铝骨料82.0kg、再生铝碳化硅碳砖骨料 15.0kg、碳化硅8.0kg、石墨6.0kg、结合剂4.5kg、铝酸盐水泥10.0kg、偏高岭土10.0kg、棕刚玉5.0kg、氮化硅8.0kg、氮化铝13.0kg、锌粉5.0kg。
其中，锌粉的粒径为300μm。其他原料的规格同实施例9。
本实施例的铝碳化硅碳砖的制备方法与实施例9的区别在于，在加入碳化硅时还加入锌粉。
实施例11
本实施例的铝碳化硅碳砖由如下重量的原料制成：含铝骨料82.0kg、再生铝碳化硅碳砖骨料 15.0kg、碳化硅8.0kg、石墨6.0kg、结合剂4.5kg、铝酸盐水泥10.0kg、偏高岭土10.0kg、棕刚玉5.0kg、氮化硅8.0kg、氮化铝13.0kg、锌粉5.0kg、黏土8.0kg、氧化铝5.0kg、钢纤维5.0kg。
其中，黏土的粒度为200目，氧化铝的粒度为1-3mm。其他原料的规格同实施例10。
本实施例的铝碳化硅碳砖的制备方法与实施例10的区别在于，在加入碳化硅时还加入氧化铝。
对比例
本对比例的铝碳化硅碳砖的制备原料与实施例1的区别在于，含铝骨料由粗粒铝矾土、细粒铝矾土按照重量比15:30混合得到，粗粒铝矾土的粒径为1-3mm，细粒铝矾土的粒径为0- 1mm。
本对比例的铝碳化硅碳砖的制备方法参照实施例1。
性能检测试验
取实施例1-11及对比例中的铝碳化硅碳砖，按照标准YB/T165-2018中的测试方法测试其性能，测试结果如表1所示。
表1实施例1-11及对比例中的铝碳化硅碳砖性能对比
Figure RE-GDA0002941223660000091
根据实施例1、对比例并结合表1可以看出，本申请中的铝碳化硅碳砖密度较低，但是具有较高的抗折强度和耐压强度，还具有较小的受热线变化率，综合性能优良。

Claims (10)

1.一种铝碳化硅碳砖，其特征在于：由包含以下重量份的原料制成：含铝骨料75-85份、碳化硅5-10份、石墨5-8份、结合剂3-5份，所述含铝骨料包括铝矾土，所述铝矾土由粗粒铝矾土、中粒铝矾土、细粒铝矾土按照重量比15-20:45-55:30-40组成，所述粗粒铝矾土、中粒铝矾土、细粒铝矾土的粒径分别为3-5mm、1-3mm、0-1mm。
2.根据权利要求1所述的铝碳化硅碳砖，其特征在于：所述铝碳化硅碳砖主要由包含以下重量份的原料制成：含铝骨料82-85份、碳化硅8-10份、石墨6-8份、结合剂4.5-5份，所述含铝骨料包括铝矾土，所述铝矾土由粗粒铝矾土、中粒铝矾土、细粒铝矾土按照重量比20:55:40组成，所述粗粒铝矾土、中粒铝矾土、细粒铝矾土的粒径分别为3-5mm、1-3mm、0-1mm。
3.根据权利要求1或2所述的铝碳化硅碳砖，其特征在于：所述粗粒铝矾土由重量比为5-8:10-12的高品位粗粒铝矾土和低品位粗粒铝矾土组成，中粒铝矾土由重量比为30-35:15-25的高品位中粒铝矾土和低品位中粒铝矾土组成，细粒铝矾土由重量比为15-20:15-20的高品位细粒铝矾土和低品位细粒铝矾土组成，高品位粗粒铝矾土、高品位中粒铝矾土、高品位细粒铝矾土中氧化铝的质量分数为75-83%，低品位粗粒铝矾土、低品位中粒铝矾土、低品位细粒铝矾土中氧化铝的质量分数为60-68%。
4.根据权利要求1或2所述的铝碳化硅碳砖，其特征在于：所述原料还包括10-12重量份的铝酸盐水泥、8-10重量份的偏高岭土、3-5重量份的棕刚玉。
5.根据权利要求4所述的铝碳化硅碳砖，其特征在于：所述原料还包括8-9重量份的氮化硅、12-13重量份的氮化铝。
6.根据权利要求1所述的铝碳化硅碳砖，其特征在于：所述碳化硅的粒径为200目。
7.一种如权利要求1所述的铝碳化硅碳砖的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
1）将含铝骨料与结合剂混合均匀，制得预混料；
2）将预混料与碳化硅、石墨混合均匀，得到混合料；
3）将混合料加入模具中，压制成型，得到砖坯；
4）将砖坯在180-220℃烧结20-30h，冷却即得。
8.根据权利要求7所述的铝碳化硅碳砖的制备方法，其特征在于：步骤1）中先将粗粒铝矾土、中粒铝矾土、细粒铝矾土混碾3-5min得到所述含铝骨料，然后再将含铝骨料与结合剂混合均匀。
9.根据权利要求8所述的铝碳化硅碳砖的制备方法，其特征在于：将含铝骨料与结合剂混合均匀是将含铝骨料与结合剂混碾5-10min。
10.根据权利要求7所述的铝碳化硅碳砖的制备方法，其特征在于：将预混料与碳化硅、石墨混合均匀是先将预混料与碳化硅混合均匀，然后再与石墨混合均匀。
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