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石墨氮化材料及其生产方法

阅读:134发布:2020-05-12

专利汇可以提供石墨氮化材料及其生产方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 涉及一种半 石墨 化 碳 氮化 硅 材料及其生产方法,其特征在于:它是由 煅烧 后的无烟 煤 、结晶硅、碳化硅粉中添加酚 醛 树脂 ,经 压制成型 ,烘干后装入氮化炉,注入氮气,在一定压 力 和 温度 下,经一定时间,即生成本发明的制品。本发明与 现有技术 相比所具备的优点在于:更具有抗冲刷、耐剥落,耐侵蚀性能,可广泛用于炼 铁 高炉 的炉底盛铁 水 的“陶瓷杯”部位的内壁工作层。,下面是石墨氮化材料及其生产方法专利的具体信息内容。

1、本发明涉及一种半石墨氮化材料,其特征在于:它是 由煅烧后的无烟、结晶硅、碳化硅粉中添加酚树脂,经压制成型, 烘干后装入氮化炉氮化而成。
2、根据权利要求1所述的半石墨化碳氮化硅材料,其特征在于: 煅烧后的烟煤是由普通无烟煤在常压密闭状态下,在900~1000℃ 下经6小时煅烧而成。
3、根据权利要求1或2所述的半石墨化碳氮化硅材料,其特征 在于:各组成材料的组分为:(按重量比)
电煅无烟煤                粒度1~5mm        15~30%
结晶硅(纯度>95%)        粒度0.1~0.5mm    20~35%
碳化硅粉(游离碳<4%)     粒度0.5~1mm      10~30%
碳化硅微粉(游离碳<4%)   粒度<0.08mm      2~14%
酚醛树脂(纯度70~80%)                      4~15%
4、一种生产权利要求1所述半石墨化碳氮化硅材料的方法,其 特征在于:按上述比例分别取电煅无烟煤、结晶硅、碳化硅粉、碳化 硅微粉,将其混匀,然后添加入酚醛树脂,搅拌均匀后放入压成型 机压制成所需形状,烘干后放入氮化炉,氮化炉需抽真空0.5~2托, 然后注入氮气,氮气的压力逐步从2个大气压增大至5个大气压,温 度也由1200℃慢慢升至1650℃,经10~14小时后移出即为本发明的半 石墨化碳氮化硅材料。

说明书全文

发明涉及一种高档耐火材料,尤其涉及一种半石墨氮化 材料及其生产方法。

目前,国内外还尚未发现半石墨化碳氮化硅材料的研制和生产方 面的报导,几年前,上海硅酸盐研究所和上海内燃机研究所曾有过生 产“氮化硅制品”的报导,该制品的生产工艺分为两步,一是结晶硅 (纯度>98%,粒度<0.1mm)放入氮化反应炉内,抽真空(<2托), 注入氮气(0.5~1.0大气压),电加热到1200~1400℃,经12小时反 应生成氮化硅,第二步将氮化硅粉(粒度0.1~0.5mm),加入结合剂 (树脂)混合,成型(50~100Kg压下)后放入烧结煅烧温度 控制在1400±20℃,压力在5~10大气压,经8小时,出炉即为氮化硅制 品。但这种氮化硅制品使用时的缺陷是:耐剥落性较差,作为高温炉 内壁,一般3~5年即要更换,既影响生产,也无疑加大了生产成本。

本实用新型的目的正是针对上述现有技术中所存在的问题而发明 一种半石墨化碳氮化硅材料及其生产方法

本发明的目的是通过以下方案来实现的:本发明的半石墨化碳氮 化硅材料是由煅烧后的无烟、结晶硅、碳化硅粉中添加树脂, 经压制成型,烘干后装入氮化炉氮化而成。

本发明中,煅烧后的烟煤是由普通无烟煤在常压密闭状态下, 在900~1000℃下经6小时煅烧而成.

在本发明中,各组成树料的组分为:(按重量比)

电煅无烟煤                粒度1~5mm        15~25%

结晶硅(纯度>95%)        粒度0.1~0.5mm    20~35%

碳化硅粉(游离碳<4%)     粒度0.5~1mm      10~30%

碳化硅微粉(游离碳<4%)   粒度<0.08mm      2~10%

酚醛树脂(纯度70~80%)                      5~15%

其生产方法如下:按上述比例分别取电煅无烟煤、结晶硅、碳化 硅粉、碳化硅微粉,将其混匀,然后加入酚醛树脂,搅拌均匀后放入 压力成型机(315~630吨压力机)压制成所需形状,烘干后放入氮化炉, 氮化炉需抽真空0.5~2托,然后注入氮气,氮气的压力逐步从2个大 气压升至5个大气压,温度也由1200℃慢慢升至1650℃,经10~14小 时后移出即为本发明的半石墨化碳氮化硅材料。

附图为本发明的工艺流程图

图中1为原料,    2为搅拌,    3为结合剂,

4为成型,        5为烘干,    6为氮化炉,

7为氮气,        8为成品。

本发明与现有技术相比所具备的优点在于:更具有抗冲刷、耐剥 落、耐侵蚀性能,可广泛用于炼高炉的炉底盛铁的“陶瓷杯”部 位的内壁工作层,一般使用寿命可达10年以上,其价格基本与现有 的氮化硅材料持平,其综合成本大为降低,具有很强的市场竞争力。

本发明以下结合实施例作进一步的描述,但并不限制本发明。

实施例1

取电煅无烟煤(粒度1~5mm)25%,结晶硅(纯度>95%,粒度0.1~ 0.5mm)25%,碳化硅粉(游离碳<4%,粒度0.5~1mm)24%,碳化硅微粉 (游离碳<4%,粒度<0.08mm)13%,将其混匀,然后加入酚醛树脂(纯度 70~80%)13%,搅拌均匀后放入压力成型机压制成所需形状,烘干后 放入氮化炉,氮化炉需抽真空0.5~2托,然后注入氮气,氮气的压力 逐步升高,由2个大气压逐步升至5个大气压,温度也随之逐步升高 从1300~1500℃,经12小时左右后移出即为本发明的半石墨化碳氮化 硅材料。

实施例2

取电煅无烟煤(粒度1~5mm)30%,结晶硅(纯度>95%,粒度0.1~ 0.5mm)20%,碳化硅粉(游离碳<4%,粒度0.5~1mm)30%,碳化硅微粉 (游离碳<4%,粒度<0.08mm)10%,将其混匀,然后加入酚醛树脂(纯度 70~80%)10%,搅拌均匀后放入压力成型机压制成所需形状,烘干后 放入氮化炉,氮化炉需抽真空0.5~2托,然后注入氮气,氮气的压力 逐步升高,由2个大气压逐步升至5个大气压,温度也随之逐步升高 从1200~1600℃,经13小时左右后移出即为本发明的半石墨化碳氮化 硅材料。

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