第7期
新型高导热炭捣料的研发与应用
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期号 : 2010 年, 第7期
内容简介

    柳钢之前使用的炭捣料在室温~200 ℃内热导率大多在10 W•m-1•K-1以内(柳钢技术中心实测值),而使用部位的温度小于200 ℃,远低于炭捣料的炭化焙烧温度,不具备烧结条件,所以炭捣料的热导率自始至终都小于10 W•m-1•K-1,不能快速地将炭砖体的热量及时传递出去,对冷却系统的效能和炉体、炉衬的寿命影响大。针对柳钢高炉使用的炭捣料因导热性能差而影响冷却系统效能的技术难题,该公司的技术人员研发出了一种新型高导热炭捣料。
    为提高热导率,新型高导热炭捣料采用高纯人造石墨、磷片石墨为主要原料,碳化硅为辅助原料,保湿酚醛树脂为结合剂,乙二醇为稀释剂,功能炭素材料为改性添加剂,经多配方选择试验,确定了高导热炭捣料的最佳配方范围:人造石墨65%~85%;磷片石墨3%~15%;碳化硅0~15%;保湿树脂+乙二醇10%~20%;功能炭素材料0~5%。上述配方材料经特殊工艺混合处理后,制成一种可在室温条件下施工的新型炭捣料,其理化性能试验结果如下:固定C:83%~88%;SiC:0~10%;灰分:0.80%~1.80%;挥发分:8%~15%;热导率(100 ℃):13~17 W•m-1•K-1;体积密度:1.69~1.72 g•cm-3;耐压强度(200 ℃处理后):15~18 MPa;打结性能:良好;线变化率(200 ℃处理后):0~0.3%。
    新型炭捣料固定C含量高、灰分含量低,显示原料选择合理。新型炭捣料体积密度大、耐压强度高、打结性能好,并具备了优良的施工性能。新型炭捣料200 ℃受热后线变化率为正值,具有适当的低温微膨胀性,从而使炭捣料与冷却壁、炭砖之间为紧密的压应力接触,能够保持良好的热传导性和密封性。投入应用后将能有效改善炉底、炉缸的冷却效果、提高炉衬的使用寿命。
    2008年12月在柳钢7号高炉中修扩容改造工程(1 250 m3)中首次在炉底、炉缸全面采用新型高导热炭捣料,施工质量优良。柳钢7号高炉于2009年5月投产,炉底各测点温度正常,取得了较好的使用效果。
(摘编自《柳钢科技》2009,№4)

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