一种磷酸反应槽与酸洗槽用碳砖

摘要

本发明公开了一种磷酸反应槽与酸洗槽用碳砖。各组分按质量分数计如下：石油煅后焦50～70%；石墨5～10%；焦粉10～30%；碳黑1～5%；添加剂1～5%。结合剂为液态酚醛树脂，其用量为上述各组分总质量的8～15%。添加剂为酚醛树脂粉末或古马隆树脂粉末的任意一种或混合。制备过程将各固体原料经混碾设备混匀，再加入液态的结合剂混匀，在压力机上成型至所需要的尺寸，经干燥窑在200±10℃下干燥24h后得到。使用树脂做结合剂，产品不需要烧成、浸渍工序，简化了生产工艺流程，降低了制造成本，缩短了生产周期；使用复合添加剂，改善了泥料的成型性能，提高了制品的强度和致密性。

说明书

技术领域

本发明属于工业防腐材料技术领域，具体涉及一种磷酸反应槽与酸洗槽用碳砖。

背景技术

在无机材料中，碳素材料具有热膨胀系数小，导热率高，在低温和高温还原气氛条件下 具有良好的惰性，不与盐酸、硫酸、磷酸、氢氟酸、硝酸等各种酸发生化学反应，也不与各 种盐、金属及有机物发生反应。因此以碳素材料为主体成分的碳砖成为冶金工业的高炉炉底、 电镀工业的酸洗槽、电镀槽,造纸工业的溶解槽,化学工业的反应槽、存贮槽，石油化学工业的 高压釜等内衬防腐材料的首选材质获得广泛应用。

传统的磷酸反应槽与酸洗槽用防腐碳砖是以煅烧无烟煤为骨料，焦碳、沥青为细粉（沥 青为促烧剂），焦油或蒽油为结合剂，经挤压成型后，在还原气氛（埋碳，1300～1450℃×20h） 烧成的产品。由于沥青加入量较大，出窑后的产品需要进行切割加工成用户所需的砖形和尺 寸。另外，由于烧成过程中大量挥发分的挥发，产品气孔率较高（通常为20～25%）。为提高 产品抵抗由磷酸、硫酸、氢氟酸组成的混合酸及炉渣渗透能力，还需要浸渍树脂并使之固化。 传统防腐碳砖产品的缺点是：生产工艺复杂，制造成本高；生产周期长，生产效率低；生产 环境较差；产品灰分高，耐酸性较差，使用寿命短。

发明内容

本发明在于提供一种生产工序简单、成本较低；不需要烧成，节约能源消耗；产品灰分 低，耐酸性较好，使用寿命长的磷酸反应槽与酸洗槽用碳砖。

为达到上述目的，采用的技术方案如下：

一种磷酸反应槽与酸洗槽用碳砖，以石油煅后焦、石墨、焦粉、碳黑、添加剂主要原料， 各原料以固体形态添加，外加结合剂制备而成；各组分按质量分数计如下：

石油煅后焦50～70%；

石墨5～10%；

焦粉10～30%；

碳黑1～5%；

添加剂1～5%；

所述结合剂为液态酚醛树脂，其用量为上述各固体原料总质量的8～15%。

一种磷酸反应槽与酸洗槽用碳砖，其特征在于以沥青煅后焦、石墨、焦粉、碳黑、添加 剂主要原料，各原料以固体形态添加，外加结合剂制备而成；各组分按质量分数计如下：

沥青煅后焦45～65%；

石墨5～10%；

焦粉15～35%；

碳黑1～3%；

添加剂1～7%；

所述结合剂为液态酚醛树脂，其用量为上述各固体原料总质量的9～13%。

按上述方案，所述的添加剂为酚醛树脂粉末或古马隆树脂粉末的任意一种或混合。

按上述方案，磷酸反应槽与酸洗槽用碳砖的制备方法包括以下步骤：

将除结合剂以外的各组分固体原料经混碾设备混匀，再加入液态的结合剂混匀，在压力 机上成型至所需要的尺寸，经干燥窑在200±10℃下干燥24h后得到。

本发明的有益效果为：

1）使用高碳含量的石油或沥青煅后焦，显著降低碳砖的灰分，提高产品的耐酸能力，从 而可以提高产品的使用寿命；

2）使用树脂做结合剂，产品不需要烧成、浸渍工序，简化了生产工艺流程，降低了制造 成本，缩短了生产周期；

3）使用复合添加剂，改善了泥料的成型性能，提高了制品的强度和致密性；

4）极大地改善了生产环境，有益于现场人员的身心健康。

具体实施方式

如下实施方式更进一步阐释本发明的技术方案，但不作为对本发明保护范围的限制。

以石油煅后焦、石墨、焦粉、碳黑、添加剂主要原料，各原料以固体形态添加，外加结 合剂制备而成。各组分按质量分数计如下：石油煅后焦50～70%；石墨5～10%；焦粉10～ 30%；碳黑1～5%；添加剂1～5%。将各原料组分经混碾设备混匀，再加入结合剂液态酚醛 树脂混匀，结合剂液态酚醛树脂的用量为各组分总质量的8～15%，在压力机上成型至所需要 的尺寸，经干燥窑在200±10℃下干燥24h后得到。

以石油煅后焦、石墨、焦粉、碳黑、添加剂主要原料，各原料以固体形态添加，外加结 合剂制备而成。各原料按质量分数计如下：沥青煅后焦45～65%；石墨5～10%；焦粉15～ 35%；碳黑1～3%；添加剂1～7%。将各固体组分经混碾设备混匀，再加入结合剂液态酚醛 树脂混匀，结合剂液态酚醛树脂的用量为各组分总质量的9～13%，在压力机上成型至所需要 的尺寸，经干燥窑在200±10℃下干燥24h后得到。

添加剂选用酚醛树脂粉末或古马隆树脂粉末的一种或两种混合。

健分析检测上述高碳含量的石油煅后焦，显著降低碳砖的灰分，提高产品的耐酸能力， 从而可以提高产品的使用寿命；且使用树脂做结合剂，产品不需要烧成、浸渍工序，简化了 生产工艺流程，降低了制造成本，缩短了生产周期；同时使用复合添加剂，改善了泥料的成 型性能，提高了制品的强度和致密性；本产品极大地改善了生产环境，有益于现场人员的身 心健康。

实施例1

一种磷酸反应槽与酸洗槽用碳砖，原料组分及含量如下：

石油煅后焦70%；

石墨5%；

焦粉20%；

碳黑1%；

古马隆树脂粉末4%。

结合剂液态酚醛树脂用量为上述固体原料总质量的12%。

上述方案经混碾设备混匀后，在压力机上成型至所需要的尺寸，经干燥窑（200±10℃× 24h）干燥后，直接包装成产品。

实施例2

一种磷酸反应槽与酸洗槽用碳砖，原料组分及含量如下：

沥青煅后焦65%；

石墨5%；

焦粉25%；

碳黑2%；

酚醛树脂粉末3%；

结合剂液态酚醛树脂用量为上述粉末原料总质量的13%。

实施例3

一种磷酸反应槽与酸洗槽用碳砖，原料组分及含量如下：

石油煅后焦60%；

石墨10%；

焦粉20%；

碳黑5%；

添加剂为古马隆树脂粉末3%与酚醛树脂粉末2%的混合；

结合剂液态酚醛树脂用量为上述粉末原料总质量的15%。

上述方案经混碾设备混匀后，在压力机上成型至所需要的尺寸，经干燥窑（200±10℃× 24h）干燥后，直接包装成产品。

实施例1、2、3所得产品按国家/行业标准检测的理化指标见表1所示。

表1

项目 实施案例一 实施案例二 实施案例三 引用标准 C，% 99.1 98.8 98.1 GB/T2001-1991 灰分，% 0.9 1.2 1.0 GB/T1429-1985 体积密度，g/cm³1.68 1.67 1.70 YB/T119-1997 显气孔率，% 8.6 9.6 14 GB/T6165-1985 常温耐压强度，MPa 74 70 80 GB/T1431-1985 常温抗折强度，MPa 21.2 19.5 25 GB/T3074.1-1985

本发明中碳砖具有灰分小，碳含量高等优点。产品的耐酸能力，使用寿命较高；且使用 树脂做结合剂，产品不需要烧成、浸渍工序，简化了生产工艺流程，降低了制造成本，缩短 了生产周期；同时使用复合添加剂，改善了泥料的成型性能，提高了制品的强度和致密性； 本产品极大地改善了生产环境，有益于现场人员的身心健康。