CN100586899C - 一种免烧铁水罐衬砖 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及耐火材料技术领域，具体为一种免烧铁水罐衬砖，解决现有铁水罐衬砖存在使用周期短、修补劳动强度大以及工艺复杂、能耗高、污染环境等问题，原料配方中含有高铝矾土熟料、棕刚玉、莫来石细粉、铝酸钙水泥以及硅微粉，将上述高铝矾土熟料破碎成15-8mm、8-5mm、5-3mm、3-1mm、1-0.074mm的颗粒和＜0.074mm细粉，棕刚玉破碎成5-3mm、3-1mm、1-0mm的颗粒，将高铝矾土熟料细粉、莫来石细粉、铝酸钙水泥以及硅微粉置于预混机内预混10-20分钟，并加入占总重量5-6.5%的水，然后将高铝矾土熟料颗粒料和棕刚玉颗粒料置于搅拌机内干混2-3分钟后，与上述粉料混合，搅拌均匀，成型即可。在实际应用中具有耐冲刷、耐侵蚀、抗氧化、抗热震性能；制造方法简捷、成本低，具有节能、环保的效果。
Description
技术领域
本发明涉及耐火材料技术领域，具体为一种免烧铁水罐衬砖。
背景技术
在钢铁联合企业中，高炉冶炼出的高达1300-1450℃的铁水普遍是用铁水罐运往钢厂的，因此，装运铁水的铁水罐，不仅要有较长的使用寿命，还必须要有较好的保温性能。目前，铁水罐内表面必须增设一层由耐火砖砌筑而成的内衬，铁水在运输过程中，罐体内衬将受到高温铁水的冲击而产生冲刷磨损，而且强烈的热震会使其产生很大的热应力，同时极易受到铁水、铁渣的化学侵蚀及空气氧化；当铁水罐倒空后，罐内温度急剧下降而使内衬急速降温，内衬承受着这样反复急冷急热的冲击以及铁水、铁渣、空气的反复侵蚀、氧化和冲刷，故对所用耐火砖有着较高的要求，而通常使用的传统耐火砖大都是烧成粘土砖或烧成高铝砖，这些产品按现在科学、节能、环保、高效的理念看，存在有1、使用周期短，粘土砖约在200炉次，高铝砖约在300-400炉次；2、铁水罐修补劳动强度大，时间长；3、烧成耐火砖生产工艺复杂、生产周期长、能耗高，对环境造成一定的污染等弊端。
发明内容
本发明针对现有铁水罐衬砖存在使用周期短、修补劳动强度大以及大都为烧成砖而造成生产工艺复杂、能耗高、污染环境等问题，提供一种免烧铁水罐衬砖。
本发明是采用如下技术方案实现的：一种免烧铁水罐衬砖，以重量百分比表示，原料配方中含有Al2O3含量不低于85％的高铝矾土熟料、棕刚玉、颗粒粒径＜0.074mm的莫来石细粉2-7％、铝酸钙水泥10-20％以及SiO2含量不低于93％的硅微粉3-8％，
将上述高铝矾土熟料破碎成15-8mm、8-5mm、5-3mm、3-1mm、1-0.074mm的颗粒和＜0.074mm细粉，其中15-8mm颗粒加入量为8-14％，8-5mm颗粒加入量为9-15％，5-3mm颗粒加入量为7-11％，3-1mm颗粒加入量为6-10％，1-0.074mm颗粒加入量为4-6％，＜0.074mm细粉加入量为15-20％；
将上述棕刚玉破碎成5-3mm、3-1mm、1-0mm的颗粒，其中5-3mm颗粒加入量为3-5％，3-1mm颗粒加入量为4-6％，1-0mm颗粒加入量为5-7％；
上述配料中，莫来石细粉可提高砖体的热稳定性，铝酸钙水泥作为结合剂，可选用A60水泥；硅微粉流动性较好，具有良好的粘结作用，而且能增强砖体内部强度。
具体实施时，高铝矾土熟料的颗粒料是让粉碎后的粒料通过振动筛而获得的，在振动筛上让粉碎后的粒料依次经过开有15mm、8mm、5mm、3mm、1mm筛孔的筛网，经15mm筛网漏下而保留在8mm筛网上的就是15-8mm(实际上是大于8mm小于15mm)的粒料，同理，5mm筛网上的就是8-5mm的颗粒料，3mm筛网上的就是5-3mm的颗粒料，1mm筛网上的就是3-1mm的颗粒料，1mm筛网下的就是小于1mm而大于0mm的颗粒料，即1-0mm的颗粒料；同理，棕刚玉的颗粒料是让粉碎后的粒料依次经过开有5mm、3mm、1mm筛孔的筛网而获得的。
将上述高铝矾土熟料细粉、莫来石细粉、铝酸钙水泥以及硅微粉置于预混机内预混10-20分钟，并加入占总重量5-6.5％的水，使得上述粉料有机结合在一起，然后将上述高铝矾土熟料颗粒料和棕刚玉颗粒料置于搅拌机内干混2-3分钟后，并与上述粉料混合，搅拌均匀，利用模具成型。
所述的原料配方中还包含占所有配料重量之和的0.15-0.35％三聚磷酸钠，三聚磷酸钠作为减水剂，能大大降低砖的气孔率，增大体积密度，三聚磷酸钠在上述粉料和颗粒料混合均匀后加入。
采用本发明所述的配方及配比所生产的免烧铁水罐衬砖的理化指标与传统烧成高铝砖相比，如下表所示，
| 理化指标 | 传统烧成高铝砖 | 本发明所述产品 | |
| 1 | Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>％ | ＞68 | ＞70 |
| 2 | Fe<sub>2</sub>O<sub>3</sub>％ | ＜2.0 | ＜1.8 |
| 3 | 显气孔率％ | ＜22 | ＜20 |
| 4 | 体积密度g/cm<sup>-3</sup>(110℃×24h) | ＞2.8 | ＞2.9 |
| 5 | 耐压强度Mpa(1450℃×3℃h) | ＞45 | ＞50 |
| 6 | 耐火度℃ | ＞1770 | 1790 |
| 7 | 荷重软化温度℃ | ＞1450 | ＞1550 |
| 8 | 重烧线变化(1450℃)％ | 0--0.5 | 0--0.3 |
| 9 | 抗热震性次(1100℃) | ＞20 | ＞25 |
总之，本发明所述的铁水罐衬砖以高铝矾土熟料和棕刚玉为骨料，莫来石、铝酸钙水泥、硅微粉和三聚磷酸钠为辅料，采用免烧工艺制成，在实际应用中具有以下特点：1、耐冲刷、耐侵蚀、抗氧化、抗热震，对急冷急热的温度变化有极强的适应性，因此，技术性能优良，使用周期大大延长，如汽车装载罐通常达到1200炉次，火车装载罐通常达到600-700炉次；2、由于该砖属于免烧型，不需高温煅烧，制造方法简捷、成本低，而且具有节能、环保的效果；3、由于本发明所述耐火砖的配方适于采用免烧工艺，因此制成的耐火砖比传统的烧成粘土砖、高铝砖体积大，故接缝少，使得施工操作简易快捷，很大程度上缩短了工期，减少了劳动强度，降低了各方面的成本。近几年来，本发明所述的衬砖成功应用于鞍钢、宣钢等大型钢铁企业，以上特点是各用户在经过长期使用后给予的评价。
具体实施方式
实施例1
一种免烧铁水罐衬砖，以重量百分比表示，原料配方中含有Al2O3含量不低于85％的高铝矾土熟料、棕刚玉、颗粒粒径＜0.074mm的莫来石细粉2％、铝酸钙水泥17％以及SiO2含量不低于93％的硅微粉4％，还包含占所有配料重量之和的0.15％三聚磷酸钠；将上述高铝矾土熟料破碎成15-8mm、8-5mm、5-3mm、3-1mm、1-0.074mm的颗粒和＜0.074mm细粉，其中15-8mm颗粒加入量为12％，8-5mm颗粒加入量为9％，5-3mm颗粒加入量为11％，3-1mm颗粒加入量为8％，1-0.074mm颗粒加入量为6％，＜0.074mm细粉加入量为17％；将上述棕刚玉破碎成5-3mm、3-1mm、1-0mm的颗粒，其中5-3mm颗粒加入量为4％，3-1mm颗粒加入量为4％，1-0mm颗粒加入量为6％；
将上述高铝矾土熟料细粉、莫来石细粉、铝酸钙水泥以及硅微粉置于预混机内预混10分钟，并加入占总重量5％的水，然后将上述高铝矾土熟料颗粒料和棕刚玉颗粒料置于搅拌机内干混2分钟后，并与上述粉料混合，然后加入三聚磷酸钠，搅拌均匀，利用模具成型。
实施例2
一种免烧铁水罐衬砖，以重量百分比表示，原料配方中含有Al2O3含量不低于85％的高铝矾土熟料、棕刚玉、颗粒粒径＜0.074mm的莫来石细粉2％、铝酸钙水泥10％以及SiO2含量不低于93％的硅微粉7％，还包含占所有配料重量之和的0.35％三聚磷酸钠；将上述高铝矾土熟料破碎成15-8mm、8-5mm、5-3mm、3-1mm、1-0.074mm的颗粒和＜0.074mm细粉，其中15-8mm颗粒加入量为8％，8-5mm颗粒加入量为13％，5-3mm颗粒加入量为8％，3-1mm颗粒加入量为8％，1-0.074mm颗粒加入量为6％，＜0.074mm细粉加入量为20％；将上述棕刚玉破碎成5-3mm、3-1mm、1-0mm的颗粒，其中5-3mm颗粒加入量为5％，3-1mm颗粒加入量为6％，1-0mm颗粒加入量为7％；
将上述高铝矾土熟料细粉、莫来石细粉、铝酸钙水泥以及硅微粉置于预混机内预混10分钟，并加入占总重量6.5％的水，然后将上述高铝矾土熟料颗粒料和棕刚玉颗粒料置于搅拌机内干混3分钟后，并与上述粉料混合，然后加入三聚磷酸钠，搅拌均匀，利用模具成型。
实施例3
一种免烧铁水罐衬砖，以重量百分比表示，原料配方中含有Al2O3含量不低于85％的高铝矾土熟料、棕刚玉、颗粒粒径＜0.074mm的莫来石细粉7％、铝酸钙水泥20％以及SiO2含量不低于93％的硅微粉3％，还包含占所有配料重量之和的0.20％三聚磷酸钠；将上述高铝矾土熟料破碎成15-8mm、8-5mm、5-3mm、3-1mm、1-0.074mm的颗粒和＜0.074mm细粉，其中15-8mm颗粒加入量为10％，8-5mm颗粒加入量为9％，5-3mm颗粒加入量为10％，3-1mm颗粒加入量为7％，1-0.074mm颗粒加入量为4％，＜0.074mm细粉加入量为18％；将上述棕刚玉破碎成5-3mm、3-1mm、1-0mm的颗粒，其中5-3mm颗粒加入量为3％，3-1mm颗粒加入量为4％，1-0mm颗粒加入量为5％；
将上述高铝矾土熟料细粉、莫来石细粉、铝酸钙水泥以及硅微粉置于预混机内预混15分钟，并加入占总重量5.5％的水，然后将上述高铝矾土熟料颗粒料和棕刚玉颗粒料置于搅拌机内干混3分钟后，并与上述粉料混合，然后加入三聚磷酸钠，搅拌均匀，利用模具成型。
实施例4
一种免烧铁水罐衬砖，以重量百分比表示，原料配方中含有Al2O3含量不低于85％的高铝矾土熟料、棕刚玉、颗粒粒径＜0.074mm的莫来石细粉4％、铝酸钙水泥15％以及SiO2含量不低于93％的硅微粉5％，还包含占所有配料重量之和的0.30％三聚磷酸钠；将上述高铝矾土熟料破碎成15-8mm、8-5mm、5-3mm、3-1mm、1-0.074mm的颗粒和＜0.074mm细粉，其中15-8mm颗粒加入量为13％，8-5mm颗粒加入量为15％，5-3mm颗粒加入量为7％，3-1mm颗粒加入量为6％，1-0.074mm颗粒加入量为5％，＜0.074mm细粉加入量为15％；将上述棕刚玉破碎成5-3mm、3-1mm、1-0mm的颗粒，其中5-3mm颗粒加入量为4％，3-1mm颗粒加入量为5％，1-0mm颗粒加入量为6％；
将上述高铝矾土熟料细粉、莫来石细粉、铝酸钙水泥以及硅微粉置于预混机内预混13分钟，并加入占总重量6.0％的水，然后将上述高铝矾土熟料颗粒料和棕刚玉颗粒料置于搅拌机内干混2分钟后，并与上述粉料混合，然后加入三聚磷酸钠，搅拌均匀，利用模具成型。
实施例5
一种免烧铁水罐衬砖，以重量百分比表示，原料配方中含有Al2O3含量不低于85％的高铝矾土熟料、棕刚玉、颗粒粒径＜0.074mm的莫来石细粉5％、铝酸钙水泥12％以及SiO2含量不低于93％的硅微粉8％，还包含占所有配料重量之和的0.25％三聚磷酸钠；将上述高铝矾土熟料破碎成15-8mm、8-5mm、5-3mm、3-1mm、1-0.074mm的颗粒和＜0.074mm细粉，其中15-8mm颗粒加入量为14％，8-5mm颗粒加入量为10％，5-3mm颗粒加入量为9％，3-1mm颗粒加入量为10％，1-0.074mm颗粒加入量为4％，＜0.074mm细粉加入量为16％；将上述棕刚玉破碎成5-3mm、3-1mm、1-0mm的颗粒，其中5-3mm颗粒加入量为3％，3-1mm颗粒加入量为4％，1-0mm颗粒加入量为5％；
将上述高铝矾土熟料细粉、莫来石细粉、铝酸钙水泥以及硅微粉置于预混机内预混18分钟，并加入占总重量5％的水，然后将上述高铝矾土熟料颗粒料和棕刚玉颗粒料置于搅拌机内干混3分钟后，并与上述粉料混合，然后加入三聚磷酸钠，搅拌均匀，利用模具成型。
Claims (2)
1、一种免烧铁水罐衬砖，其特征是：以重量百分比表示，原料配方中含有Al2O3含量不低于85％的高铝矾土熟料、棕刚玉、颗粒粒径＜0.074mm的莫来石细粉2-7％、铝酸钙水泥10-20％以及SiO2含量不低于93％的硅微粉3-8％，
将上述高铝矾土熟料破碎成15-8mm、8-5mm、5-3mm、3-1mm、1-0.074mm的颗粒和＜0.074mm细粉，其中15-8mm颗粒加入量为8-14％，8-5mm颗粒加入量为9-15％，5-3mm颗粒加入量为7-11％，3-1mm颗粒加入量为6-10％，1-0.074mm颗粒加入量为4-6％，＜0.074mm细粉加入量为15-20％；
将上述棕刚玉破碎成5-3mm、3-1mm、1-0mm的颗粒，其中5-3mm颗粒加入量为3-5％，3-1mm颗粒加入量为4-6％，1-0mm颗粒加入量为5-7％；
将上述高铝矾土熟料细粉、莫来石细粉、铝酸钙水泥以及硅微粉置于预混机内预混10-20分钟，并加入占总重量5-6.5％的水，然后将上述高铝矾土熟料颗粒料和棕刚玉颗粒料置于搅拌机内干混2-3分钟后，并与上述粉料混合，搅拌均匀，利用模具成型。
2、根据权利要求1所述的一种免烧铁水罐衬砖，其特征是原料配方中还包含占所有配料重量之和的0.15-0.35％三聚磷酸钠。
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