CN101239830A

CN101239830A - 一种低温烧成高铝质耐火砖及其制备方法

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Publication number: CN101239830A
Application number: CNA2008100493766A
Authority: CN
Inventors: 刘永春; 刘永升; 方昌荣; 宋继昌; 谢朝晖; 潘之雄; 曹一
Original assignee: GONGYI CITY JINLING REFRACTORY MATERIALS CO Ltd
Current assignee: GONGYI CITY JINLING REFRACTORY MATERIALS CO Ltd
Priority date: 2008-03-19
Filing date: 2008-03-19
Publication date: 2008-08-13
Anticipated expiration: 2028-03-19
Also published as: CN101239830B

Abstract

一种低温烧成高铝质耐火砖及其制备方法，其特征在于：所述耐火砖是由下述主料和结合剂制备而成；其中：所述主料包括下述重量比的原料：其中粒度为3－0.088mm的高铝矾土熟料50－70％、粒度小于0.088mm的高铝矾土熟料粉7－20％、粒度小于0.088mm刚玉粉5－20％、干粉状叶腊石2－10％、干粉状耐火粘土5－20％；所述结合剂的加入量为主料重量的10－20％。该高铝砖采用低品位高铝矾土熟料，经由1250－1350℃低温烧成，生产出常温耐压强度为＞80MPa、荷重软化开始温度为＞1580℃的优质高铝耐火砖。

Description

一种低温烧成高铝质耐火砖及其制备方法

技术领域

本发明属于耐火材料生产技术领域，涉及一种低温烧成高铝质耐火砖及其制备方法。该耐火砖可用于混铁炉、化铁炉、铁水罐、盛钢桶等与金属熔体接触部位以及要求抗碱侵蚀性强的石灰窑等特殊部位。

技术背景

混铁炉、化铁炉、铁水罐、盛钢桶和石灰窑等多采用普通高铝耐火砖。由于普通高铝耐火砖存在耐压强度较低，气孔率较高，抗侵蚀差等弊病，限制普通高铝耐火砖的大量使用。研究工作者为了满足上述炉窑特殊要求，研究开发了铝碳化硅、铝铬碳化硅质耐火砖等，显著提高了对金属熔液的抗侵蚀性能。但随着钢铁技术的快速发展，铁水、钢液的净化处理也使得铝碳化硅、铝铬碳化硅质等耐火砖无法完全满足工艺要求。尤其是其抗氧化性能差，使得渣线部位的侵蚀严重，影响窑炉使用寿命。铝碳化硅、铝铬碳化硅质等耐火砖成本高、生产工艺复杂、烧成温度高也不利于当今循环经济的发展。

发明内容

本发明的目的正是针对上述现有技术中所存在的不足之处，在充分利用资源、节能降耗前提下，提供一种低温烧成高铝质耐火砖及其制备方法。该高铝质耐火砖是利用低品位原料，在较低烧成温度下生产出的优质高铝耐火砖，它可取代现有技术的普通高铝和铝碳化硅、铝铬碳化硅质耐火砖，广泛用于混铁炉、化铁炉、铁水罐、盛钢桶等与金属熔体接触部位以及要求抗碱侵蚀性强的石灰窑等部位。

本发明目的可通过下述技术方案实现：

本发明的低温烧成高铝质耐火砖是由下述主料和结合剂制备而成；其中：所述主料包括下述重量比的原料：其中粒度为3-0.088mm的高铝矾土熟料50-70％、粒度小于0.088mm的高铝矾土熟料粉7-20％、粒度小于0.088mm刚玉粉5-20％、干粉状叶腊石2-10％、干粉状耐火粘土5-20％；所述结合剂的加入量为主料重量的10-20％。

本发明中所述结合剂包括下述重量比的原料：其中叶腊石30-50％、耐火粘土粉20-40％、解凝剂0.2-2.0％、水20-30％；并经水磨至粒度小于200目的泥浆。

本发明中所述结合剂包括下述重量比的原料：其中叶腊石40-68％、耐火粘土粉30-58％、解凝剂0.2-2.0％，并采用干粉共磨工艺制成混合粉，共磨粉细度应全部小于320目。

本发明中所述的解凝剂是由下述重量比的原料组成：其中三聚磷酸钠0-70％、碳酸钠0-85％、硅酸钠0-50％。

本发明中所述刚玉是白刚玉、亚白刚玉、棕刚玉或板状刚玉中的一种或两种以上；所述叶腊石是叶腊石熟料、叶腊石生料中的一种或二种。

本发明中所述原料成分按重量比为：高铝矾土熟料中Al₂O₃的含量≥68％、白刚玉中Al₂O₃的含量≥98％、亚白刚玉中Al₂O₃的含量≥97％、棕刚玉中Al₂O₃的含量≥95％、板状刚玉中Al₂O₃的含量≥99％。

本发明所述的低温烧成高铝质耐火砖的制备方法是采用传统制砖工艺进行混炼、机压成型和坯体干燥，之后入隧道窑烧制，其烧制温度采用低于现有技术的1250-1350℃烧成(现有技术的烧制温度为＞1440℃)。

相比现有技术，本发明具有如下有益效果：

a、叶腊石在我国资源丰富，是一种制造耐火材料的优质原料，但一直以来开发利用较少。本发明利用叶腊石抗金属渣蚀性强、高温微膨胀、不挂渣性能，克服了普通高铝耐火砖高温收缩、砖缝熔损大等缺点。叶腊石与耐火粘土水磨制成泥浆以结合剂形式加入，也可以与耐火粘土干粉共磨以干粉加入，共磨粉细度应全部小于320目，旨在提高分散均匀度。

b、可降低高铝矾土原料品位要求。无论是倒焰窑料或者是回转窑料还是竖窑料，只要Al₂O₃含量满足要求，一般都能使用。本发明对高铝矾土Al₂O₃含量要求不高，所以无需特指特级矾土或一级矾土，二级以上的矾土原料均可使用，这在资源日趋紧张的今天无疑意义重大。

c、所需烧制温度低。现有技术的高铝质耐火砖烧制温度为＞1440℃，有时为了保证产品指标不得不采用更高的烧制温度。而本发明烧制温度为1250-1350℃。本发明通过原料、生产配方及生产工艺控制，在保证产品性能优于一般高铝耐火砖的同时，降低烧成温度，节能降耗保护生态环境的作用尤为明显。

本发明与现有技术高铝砖性能对照表

本发明采用低温烧成高铝质耐火砖，在能源、高铝矾土资源日趋紧张的今天、利用低品位高铝矾土熟料，经1250-1350℃低温烧成，生产出常温耐压强度为＞80MPa、荷重软化开始温度为＞1580℃的优质高铝耐火砖。该耐火砖成本低，具有推广应用价值。

具体实施方式

本发明以下将结合实施例作进一步描述，但并不限制本发明。

实施例1

a、制备主料：按重量比取高铝矾土熟料(粒度为3-0.088mm，Al₂O₃含量82.15％)63％、高铝矾土熟料粉(粒度小于0.088mm，Al₂O₃含量80.05％)7％、白刚玉粉(粒度小于0.088mm，Al₂O₃含量98.70％)20％、叶腊石熟料以干粉计4％、耐火粘土以干粉计6％备用；

b、制备结合剂：按重量比取叶腊石熟料40％、耐火粘土粉30％、解凝剂2.0％、水28％，经水磨至粒度小于200目，制成泥浆；其中所述的解凝剂是由下述重量比的原料组成：三聚磷酸钠20％、碳酸钠80％；

c、将结合剂加入主料中，加入量为主料中各原料重量之和的12％；采用传统制砖工艺进行混炼、机压成型、坯体干燥、经隧道窑1340℃烧成。

该实施例的成品常温耐压强度为120MPa、荷重软化开始温度为1620℃、显气孔率16％、体积密度2.8g/cm³。

实施例2

a、制备主料：按重量比取高铝矾土熟料(粒度为3-0.088mm，Al₂O₃含量78.32％)65％、高铝矾土熟料粉(粒度小于0.088mm，Al₂O₃含量76.70％)13％、板状刚玉粉(粒度小于0.088mm，Al₂O₃含量99.04％)10％、叶腊石生料以干粉计6％、耐火粘土以干粉计6％备用；

b、制备结合剂：按重量比取叶腊石生料43％、耐火粘土粉30％、解凝剂2.0％、水25％，经水磨至粒度小于200目，制成泥浆；其中所述的解凝剂是由下述重量比的原料组成：三聚磷酸钠50％、硅酸钠50％；

c、将结合剂加入主料中，加入量为主料中各原料重量之和的16％；采用传统制砖工艺进行混炼、机压成型、坯体干燥、经隧道窑1270℃烧成。

该实施例的成品常温耐压强度为113MPa、荷重软化开始温度为1600℃、显气孔率16.5％、体积密度2.75g/cm³。

实施例3

a、制备主料：按重量比取高铝矾土熟料(粒度为3-0.088mm，Al₂O₃含量71.57％)65％、高铝矾土熟料粉(粒度小于0.088mm，Al₂O₃含量68.70％)11％、亚白刚玉粉(粒度小于0.088mm，Al₂O₃含量97.86％)10％、叶腊石生料以干粉计8％、耐火粘土以干粉计6％备用；

b、制备结合剂：按重量比取叶腊石生料60％、耐火粘土粉39％、解凝剂1.0％、并采用干粉共磨工艺制成混合粉，共磨粉细度应全部小于320目。其中所述的解凝剂是由下述重量比的原料组成：碳酸钠80％、硅酸钠20％；

c、将结合剂加入主料中，加入量为主料中各原料重量之和的10％；采用传统制砖工艺进行混炼、机压成型、坯体干燥、经隧道窑1300℃烧成。

该实施例的成品常温耐压强度为92MPa、荷重软化开始温度为1580℃、显气孔率18％、体积密度2.6g/cm³.

Claims

1.一种低温烧成高铝质耐火砖，其特征在于：所述耐火砖是由下述主料和结合剂制备而成；其中：所述主料包括下述重量比的原料：其中粒度为3-0.088mm的高铝矾土熟料50-70％、粒度小于0.088mm的高铝矾土熟料粉7-20％、粒度小于0.088mm刚玉粉5-20％、干粉状叶腊石2-10％、干粉状耐火粘土5-20％；所述结合剂的加入量为主料重量的10-20％。

2.根据权利要求1所述的低温烧成高铝质耐火砖，其特征在于：所述结合剂包括下述重量比的原料：其中叶腊石30-50％、耐火粘土粉20-40％、解凝剂0.2-2.0％、水20-30％；并经水磨至粒度小于200目的泥浆。

3.根据权利要求1或2所述的低温烧成高铝质耐火砖，其特征在于：所述结合剂包括下述重量比的原料：其中叶腊石40-68％、耐火粘土粉30-58％、解凝剂0.2-2.0％，并采用干粉共磨工艺制成混合粉，共磨粉细度应全部小于320目。

4.根据权利要求2或3所述的低温烧成高铝质耐火砖，其特征在于：所述解凝剂是由下述重量比的原料组成：其中三聚磷酸钠0-70％、碳酸钠0-85％、硅酸钠0-50％。

5.根据权利要求1所述的低温烧成高铝质耐火砖，其特征在于：所述刚玉是白刚玉、亚白刚玉、棕刚玉或板状刚玉中的一种或两种以上。

6.根据权利要求1或2或3所述的低温烧成高铝质耐火砖，其特征在于：所述叶腊石是叶腊石熟料、叶腊石生料中的一种或二种。

7.根据权利要求1或5所述的低温烧成高铝质耐火砖，其特征在于：所述原料成分按重量比为：高铝矾土熟料中Al₂O₃的含量≥68％、白刚玉中Al₂O₃的含量≥98％、亚白刚玉中Al₂O₃的含量≥97％、棕刚玉中Al₂O₃的含量≥95％、板状刚玉中Al₂O₃的含量≥99％。

8.一种用于权利要求1所述的低温烧成高铝质耐火砖的制备方法，其特征在于：采用传统制砖工艺进行混炼、机压成型、坯体干燥，之后入窑烧制而成，其烧制温度为1250-1350℃。