CN101343186B - 一种高耐磨抗热震高铝砖及其制造方法 - Google Patents

一种高耐磨抗热震高铝砖及其制造方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种高耐磨抗热震高铝砖，它包括如下重量份数的组分：3～5mm特级矾土骨料5～15份、1～3mm特级矾土骨料30～40份、0～1mm特级矾土骨料10～20份、特级矾土细粉20～30份、锆英砂细粉5～7份、苏州2号泥1～3份、复合结合剂8～10份和水4～6份。本发明还公开了上述高耐磨抗热震高铝砖的制造方法。本发明的高耐磨抗热震高铝砖，具有较高的强度、耐火度和高耐磨、抗热震性能。适用于循环流化床锅炉旋风分离器烟道、旋风分离器直段及锥体，返料器、冶金工业炉及其它热工设备。本发明的制造工艺简单，易于实现。

Description

一种高耐磨抗热震高铝砖及其制造方法
技术领域
本发明属耐火材料领域，尤其涉及一种高耐磨抗热震高铝砖及其制造方法。
背景技术
在循环流化床锅炉上，旋风分离器是流化床锅炉最关键的部件之一，这些部位使用的耐火材料必须具有较好的耐磨性和热震稳定性。这些部位最常使用的耐火材料为PA砖或高铝浇注料。旋风分离器进口烟道、分离器直段和锥段，该部位流速高、灰浓度高、磨损严重，特别是烟气进口切向120°角度范围内，由于高速气固两相流的冲刷，致使该部位磨损非常严重。
发明内容
本发明正是为了克服上述不足，所要解决的技术问题是提供一种适用于循环流化床锅炉的高耐磨抗热震高铝砖。
本发明还要解决的技术问题是提供上述高耐磨抗热震高铝砖的制造方法。
为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案如下：
一种高耐磨抗热震高铝砖，它包括如下重量份数的组分：
3～5mm特级矾土骨料            5～15份
1～3mm特级矾土骨料            30～40份
0～1mm特级矾土骨料            10～20份
特级矾土细粉                  20～30份
锆英砂细粉                    5～7份
苏州2号泥                     1～3份
复合结合剂                    8～10份
水                            4～6份。
其中，所述的特级矾土细粉为220目。
其中，所述的锆英砂细粉为320目。
其中，所述的复合结合剂为Al2O3、SiO2和Cr2O3按4∶2.5∶3.5质量比的混合物。
制造上述高耐磨抗热震高铝砖的方法，包括如下步骤：
1、将配方量的三种规格的特级矾土骨料、特级矾土细粉、锆英砂细粉，苏州2号泥、复合结合剂和水混炼至均匀；
2、混合均匀的物料经摩擦压砖机压制成型，半成品容重2.85～3.1g·cm-3
3、成型的砖坯经60～90℃烘烤24～48小时，经烘烤后坯体残余水分≤2％；
4、在1500～1550℃下焙烧3～4小时。
本发明的高耐磨抗热震高铝砖由于基质中莫来石形成，而且所加的锆英石分解后，枝状斜锆石的存在可以附在刚玉颗粒表面，因而具有很高的结构强度。同时由斜锆石的存在可以增韧而提高热震稳定性，从而提高了高铝砖的耐冲刷和抗热震性能。
高耐磨、抗热震高铝砖，由于结合材料的种类和加入量不同，其性能(荷软开始温度、常温抗折/抗压强度、耐磨性、抗热震稳定性)也不同，复合结合剂的加入对制品低温烧结是必须的，ZrO2的相变增韧作用确实能叠加而改善材料的性能，制品选用的特级矾土颗粒和低成本的Al2O3-ZrO2-SiO2-Cr2O3基质具有良好耐蚀性，耐冲刷性和抗热震性能，具有广泛的使用价值。
本发明复合结合剂的加入对制品的低温烧结是不可缺的。ZrO2的加入，促使了制品中斜锆石的形成，由于它的存在对制品起到了增韧作用，从而提高了制品的热震稳定性。
有益效果：本发明的高耐磨抗热震高铝砖，具有较高的强度、耐火度和高耐磨、抗热震性能。适用于循环流化床锅炉旋风分离器烟道、旋风分离器直段及锥体，返料器、冶金工业炉及其它热工设备。其在循环床锅炉上显示具有耐冲刷、抗热震性好、线变化小，抗剥落、使用寿命长等特点。本发明的制造工艺简单，易于实现。
具体实施方式：
实施例1：
将15份3～5mm的特级矾土骨料、30份1～3mm的特级矾土骨料、20份0～1mm的特级矾土骨料、28份220目的特级矾土细粉、5份320目的锆英砂细粉、2份苏州2号泥、9份复合结合剂、4份水经混炼后在3150KN摩擦压砖机压制成型，半成品容重2.92～3.07g.cm-3。经90℃烘烤24小时后，坯体残余水分≤2％。烧成通过推板窑或隧道窑烧成均可，经1500℃～1550℃焙烧4小时，即得所需成品高耐磨抗热震高铝砖。
实施例2：
将10份3～5mm的特级矾土骨料、38份1～3mm的特级矾土骨料、15份0～1mm的特级矾土骨料、30份220目的特级矾土细粉，6份320目的锆英砂细粉，1份苏州2号泥、8份复合结合剂、5份水经混炼后在3150KN摩擦压砖机压制成型，半成品容重2.9～3.05g.cm-3。经80℃烘烤36小时后，坯体残余水分≤2％。烧成通过推板窑或隧道窑烧成均可，经1500℃～1550℃焙烧3小时，即得所需成品高耐磨抗热震高铝砖。
实施例3：
将5份3～5mm的特级矾土骨料，40份1～3mm的特级高铝矾土骨料、20份0～1mm的特级矾土骨料、25份220目的特级矾土细粉、7份320目锆英砂细粉、3份苏州2号泥、10份复合结合剂、6份水经混炼后在3150KN摩擦压砖机压制成型，半成品容重2.85～3.02g.cm-3。经60℃烘烤48小时后，坯体残余水分≤2％。烧成通过推板窑或隧道窑烧成均可，经1500℃～1550℃焙烧3.5小时，即得所需成品高耐磨抗热震高铝砖。
实施例4：
将10份3～5mm的特级矾土骨料，40份1～3mm的特级矾土骨料，20份0～1mm的特级矾土骨料、20份220目的特级矾土细粉、7份320目的锆英砂细粉、3份苏州2号泥、9份复合结合剂、5份水经混炼后在3150KN摩擦压砖机压制成型，半成品容重2.85～3.05g.cm-3。经70℃烘拷36小时后，坯体残余水分≤2％。烧成通过推板窑或隧道窑烧成均可，经1500℃～1550℃焙烧3.2小时，即得所需成品高耐磨抗热震高铝砖。
实施例5：
将12份3～5mm的特级矾土骨料，40份1～3mm的特级矾土骨料，10份0～1mm的特级矾土骨料、30份220目的特级矾土细粉、6份320目的锆英砂细粉、2份苏州2号泥、8份复合结合剂、4.5份水经混炼后在3150KN摩擦压砖机压制成型，半成品容重2.85～3.05g.cm-3。经80℃烘拷24小时后，坯体残余水分≤2％。烧成通过推板窑或隧道窑烧成均可，经1500℃～1550℃焙烧3.5小时，即得所需成品高耐磨抗热震高铝砖。
实施例6：
将本发明的高耐磨抗热震高铝砖进行物理性能检测，结果如下：
表1本发明的高耐磨抗热震高铝砖的物理性能
  常温耐压强度/MPa   常温抗折强度/MPa   体积密度/g＊cm-3   显气孔率/％   荷软开始点/℃   常温磨损量/cm3   热震稳定性(1100℃风冷)
  ＞145   ＞25   2.7   19   ＞1530   ≤6   ≥40次

Claims (4)

1.一种高耐磨抗热震高铝砖，其特征在于它包括如下重量份数的组分：
3～5mm特级矾土骨料          5～15份
1～3mm特级矾土骨料          30～40份
0～1mm特级矾土骨料          10～20份
特级矾土细粉                20～30份
锆英砂细粉                  5～7份
苏州2号泥                   1～3份
复合结合剂                  8～10份
水                          4～6份；
其中，所述的复合结合剂为Al2O3、SiO2和Cr2O3按4∶2.5∶3.5质量比的混合物。
2.根据权利要求1所述的高耐磨抗热震高铝砖，其特征在于所述的特级矾土细粉为220目。
3.根据权利要求1所述的高耐磨抗热震高铝砖，其特征在于所述的锆英砂细粉为320目。
4.制造权利要求1所述的高耐磨抗热震高铝砖的方法，其特征在于它包括如下步骤：
(1)将配方量的三种规格的特级矾土骨料、特级矾土细粉、锆英砂细粉，苏州2号泥、复合结合剂和水混炼至均匀；
(2)混合均匀的物料经摩擦压砖机压制成型，半成品容重2.85～3.1g·cm-3；
(3)成型的砖坯60～90℃烘烤24～48小时；
(4)在1500～1550℃下焙烧3～4小时。
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