CN101481251A - 一种用于生产钒氮合金的窑用轻质内衬砖及其制作方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种用于生产钒氮合金的窑用轻质内衬砖及其制作方法，其特征是对其原料配比进行了重新设计。经过重新设计后的原料配比为：工业氧化铝：75％－90％；脱硅锆：2％－8％；氧化铝微粉：3％－8％；电熔莫来石：2％－6％；结合剂：2％－4％；复合添加剂：1％－2％；采用该原料配比及制作方法生产的钒氮合金窑用轻质内衬砖，具有抗开裂和侵蚀能力强等优点，从而大大提高了钒氮合金窑用轻质内衬砖的使用寿命，并有效地促进了钒氮合金材料的生产。

Description

一种用于生产钒氮合金的窑用轻质内衬砖及其制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于生产钒氮合金的窑用轻质内衬砖及其制作方法，属于耐火材料技术领域。
背景技术：
钒氮合金材料是钢材生产中一种十分重要的添加剂，它在提高钢材的使用强度，增加钢材的韧性等方面起到极大的促进作用。为此，国家科技部、建设部联合发文，明确规定，自2001年起，国内所有优质钢材的生产必须添加钒氮合金。然而，在钒氮合金材料生产过程中，由于窑内气氛中含有较高的钾、钠、氟离子，同时，窑内的使用温度高达1600℃以上。因此，气氛中的化学成分很容易透过加热元件与炉衬砖的孔隙，侵蚀窑体保温层。而目前通常所使用的聚轻刚玉砖只能使用15天，即便是氧化铝空心球砖也只能使用一个月，就会在发热元件的接触面出现大面积的开裂和侵蚀。从而严重影响了钒氮合金材料的产量，并制约了我国优质钢材的生产。
发明内容：
鉴于上述存在的问题，本发明的目的是提供一种用于生产钒氮合金的窑用轻质内衬砖及其制作方法。采用该制作方法生产的钒氮合金窑用轻质内衬砖，具有抗开裂和侵蚀能力强等优点，从而大大提高了窑用轻质内衬砖的使用寿命，并有效地促进了钒氮合金材料的生产。
为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：
一种用于生产钒氮合金的窑用轻质内衬砖，其特征是对其原料配比进行了重新设计。经过重新设计后的原料配比为：
工业氧化铝         75％-90％
脱硅锆             2％-8％
氧化铝微粉         3％-8％
电熔莫来石         2％-6％
结合剂             2％-4％
复合添加剂：       1％-2％
其中，工业氧化铝为氧化铝空心球，复合添加剂为TiO2；结合剂为纸浆废液。
一种用于生产钒氮合金的窑用轻质内衬砖的制作方法是：
1、将脱硅锆、电熔莫来石分别经粉碎机粉碎，并经1.5mm筛网筛分后，制成粒度≤1.5mm的脱硅锆、电熔莫来石颗粒料。
2、将粉碎成粒度≤1.5mm的脱硅锆、电熔莫来石颗粒料，按配比进行混合，并用球磨机进行研磨，成为150目的细粉。
3、按配比将氧化铝空心球和经过研磨后的脱硅锆、电熔莫来石颗粒料进行混和，并加入复合添加剂进行搅拌3-5分钟，使其拌匀。
4、在拌均匀的混合料中加入氧化铝微粉和结合剂，进行混炼8-10分钟；
5、将混炼好的物料，置入定制的模具中压实，然后用200-300吨的振动式摩擦压砖机进行振动加压，将其压成砖坯；
6、将制成的砖坯放置在20-35℃下的环境温度下自然干燥24小时以上，送入隧道窑中，升温，在1600-1650℃烧结2-3小时，保温1-2小时后，降温冷却，出炉后，经检验其体积密度达≤1.4g/cm3即为合格成品。
本发明的有益效果是：以氧化铝空心球、脱硅锆、电熔莫来石为骨料，一是大大提高敢抗侵蚀、渗透能力；在窑内工作条件十分恶劣，气氛中含有大量钾、钠、氟离子情况下，使气氛中的化学成份不易对其产生渗透侵蚀；二是在制品中加入复合添加剂TiO2，促使形成中间固溶体，使材料在烧成后的冷却过程中产生的应力降低到晶界以下，提高了耐火材料的强度和结构稳定性，增强了抗开裂和侵蚀能力。
具体实施方式：
实施例1：
1、将脱硅锆、电熔莫来石分别经粉碎机粉碎，并经1.5mm筛网筛分后，制成粒度≤1.5mm的脱硅锆、电熔莫来石颗粒料。
2、将粉碎成粒度≤1.5mm的脱硅锆按5％的比例与4％的粒度≤1.5mm电熔莫来石颗粒料，进行混合，并用球磨机进行研磨，成为150目的细粉。
3、按配比将83％氧化铝空心球和经过研磨后的脱硅锆、电熔莫来石颗粒料进行混和，并加入1％的复合添加剂进行搅拌3-5分钟，使其拌匀。
4、在拌均匀的混合料中加入5％的氧化铝微粉和2％的结合剂，进行混炼8-10分钟；
5、将混炼好的物料，置入定制的模具中压实，然后用200-300吨的振动式摩擦压砖机进行振动加压，将其压成砖坯；
6、将制成的砖坯放置在20-35℃下的环境温度下自然干燥24小时以上，送入隧道窑中，升温，在1600-1650℃烧结2-3小时，保温1-2小时后，降温冷却，出炉后，经检验其体积密度达≤1.4g/cm3即为合格成品。
实施例2：
1、将脱硅锆、电熔莫来石分别经粉碎机粉碎，并经1.5mm筛网筛分后，制成粒度≤1.5mm的脱硅锆、电熔莫来石颗粒料。
2、将粉碎成粒度≤1.5mm的脱硅锆按6％的比例与3％的粒度≤1.5mm的电熔莫来石颗粒料，进行混合，并用球磨机进行研磨，成为150目的细粉。
3、按配比将80％氧化铝空心球和经过研磨后的脱硅锆、电熔莫来石颗粒料进行混和，并加入1％的复合添加剂进行搅拌3-5分钟，使其拌匀。
4、在拌均匀的混合料中加入7％的氧化铝微粉和3％的结合剂，进行混炼8-10分钟；
5、将混炼好的物料，置入定制的模具中压实，然后用200-300吨的振动式摩擦压砖机进行振动加压，将其压成砖坯；
6、将制成的砖坯放置在20-35℃下的环境温度下自然干燥24小时以上，送入隧道窑中，升温，在1600-1650℃烧结2-3小时，保温1-2小时后，降温冷却，出炉后，经检验其体积密度达≤1.39g/cm3即为合格成品。
按照实施1、2材料配比和制作工艺方法生产的钒氮合金的轻质内衬砖，经国家轻工业陶瓷质量监督检测机构检测，具体结果如下：
                              实施例1        实施例2
显气孔率％：                     55             56.5
体积密度g/cm3                    1.4            1.39
热震稳定性950℃空冷/次           >15            >15
荷重软化温度0.1MPa               1650           1670
常温耐压强度MPa                  68.9           68.8
采用本发明制作方法生产的钒氮合金的轻质内衬砖，经攀枝花钢铁公司使用，其生产钒氮合金的炉龄迅速提高，连续使用已达到了500天，是目前使用的氧化铝空心球砖的15倍，其社会、经济效益十分显著。

Claims (2)

1、一种用于生产钒氮合金的窑用轻质内衬砖，其特征是对其原料配比进行了重新设计，经过重新设计后的原料配比为：
工业氧化铝            75％-90％
脱硅锆                2％-8％
氧化铝微粉            3％-8％
电熔莫来石            2％-6％
结合剂                2％-4％
复合添加剂：          1％-2％
其中，工业氧化铝为氧化铝空心球，复合添加剂为TiO2；结合剂为纸浆废液。
2、一种用于生产钒氮合金的窑用轻质内衬砖的制作方法，其特征在于该制作方法包括以下步骤：
a、将脱硅锆、电熔莫来石分别经粉碎机粉碎，并经1.5mm筛网筛分后，制成粒度≤1.5mm的脱硅锆、电熔莫来石颗粒料。
b、将粉碎成粒度≤1.5mm的脱硅锆、电熔莫来石颗粒料，按配比进行混合，并用球磨机进行研磨，成为150目的细粉。
c、按配比将氧化铝空心球和经过研磨后的脱硅锆、电熔莫来石颗粒料进行混和，并加入复合添加剂进行搅拌3-5分钟，使其拌匀。
d、在拌均匀的混合料中加入氧化铝微粉和结合剂，进行混炼8-10分钟；
e、将混炼好的物料，置入定制的模具中压实，然后用200-300吨的振动式摩擦压砖机进行振动加压，将其压成砖坯；
f、将制成的砖坯放置在20-35℃下的环境温度下自然干燥24小时以上，送入隧道窑中，升温，在1600-1650℃烧结2-3小时，保温1-2小时后，降温冷却，出炉后，经检验其体积密度达≤1.4g/cm3即为合格成品。
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