CN101712552B - 钢纤维增强耐磨砖的生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种钢纤维增强耐磨砖的生产方法，它包括下述步骤：1、按重量份称取铝矾土料8份，锆英砂细粉1份；蓝晶石粉0.5份；粘土粉0.2份；446#软质耐热钢纤维0.2份；2、将上述铝矾土颗粒料和耐热钢纤维在湿碾机中混碾，再加入物料总重量6-7％的磷酸溶液预碾，最后加入铝矾土细粉、蓝晶石粉、锆英砂细粉和粘土粉净碾，出碾后困料；3、将上述困好的熟料预压成半成品，入干燥室干燥，经低温烧制为成品。该砖体体积密度高、耐压强度高、耐磨、耐冲刷、整体砌筑规范，能够满足窑口部位的使用要求，且成本低廉。满足了水泥企业烧成带、过渡带、窑口使用周期三同步的需求，是水泥企业降低生产成本的首选。
Description
技术领域
本发明涉及水泥窑用耐火砖，尤其是涉及一种不需高温烧制的钢纤维增强耐磨砖的生产方法。
背景技术
新型干法水泥窑窑口部位虽然没有高温带温度高，但熟料熔体温度也在1400℃左右，且随着窑的大型化及产量增加，单位时间内通过的熟料量也增加，因此，热应力产生的损坏效应占具首位。其次，窑口部位由于没有窑皮保护，离开烧成带的熟料和大块窑皮由于温度降低而固化变硬，对窑口部位衬砖产生磨损和冲刷，而熟料颗粒形成后，在窑的运转过程中，从上部掉下对窑口处衬砖的砸蚀作用也不可忽视。第三，随着窑径增加和衬砖高度的增加，单位长度内的衬砖自重同比增加，在窑运转时，衬砖的压应力增加，再加上其它因素的影响，诸如：砖型尺寸不准确、胴体椭圆度及砌筑不规范，均增加了衬砖的压应力。以上三种因素，并非单一作用，而是三种因素同时作用，某些时候，其综合效应往往超过100％。这就要求衬砖必须有很好的高温体积稳定性，以消除由于热应力产生的损坏，同时要有很高的热态、冷态强度和抗侵蚀性，才能满足使用要求。
目前国内大型新型干法窑窑口部位一般使用窑口专用刚玉浇注料，由于生产厂家的水平不同，使用单位的操作条件不同，所以使用周期参差不齐，尽管国内某些生产商的浇注料生产水平已经达到世界前列，但在窑口部位使用有两个明显的不足：一方面，浇注料即使密度很高，但水份所处的位置干燥后变为孔隙，耐磨性、抗冲击力要降低，即使用国内第一流的低水泥浇注料，依然有水份存在，水份干燥排除后，孔隙仍无法清除。另一方面，也是最突出的一方面，窑口浇注料由于施工条件所限，不能整体浇注，只能分段浇注，浇注过程中多种因素如：加水量、振动时间、振捣力度、气孔排除、孔隙分布等都不可能完全一致，即使模板支撑非常准确，外形尺寸控制非常精确，依然避免不了圆环内产生的质量差，在窑运转过程中，不能保证质量动平衡，加剧了衬砖内部机械应力的破坏作用。
发明内容
本发明的目的在于提供一种体积密度高，耐压、耐磨、耐冲刷的钢纤维增强耐磨砖的生产方法。
为实现上述目的，本发明可采取下述技术方案：
本发明所述的钢纤维增强耐磨砖的生产方法，它包括下述步骤：
第一步：按重量份称取粒度8-3mm铝矾土颗粒料3份，0.075mm＜粒度＜3mm铝矾土颗粒料3份，粒度≤0.075mm的铝矾土细粉2份；粒度≤0.12mm锆英砂细粉1份；粒度≤0.15mm蓝晶石粉0.5份；粒度≤0.075mm的粘土粉0.2份；446#软质耐热钢纤维0.2份；
第二步：将上述铝矾土颗粒料和耐热钢纤维在湿碾机中混碾3-5分钟，再加入物料总重量6-7％的磷酸溶液预碾3-5分钟，最后加入铝矾土细粉、蓝晶石粉、锆英砂细粉和粘土粉净碾15分钟后出碾困料4小时以上；
第三步：将上述困好的熟料送入压力大于400KN的压力机中预压成半成品，入干燥室在95℃-105℃温度下干燥72-96小时后，经650℃低温烧制8小时为成品，成品的理化指标为Al2O3％≥75，Zr2O3％≥6.5，CaO％≤1.0，体积密度(g/cm3)≥3.0，常温耐压强度(MPa)≥100，常温抗折强度(MPa)≥25，热震次数次(1100℃，水冷)≥25。
所述磷酸溶液的百分浓度为60％。
所述铝矾土的标准为Al2O3≥80％，Fe2O3＜1.5％，TiO2≤4.0％，K2O+Na2O≤0.4％，CaO≤0.4％。
所述锆英砂的标准为Fe2O3＜0.30％，TiO2≤1.0％，Zr2O3≥65％。
所述粘土粉的标准为Al2O3≥42-50％，Fe2O3≤2％，K2O+Na2O≤0.8％。
所述蓝晶石粉的标准为Al2O3≥56％，Fe2O3≤0.9％，TiO2≤2.0％，K2O+Na2O≤0.4％，CaO≤0.9％。
本发明的优点在于采用本方法烧制而成的砖体体积密度高、耐压强度高、耐磨、耐冲刷、整体砌筑规范，能够满足窑口部位的使用要求，且成本低廉(与不定型产品相比其成本只有刚玉质浇注料的二分之一，与定型产品相比因其无需经过高温烧结更具有节能环保的优势)。钢纤维增强耐磨砖在亨达利水泥有限公司湿法长窑窑口使用达2年之久；在山东山铝水泥有限公司和内蒙古乌兰水泥有限公司5000T/D大窑窑口砌筑4m长，使用周期均达到了12个月或超过12个月，可达到或超过与刚玉质浇注料同样的使用效果，满足了水泥企业烧成带、过渡带、窑口使用周期三同步的需求，是水泥企业降低生产成本的首选。
本发明生产的钢纤维增强耐磨砖与窑口刚玉浇注料的理化指标对比见下表：
| 材料名称项目指标 | 钢纤维增强耐磨砖 | 刚玉浇注料 |
| Al2O3％ | ≥75 | ≥90 |
| Zr2O3％ | ≥6.5 | ------ |
| CaO％ | ≤1.0 | ≤3.5 |
| 体积密度(g/cm3) | ≥3.0 | ≥3.0 |
| 常温耐压强度(MPa) | ≥100 | ≥100 |
| 常温抗折强度(MPa) | ≥25 | ≥15 |
| 热震次数(1100℃，水冷) | ≥25 | ≥10 |
具体实施方式
本发明所述的钢纤维增强耐磨砖的生产方法，它包括下述步骤：
第一步：用鄂式破碎机、圆锥破碎机将物料破碎，用球磨机将颗粒料粉碎，按重量份称取粒度8-3mm铝矾土颗粒料3份，0.075mm＜粒度＜3mm铝矾土颗粒料3份，粒度≤0.075mm的铝矾土细粉2份；粒度≤0.12mm锆英砂细粉1份；粒度≤0.15mm蓝晶石粉0.5份；粒度≤0.075mm的粘土粉0.2份；446#软质耐热钢纤维0.2份；
第二步：将上述铝矾土颗粒料和耐热钢纤维在湿碾机中混碾3-5分钟，加入物料总重量6-7％的磷酸溶液(百分浓度为60％)预碾3-5分钟，再加入铝矾土细粉、蓝晶石粉、锆英砂细粉和粘土粉净碾15分钟后出碾，困料4小时以上；
第三步：将上述困好的熟料送入压力大于400KN的压力机中预压成半成品，入干燥室在95℃-105℃温度下干燥72-96小时后，经650℃低温烧制8小时，其他操作工序可按照隧道窑的热工制度执行，得到的成品砖体的理化指标为Al2O3％≥75，Zr2O3％≥6.5，CaO％≤1.0，体积密度(g/cm3)≥3.0，常温耐压强度(MPa)≥100，常温抗折强度(MPa)≥25，热震次数(1100℃，水冷)≥25。
选取原料时，要保证采用的铝矾土标准为Al2O3≥80％，Fe2O3＜1.5％，TiO2≤4.0％，K2O+Na2O≤0.4％，CaO≤0.4％。
采用的锆英砂标准为Fe2O3＜0.30％，TiO2≤1.0％，Zr2O3≥65％。
采用的粘土粉标准为Al2O3≥42-50％，Fe2O3≤2％，K2O+Na2O≤0.8％。
采用的蓝晶石粉的标准为Al2O3≥56％，Fe2O3≤0.9％，TiO2≤2.0％，K2O+Na2O≤0.4％，CaO≤0.9％。
Claims (4)
1.一种钢纤维增强耐磨砖的生产方法，其特征在于：它包括下述步骤：
第一步：按重量份称取粒度8-3mm铝矾土颗粒料3份，0.075mm＜粒度＜3mm铝矾土颗粒料3份，粒度≤0.075mm的铝矾土细粉2份；粒度≤0.12mm锆英砂细粉1份；粒度≤0.15mm蓝晶石粉0.5份；粒度≤0.075mm的粘土粉0.2份；446#软质耐热钢纤维0.2份；
第二步：将上述铝矾土颗粒料和耐热钢纤维在湿碾机中混碾3-5分钟，再加入物料总重量6-7％的磷酸溶液预碾3-5分钟，最后加入铝矾土细粉、蓝晶石粉、锆英砂细粉和粘土粉净碾15分钟后出碾困料4小时以上；
第三步：将上述困好的熟料送入压力大于400KN的压力机中预压成半成品，入干燥室在95℃-105℃温度下干燥72-96小时后，经650℃低温烧制8小时为成品，成品的理化指标为Al2O3％≥75，Zr2O3％≥6.5，CaO％≤1.0，体积密度≥3.0g/cm3，常温耐压强度≥100MPa，常温抗折强度≥25MPa，1100℃，水冷条件下，热震次数≥25次。
2.根据权利要求1所述的钢纤维增强耐磨砖的生产方法，其特征在于：所述磷酸溶液的百分比浓度为60％。
3.根据权利要求1所述的钢纤维增强耐磨砖的生产方法，其特征在于：所述铝矾土的标准为Al2O3≥80％，Fe2O3＜1.5％，TiO2≤4.0％，K2O+Na2O≤0.4％，CaO≤0.4％。
4.根据权利要求1所述的钢纤维增强耐磨砖的生产方法，其特征在于：所述蓝晶石粉的标准为Al2O3≥56％，Fe2O3≤0.9％，TiO2≤2.0％，K2O+Na2O≤0.4％，CaO≤0.9％。
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