CN102603346A

CN102603346A - 一种高导热、高比重、抗渣性能好的蜂窝陶瓷蓄热体

Info

Publication number: CN102603346A
Application number: CN2011100249006A
Authority: CN
Inventors: 盛春皓
Original assignee: AN'SHAN YINGDA ENERGY TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: AN'SHAN YINGDA ENERGY TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2011-01-24
Filing date: 2011-01-24
Publication date: 2012-07-25

Abstract

本发明涉及一种高导热、高比重、抗渣性能好的蜂窝陶瓷蓄热体，其特征在于：将废铬刚玉渣进行除铁分筛处理，按原料质量的百分比进行配料：废铬刚玉渣55～65%、莫来石10～15%、红柱石10～15%、锆英砂4～8%、粘土2～4%、氧化铝3～6%、氧化硅1～3%、纤维素1～2%、豆油3～5%；蜂窝陶瓷蓄热体烧成后的化学组份质量百分比为：SiO₂15～25%、Al₂O₃65～75%、Fe₂O₃≤1.1%、MgO≤1%、K₂O+Na₂O≤1.5%、TiO₂≤0.8%、Zr₂O3～7%；Cr₂O₃4～8%。本发明具有耐高温、高比重、高导热、抗渣性能好等优点。可适用在1550℃环境下使用，同时达到节约燃料30%左右，提高轧钢产量10%左右，可大大降低有害气体的排放，使排放温度降低到150℃以下。

Description

一种高导热、高比重、抗渣性能好的蜂窝陶瓷蓄热体

技术领域

本发明属于一种适用于各种蓄热式燃烧器的蓄热载体，特别涉及一种高导热、高比重、抗渣性能好的蜂窝陶瓷蓄热体。

背景技术

目前，国内在现有技术中，传统生产蜂窝陶瓷蓄热体所选用的陶瓷材料为莫来石质、刚玉莫来石质、菫青石质、锆铬刚玉质。前二者陶瓷材料虽然耐高温，但导热系数低[1.0W(m.k)1000℃]，比重轻[2.8g/cm³]，堆积密度轻[900kg/cm³]，抗渣能耐差，在使用过程中由于导热系数低、比重轻，影响了蓄热效果，另外由于轧钢炉内的铁与煤气中的硫化物生成硫化亚铁的腐蚀，造成蜂窝体堵孔而烧熔，严重影响了使用寿命；菫青石质虽有良好的热振性能，但耐温低，比重轻，现已被淘汰；锆铬刚玉虽具有良好的导热系数和比重大，但由于刚玉和氧化铬价格昂贵，要使刚玉和氧化铬形成铬刚玉相，需要很高的烧成温度才能实现，使产品的烧成成本大大提高。

发明内容

[0003] 本发明克服了上述存在的缺陷，目的是为使蜂窝陶瓷蓄热体具备耐高温、高强度、高比重、高热导、高抗渣优良性能，同时大大降低原材料的配方成本，同时提高蜂窝陶瓷蓄热体的导热性能和容重，提供一种高导热、高比重、抗渣性能好的蜂窝陶瓷蓄热体，它是利用废铬刚玉渣添加莫来石和红柱石作为矿化剂所制成的锆铬刚玉莫来石质蜂窝陶瓷蓄热体，解决了单质莫来石、刚玉莫来石、菫青石、锆铬刚玉所不具备的机械性能和热性能，同时降低了原材料的配方成本，改善了环境，提高了经济效益和社会效益。

本发明高导热、高比重、抗渣性能好的蜂窝陶瓷蓄热体内容简述：

本发明高导热、高比重、抗渣性能好的蜂窝陶瓷蓄热体，其特征在于：将废铬刚玉渣进行除铁分筛处理，然后按下列原料质量的百分比进行配料：废铬刚玉渣55～65%、莫来石10～15%、红柱石10～15%、锆英砂4～8%、粘土2～4%、氧化铝3～6%、氧化硅1～3%、纤维素1～2%、豆油3～5%。

蜂窝陶瓷蓄热体烧成后的化学组份质量百分比为：SiO₂ 15～25%、Al₂O₃ 65～75%、Fe₂O₃ ≤1.1%、MgO ≤1%、K₂O+Na₂O ≤1.5%、TiO₂ ≤0.8%、Zr₂O 3～7%；Cr₂O₃ 4～8%。

蜂窝陶瓷蓄热体烧成后的物理性能为：导热系数：≥1.5W/(m.k)1000℃；比重≥3.0g/cm³；堆积密度：≥1150kg/m³。

本发明高导热、高比重、抗渣性能好的蜂窝陶瓷蓄热体，经过高温1450℃保温3小时煅烧，达到耐高温、高比重、高导热、抗渣性能好等优点。产品装在蓄热式加热炉中，能适用在1550℃环境下使用，同时达到节约燃料30%左右，提高轧钢产量10%左右。由于Cr₂O₃在高温状态下很活泼，它能与CO及HC化合物起催化反应，大大降低了有害气体的排放，使排放温度降低到150 ℃以下，延长了蜂窝陶瓷蓄热体的使用寿命，同时由于CO和HC化合物的降低，改善了钢板表面的氧化铁皮厚度，提高了轧钢产量约10%，降低了轧钢成本，改善了环境，提高了经济效益和社会效益。

具体实施方式

本发明高导热、高比重、抗渣性能好的蜂窝陶瓷蓄热体是这样实现的，将废铬刚玉渣进行除铁分筛处理，然后按下列原料质量的百分比进行配料：莫来石10～15%、红柱石10～15%、锆英砂4～8%、废铬刚玉渣55～65%、粘土2～4%、氧化铝3～6%、氧化硅1～3%、纤维素1～2%、豆油3～5%。

高导热、高比重、抗渣性能好的蜂窝陶瓷蓄热体的制造工艺流程为：球磨1—3小时→过筛60—80目→加水和油调料→真空练泥→泥料陈腐→真空练泥→挤压成型→微波定型→烘箱干燥→产品切割整形→吹灰→产品烧成→检验包装。

本发明蜂窝陶瓷蓄热体烧成后的化学组份质量百分比为：SiO₂ 15～25%、Al₂O₃ 65～75%、Fe₂O₃ ≤1.1%、MgO ≤1%、K₂O+Na₂O ≤1.5%、TiO₂ ≤0.8%、Zr₂O 3～7%；Cr₂O₃ 4～8%。

下面结合3种实施例的原料配比作具体说明

实施例1

按下列质量的原料进行配料：：莫来石10㎏、红柱石15㎏、锆英砂8㎏、废铬刚玉渣55㎏、粘土3㎏、氧化铝4㎏、氧化硅2㎏、纤维素2㎏、豆油3㎏。

实施例2

按下列质量的原料进行配料：莫来石12㎏、红柱石10㎏、锆英砂5㎏、废铬刚玉渣58㎏、粘土2㎏、氧化铝6㎏、氧化硅32㎏、纤维素2㎏、豆油4㎏。

实施例3

按下列质量的原料进行配料：莫来石15㎏、红柱石12㎏、锆英砂6㎏、废铬刚玉渣65㎏、粘土4㎏、氧化铝5㎏、氧化硅3㎏、纤维素2㎏、豆油5㎏。

将废铬刚玉渣进行除铁分筛处理，按上述3种实施例中的原料配比进行配料。

采用干法球磨进行混合球磨，球磨时间分别为1—3小时，球磨后的粉料进行过筛，筛网目熟为60目—80目。

球磨筛粉后的粉料加水和油在捏合机内进行搅拌捏合，使水和油与粉料充分结合。

将调料后的泥料进行真空练泥，真空度不小于0.08Mpa使其泥料达到良好的可塑性。

为了使纤维素充分溶解，使泥料获得更好地可塑性，将泥料在室温状态下进行陈腐20小时左右。

由于泥料在陈腐过程中部份水分的蒸发及泥料内外水分的不均匀，将泥料二次真空练泥。

泥料经过陈腐和二次练泥后，在80吨真空挤压机内进行挤压成型。

挤压成型后的蜂窝陶瓷体先在微波炉内定型干燥，使产品达到一定强度后再放入100 ℃左右的烘箱内进行干燥至水份小于2%。

为了确保产品尺寸烧成收缩，将蜂窝陶瓷产品二端面切平，并用压缩空气把蜂窝陶瓷产品孔道内的粉尘吹净。

将产品装入高温梭式窑内，经1450℃保温3小时煅烧。

蜂窝陶瓷蓄热体烧成后，经测试其化学组份质量百分比为：SiO₂ 15～25%、Al₂O₃ 65～75%、Fe₂O₃ ≤1.1%、MgO ≤1%、K₂O+Na₂O ≤1.5%、TiO₂ ≤0.8%、Zr₂O 3～7%；Cr₂O₃ 4～8%。

本发明高导热、高比重、抗渣性能好的蜂窝陶瓷蓄热体，所带来的经济效益和社会效益：1、废铬刚玉渣是铁合金制造工业所带来的废渣，每练1吨铁合金所产生5—6吨的废渣，该废渣除了廉价卖给耐火材料上应用一部份，大部分作为废渣填土处理，给环境造成很大的污染；通过对废铬刚玉的利用，有利于保护环境，同时可以降低蜂窝陶瓷蓄热体的成本；2、废铬刚玉添加莫来石和红柱石，通过高温煅烧形成良好的固熔体，其耐高温、比重大，高导热、抗渣性能好，很大程度提高了蜂窝陶瓷蓄热体的蓄热性能和抗渣性能，提高了蓄热式加热炉换向效率，提高了轧钢产量10%左右；3、由于废铬渣经过1800 ℃以上的煅烧，其热稳定性好和二次重收缩小，延长了蜂窝陶瓷蓄热体的使用寿命；4、由于Cr₂O₃在高温状态很活泼，能与CO及HC化合物起催化反应，生成CO₂加水蒸气，提高了燃烧效率，同时由于CO和HC化合物的降低，改善了钢板表面的氧化铁皮厚度，提高了轧钢产量约10%，降低了轧钢成本，节约燃耗30%左右，同时减低了有害气体的排放，使排放温度降低到150 ℃以下，起到了环境保护作用，给社会带来了效益。

Claims

1.一种高导热、高比重、抗渣性能好的蜂窝陶瓷蓄热体，其特征在于：将废铬刚玉渣进行除铁分筛处理，然后按下列原料质量的百分比进行配料：废铬刚玉渣55～65%、莫来石10～15%、红柱石10～15%、锆英砂4～8%、粘土2～4%、氧化铝3～6%、氧化硅1～3%、纤维素1～2%、豆油3～5%。

2.根据权利要求1所述的高导热、高比重、抗渣性能好的蜂窝陶瓷蓄热体，其特征在于：锆铬刚玉莫来石质蜂窝陶瓷蓄热体烧成后的化学组份质量百分比为：SiO₂ 15～25%、Al₂O₃ 65～75%、Fe₂O₃ ≤1.1%、MgO ≤1%、K₂O+Na₂O ≤1.5%、TiO₂ ≤0.8%、Zr₂O 3～7%；Cr₂O₃ 4～8%。

3.根据权利要求1所述的高导热、高比重、抗渣性能好的蜂窝陶瓷蓄热体，其特征在于：按下列质量的原料进行配料：莫来石10㎏、红柱石15㎏、锆英砂8㎏、废铬刚玉渣55㎏、粘土3㎏、氧化铝4㎏、氧化硅2㎏、纤维素2㎏、豆油3㎏。

4.根据权利要求1所述的高导热、高比重、抗渣性能好的蜂窝陶瓷蓄热体，其特征在于：按下列质量的原料进行配料：莫来石12㎏、红柱石10㎏、锆英砂5㎏、废铬刚玉渣58㎏、粘土2㎏、氧化铝6㎏、氧化硅32㎏、纤维素2㎏、豆油4㎏。

5.根据权利要求1所述的高导热、高比重、抗渣性能好的蜂窝陶瓷蓄热体，其特征在于：按下列质量的原料进行配料：莫来石15㎏、红柱石12㎏、锆英砂6㎏、废铬刚玉渣65㎏、粘土4㎏、氧化铝5㎏、氧化硅3㎏、纤维素2㎏、豆油5㎏。