CN103641503A - 高炉用抗侵蚀莫来石砖及其制备方法 - Google Patents

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本发明涉及一种高炉用抗侵蚀莫来石砖及其制备方法，由以下重量份数的原料制成：粒度为3-1mm的电熔刚玉15-30份，粒度为3-1mm的合成莫来石12-28份，粒度＜1mm的电熔刚玉20-28份，粒度为0.074mm的电熔刚玉10-20份，粒度为0.21-0.12mm的白石英3-6份，粒度为≤5μm的α-氧化铝8-10份，粒度为0.074mm的粘土4-6份，结合剂3-5份。本发明的高炉用抗侵蚀莫来石砖，具有低气孔率、低杂质、高强度、高温性能好的特点，具有良好的抗侵蚀、抗渗透能力强的特点，尤其适用于钒钛高炉上，能够长期在高温负荷下保持结构稳定，大大保证了钒钛高炉的长寿化。

Description

高炉用抗侵蚀莫来石砖及其制备方法
技术领域
本发明涉及的是一种莫来石砖，具体涉及一种高炉用抗侵蚀莫来石砖及其制备方法。
背景技术
随着高炉冶炼技术水平的提高，现代高炉向着大型化、长寿命化和高效化方向发展。一般高炉一代炉龄要求8～12年。高炉炉底原用NZM‐40致密粘土砖，炉缸为GL‐65高铝砖，缺点是：强度低，高温性能差，抗渗能力弱等。国内外高炉的调查研究表明，绝大多数高炉是因炉底、炉缸侵蚀严重而被迫停炉。随着现代高炉的大型化、高风温和高强度冶炼，高炉的工作条件不断苛刻化。经过众多技术人员和工作者的不懈努力的研究探索，对高炉炉底炉缸的损毁原因有了更深一步的认识：其一为物料的直接磨损和高炉内部气流的冲刷破坏；其二为部分腐蚀性物质的化学侵蚀破坏；其三为高炉内部温度波动产生热应力的破坏。因此，研发一种或多种具有超低气孔，抗侵蚀、抗渗透和高荷软、低杂质等特点的高性能复合莫来石砖成为高炉的需要，显著提高材料抗侵蚀性和渗透性，从而提高钒钛高炉的使用寿命。
发明内容
本发明的目的是解决上述技术问题，提供一种抗侵蚀莫来石砖及其制备方法，具有低气孔率、低杂质、高强度、高温性能好、抗侵蚀能力强，提高高炉的使用寿命。
本发明高炉用抗侵蚀莫来石砖，由以下重量份数的原料制成：
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高炉用抗侵蚀莫来石砖，优选由以下重量份数的原料制成：
粒度为3‐1mm的电熔刚玉20份，粒度为3‐1mm的合成莫来石20份，粒度＜1mm的电熔刚玉25份，粒度为0.074mm的电熔刚玉15份，粒度为70‐120目的白石英5份，粒度为≤5μm的α‐氧化铝10份，粒度为0.074mm的粘土5份，结合剂3.5份。
结合剂为纸浆。
抗侵蚀莫来石砖的制备步骤如下：
粒度为0.074mm的电熔刚玉，粒度为0.21-0.12mm的白石英，粒度为≤5μm的α‐氧化铝，粒度为0.074mm的粘土预先混合在一起并混制10‐15分钟，充分混合，细粉充分的分散均匀得到混合粉，待用；
将粒度为3‐1mm的电熔刚玉、粒度为3‐1mm合成莫来石和粒度＜1mm的电熔刚玉，在混炼机内干混3‐5分钟，再加结合剂混练3‐4分钟，最后加入混合粉再混炼6‐8分钟，总效混练时间不低于12分钟得到泥料，泥料经高压成型后干燥，确保干坯残余水分≤1.0%；最后达到烧结温度后再保温烧结得到产品。
煅烧温度为1400‐1450℃。
1400‐1450℃下保温烧结时间为8‐10h。
烧结采用隧道窑、梭式窑或倒焰窑。
由于此种莫来石砖用电熔刚玉和合成莫来石为骨架，基质部分采用电熔刚玉、α‐氧化铝土组成，保证了产品的高温性能。
本发明原料理化指标：
电熔刚玉的化学组分质量分数为：Al2O3含量在≥92%，Fe2O3含量≤1.0%，TiO2含量≤3.8%，体积密度≥3.5g/cm3。
合成莫来石的化学组分质量分数为：Al2O3含量≥70%，Fe2O3含量≤2.0%，TiO2含量≤3.5%，体积密度≥2.8g/cm3。
α‐氧化铝的化学组分质量分数为：Al2O3含量≥99%，Fe2O3含量≤0.05%。
粘土的化学组分质量分数为：Al2O3含量36%以上，Fe2O3含量≤1.0%，可塑性≥3.5。
白石英的化学组分质量分数为：SiO2含量≥99%，Fe2O3含量≤0.30%。
本发明的高炉用抗侵蚀莫来石砖Al2O3含量≥80%，Fe2O3含量≤1.0%；荷重软化开始温度≥1700℃；气孔率≤13%；体密密度≥3.0g/cm3；耐压强度≥60MPa；线变化率（1450℃*3h）±0.1%。这种抗侵蚀莫来石砖可很好的用于钒钛高炉炉底及炉缸工作层等部位。
本发明与现有技术相比，具有以下有益效果：
本发明的高炉用抗侵蚀莫来石砖及其制备方法，具有低气孔率、低杂质、高强度、高温性能好的特点，具有良好的抗侵蚀、抗渗透能力强的特点，尤其适用于钒钛高炉上，能够长期在高温负荷下保持结构稳定，大大保证了钒钛高炉的长寿化。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步的说明。
实施例1
本实施例所述的抗侵蚀莫来石砖，由以下重量份数的原料组成：
粒度为3-1mm的电熔刚玉15份，粒度为3-1mm的合成莫来石料28份，粒度为＜1mm的电熔刚玉20份，粒度为0.074mm的电熔刚玉20份，粒度为0.21-0.12mm的白石英3份，粒度为≤5μm的α-氧化铝10份，粒度为0.074mm的粘土4份，结合剂纸浆3.5份。
抗侵蚀莫来石砖的制备步骤如下：
将粒度为0.074mm的电熔刚玉，粒度为0.21-0.12mm的白石英，粒度为≤5μm的α‐氧化铝，粒度为0.074mm的粘土预先混合在一起并在双螺旋混料机中进行混制10分钟，使细粉充分的混合，并使细粉充分的分散均匀，此为混合粉，待用。
将粒度为3‐1mm的电熔刚玉、粒度为3‐1mm合成莫来石和粒度＜1mm的电熔刚玉，在混炼机内干混5分钟，再加结合剂纸浆混练3分钟，最后加入混合粉再混炼7分钟，有效得到泥料；将混练好的泥料经压砖机高压成型，制作成半成品，然后将半成品进行干燥处理，干燥确保干坯残余水分≤1.0%；将干燥后的产品在1400℃温度下保温烧成10h，最后经降温至室温得到产品。
实例1检测数据：Al2O3含量83.46%，Fe2O3含量0.54%；荷重软化开始温度1700℃以上；气孔率12.2%；体密密度3.07g/cm3；耐压强度125MPa；线变化率（1450℃*3h）0.1%。
实施例2
本实施例所述的高炉用抗侵蚀莫来石砖，由以下重量份数的原料组成：
粒度为3‐1mm的电熔刚玉22份，粒度为3‐1mm的合成莫来石料21份，粒度为1‐0mm的电熔刚玉23份，粒度为0.074mm的电熔刚玉15份，粒度为0.21-0.12mm白石英5份，粒度为≤5μm的高温氧化铝9份，粒度为0.074mm的粘土5份，结合剂纸浆4.5份。
抗侵蚀莫来石砖的制备步骤如下：
将粒度为0.074mm的电熔刚玉，粒度为0.21-0.12mm的白石英，粒度为≤5μm的α‐氧化铝，粒度为0.074mm的粘土预先混合在一起并在双螺旋混料机中进行混制15分钟，使细粉充分的混合，并使细粉充分的分散均匀，此为混合粉，待用。
将粒度为3‐1mm的电熔刚玉、粒度为3‐1mm合成莫来石和粒度＜1mm的电熔刚玉，在混炼机内干混3分钟，再加结合剂纸浆混练4分钟，最后加入混合粉再混炼6分钟，有效得到泥料；将混练好的泥料经压砖机高压成型，制作成半成品，然后将半成品进行干燥处理，干燥后确保干坯残余水分≤1.0%；将干燥后的产品在1450℃温度下保温烧成8h，最后经降温至室温得到产品。
实施例2检测数据：Al2O3含量在82.79%，Fe2O3含量0.59%；荷重软化开始温度1700℃以上；气孔率12.7%；体密密度3.03g/cm3；耐压强度110MPa；线变化率（1450℃*3h）0.1%。
实施例3
本实施例所述的高炉用抗侵蚀莫来石砖，由以下重量份数的原料组成：
粒度为3‐1mm的电熔刚玉30份，粒度为3‐1mm的均化莫来石料12份，粒度为1‐0mm的电熔刚玉28份，粒度为0.074mm的电熔刚玉10份，粒度为0.21-0.12mm白石英6份，粒度为≤5μm的高温氧化铝8份，粒度为0.074mm的粘土6份，结合剂纸浆4份。
抗侵蚀莫来石砖的制备步骤如下：
将粒度为0.074mm的电熔刚玉，粒度为0.21-0.12mm的白石英，粒度为≤5μm的α‐氧化铝，粒度为0.074mm的粘土预先混合在一起并在双螺旋混料机中进行混制12分钟，使细粉充分的混合，并使细粉充分的分散均匀，得到混合粉，待用；
将粒度为3‐1mm的电熔刚玉、粒度为3‐1mm合成莫来石和粒度＜1mm的电熔刚玉，在混炼机内干混4分钟，再加结合剂纸浆混练4分钟，最后加入混合粉再混炼8分钟，得到泥料；将混练好的泥料经压砖机高压成型，制作成半成品，然后将半成品进行干燥处理，干燥后确保干坯残余水分≤1.0%；将干燥后的产品在1430℃温度下保温烧成9h，最后经降温至室温得到产品。
实施例3检测数据：Al2O3含量在84.29%，Fe2O3含量0.59%；荷重软化开始温度＞1700℃；气孔率12.1%；体密密度3.11g/cm3；耐压强度149MPa；线变化率（1450℃*3h）0.05%。

Claims (6)

1.一种高炉用抗侵蚀莫来石砖，其特征在于，由以下重量份数的原料制成：粒度为3-1mm的电熔刚玉15-30份，粒度为3-1mm的合成莫来石12-28份，粒度＜1mm的电熔刚玉20-28份，粒度为0.074mm的电熔刚玉10-20份，粒度为0.21-0.12mm的白石英3-6份，粒度为≤5μm的α-氧化铝8-10份，粒度为0.074mm的粘土4-6份，结合剂3-5份。
2.根据权利要求1所述的抗侵蚀莫来石砖，其特征在于，由以下重量份数的原料制成：
粒度为3-1mm的电熔刚玉20份，粒度为3-1mm的合成莫来石20份，粒度＜1mm的电熔刚玉25份，粒度为0.074mm的电熔刚玉15份，粒度为0.21-0.12mm的白石英5份，粒度为≤5μm的α-氧化铝10份，粒度为0.074mm的粘土5份，结合剂3.5份。
3.根据权利要求1或2所述的抗侵蚀莫来石砖，其特征在于，结合剂为纸浆。
4.一种权利要求1所述的抗侵蚀莫来石砖的制备方法，其特征在于，制备步骤如下：。
粒度为0.074mm的电熔刚玉，粒度为0.21-0.12mm的白石英，粒度为≤5μm的α-氧化铝，粒度为0.074mm的粘土预先混合在一起并混制10-15分钟，充分混合，细粉充分的分散均匀得到混合粉，待用；
将粒度为3-1mm的电熔刚玉、粒度为3-1mm合成莫来石和粒度＜1mm的电熔刚玉，在混炼机内干混3-5分钟，再加结合剂混练3-4分钟，最后加入混合粉再混炼6-8分钟，总效混练时间不低于12分钟得到泥料，泥料经高压成型后干燥，确保干坯残余水分≤1.0%；最后达到烧结温度后再保温烧结得到产品。
5.根据权利要求4所述的抗侵蚀莫来石砖的制备方法，其特征在于，煅烧温度为1400-1450℃。
6.根据权利要求4所述的抗侵蚀莫来石砖的制备方法，其特征在于，1400-1450℃下保温烧结时间为8-10h。
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