CN104150917A

CN104150917A - 一种炉辊砖及其制备方法

Info

Publication number: CN104150917A
Application number: CN201410260374.7A
Authority: CN
Inventors: 吴强; 吴云飞
Original assignee: EMEISHAN EYE REFRACTORY MATERIALS FACTORY
Current assignee: EMEISHAN EYE REFRACTORY MATERIALS FACTORY
Priority date: 2014-06-12
Filing date: 2014-06-12
Publication date: 2014-11-19
Anticipated expiration: 2034-06-12
Also published as: CN104150917B

Abstract

本发明提供了炉辊砖原料组合物按照重量份数计包括：轻质漂珠15～20份；硅微粉1～4份；高铝骨料2～10份；高铝粉料5～16份；水泥15～30份；钢纤维0.1～3份。本发明提供的炉辊砖原料组合物使用了轻质的轻质漂珠、硅微粉替以及钢纤维替代高铝骨料，解决了炉辊砖的体积密度大，重量大，在步进式加热炉现场安装的时候造成较大难度等问题；并使提高所述炉辊砖的抗折、抗震性能，解决了炉辊砖在运输、安装和使用的过程中容易损坏；保温效果差的问题，减少了步进式燃烧炉中热量的散失，降低了生产成本。

Description

一种炉辊砖及其制备方法

技术领域

本发明涉及钢铁技术领域，更具体地说，涉及一种炉辊砖及其制备方法。

背景技术

在轧钢车间，辊道是运送轧件的必不可少的设备，它往往贯穿整个生产作业线，很大程度上关系着轧钢车间的生产效率和整个轧制工艺流程的连续性。在目前冶金行业中的加热炉，悬臂辊道广泛运用于侧进、侧出时钢坯的输送。常用的悬臂炉辊由辊套、辊轴、支承底座、轴承座、电机及减速机、旋转接头等组成。悬臂炉辊套位于加热炉内，入炉温度一般在650℃左右，出炉端温度一般在1100℃左右。因而在加热炉的侧壁的安装位置上会留下安装孔，孔径比辊轴大，就会造成加热炉蹿火，大量热量流失，悬臂辊道极易损坏，影响安全，增加生产成本。

目前传统的炉辊砖是通过可塑浇注料：高铝骨料70wt％，高铝粉料15wt％，水泥15wt％制备，其使用是体积密度大，抗折性能差、抗震强度弱，保温效果差。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种耐高温，重量轻，强度高且成本低廉的炉辊砖原料组合物及使用该混合物作为原料制备炉辊砖的方法。

为了达到上述目的，本发明提供如下技术方案：一种炉辊砖原料组合物，按照重量份数计包括：

轻质漂珠15～20份

硅微粉1～4份

高铝骨料2～10份

高铝粉料5～16份

水泥15～30份

钢纤维0.1～3份。

优选的，还包括粉煤灰1～10份。

优选的，还包括纳米氢氧化铝1～5份。

优选的，还包括二氧化钛0.1～3份。

本发明还提供了一种所述的原料组合物制备的炉辊砖。

本发明还提供了一种炉辊砖的制备方法，包括：

a)按照重量份数计将轻质漂珠15～20份；硅微粉1～4份；高铝骨料2～10份；高铝粉料5～16份；水泥15～30份；钢纤维0.1～3份和水混合并搅拌，形成浇注浆料；

b)将所述浇注浆料注入模具中，并通过震动成型，得到预成型坯；

c)将所述预成型坯自然晾干，脱模后得到炉辊砖。

优选的，所述浇注浆料中三氧化二铝的含量大于60wt％。

优选的，所述震动成型的频率为3000～4000次/min。

优选的，在所述浇注浆料中还加入粉煤灰1～10份。

优选的，在所述浇注浆料中还加入纳米氢氧化铝1～5份。

本发明提供的炉辊砖原料组合物按照重量份数计包括：轻质漂珠15～20份；硅微粉1～4份；高铝骨料2～10份；高铝粉料5～16份；水泥15～30份；钢纤维0.1～3份。本发明提供的炉辊砖原料组合物使用了轻质的轻质漂珠、硅微粉替以及钢纤维替代高铝骨料，解决了炉辊砖的体积密度大，重量大，在步进式加热炉现场安装的时候造成较大难度等问题；并使提高所述炉辊砖的抗折、抗震性能，解决了炉辊砖在运输、安装和使用的过程中容易损坏；保温效果差的问题，减少了步进式燃烧炉中热量的散失，降低了生产成本。

具体实施方式

本发明公开了一种降低体积密度，提高强度和保温性能同时能够降低成本的炉辊砖原料及炉辊砖的制备方法。

下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

现有技术中炉辊砖的体积密度大，造成其重量大，在步进式加热炉现场安装的时候造成较大难度；抗折、抗震性能差，这使得炉辊砖在运输、安装和使用的过程中容易损坏；其保温效果也较差，使步进式加热炉里面的热量从炉辊砖上散失，造成生产成本的提高。

本发明提供了一种炉辊砖原料组合物，按照重量份数计包括：

轻质漂珠15～20份

硅微粉1～4份

高铝骨料2～10份

高铝粉料5～16份

水泥15～30份

钢纤维0.1～3份。

优选的，还包括粉煤灰1～10份。

优选的，还包括纳米氢氧化铝1～5份。

优选的，还包括二氧化钛0.1～3份。

按照本发明，所述轻质漂珠的主要化学成分为硅、铝的氧化物，其中二氧化硅约为50－65wt％，三氧化二铝约为25－35wt％。因为二氧化硅的溶点高达1725℃，三氧化二铝的溶点为摄氏2050℃，均为高耐火物质。因此，轻质漂珠具有极高的耐火度，一般达1600－1700℃，使其成为优异的高性能耐火材料。所述轻质漂珠还具有质轻、保温隔热的性能。轻质漂珠壁薄中空，空腔内为半真空，只有极微量的气体(N₂、H₂及CO₂等)，热传导极慢极微。所以轻质漂珠不但质轻(容重250－450kg/m³)，而且保温隔热优异(导热系数常温0.08－0.1)，这为其在轻质保温隔热材料领域大显身手奠定了基础。硬度大、强度高。由于轻质漂珠是以硅铝氧化物矿物相(石英和莫来石)形成的坚硬玻璃体，硬度可达莫氏6－7级，静压强度高达70－140MPa，真密度2.10－2.20g/cm³，和岩石相当。因此，轻质漂珠具有很高的强度。一般轻质多孔或中空材料如珍珠岩、沸岩、硅藻土、海浮石、膨胀蛭石等均是硬度差、强度差，用其制的保温隔热制品或轻质耐火制品，都有强度差的缺点。他们的短处恰恰是轻质漂珠的长处，所以轻质漂珠就更有竞争优势，用途更广。粒度细，比表面积大。轻质漂珠自然形成的粒度为1－250mm。比表面积300－360cm²/g，和水泥差不多。因此，轻质漂珠不需粉磨，可直接使用。细度可满足各种制品的需要，其他轻质保温材料一般粒度都很大(如珍珠岩等)，如果粉磨就会大幅度增加容量，使隔热性大大降低。在这方面，轻质漂珠有优势。电绝缘性优异。选去磁珠后的轻质漂珠，是性能优异的绝缘材料，不导电。一般绝缘体的电阻均随温度的升高而降低，轻质漂珠则相反，随温度的升高电阻增大。这一优点是其他绝缘材料都不具备的。所以，它可以制作高温条件下的绝缘制品。所述重量份数每份重量为100～10000g。

所述高铝骨料是天然铝矾土矿经过是经过回转窑煅烧的铝矾土熟料，形成的块料成为高铝矾土熟料骨料，也叫耐火骨料，经过拣选的熟料经破碎、筛分工序，后可得到不同粒度范围的骨料，AL₂O₃含量大于90％的称为高铝骨料。骨料大小标准为0-1mm，1-3mm,3-5mm，5-10mm,10-15mm等。(可根客户要求生产各种规格)

所述高铝粉料为铝矾土孰料经颚式破碎机粗碎后，再经圆锥破碎机进行中碎，通过3.2mm孔径的振动筛，其筛下料经除铁后备用。圆锥料的颗粒组成应为：粒径大于等于3mm的颗粒占总重量的4-8wt％，粒径在3-1mm之间的颗粒占总重量的60-68wt％，粒径小于1mm的颗粒占总重量的10wt％。经中碎后的高铝粉料再经筒磨机磨碎，筒磨粉粒度要求为粒径小于0.1mm的颗粒的占总重量的95wt％以上。

按照本发明，所述钢纤维是以切断细钢丝法、冷轧带钢剪切、钢锭铣削或钢水快速冷凝法制成长径比(纤维长度与其直径的比值，当纤维截面为非圆形时，采用换算等效截面圆面积的直径)为40～80的纤维。优选的本发明使用的钢纤维的长度为10～60mm，直径为0.2～0.6mm，长径比为30～100，本发明使用的钢纤维本来是应用在砂浆或混凝土中增加强度，本发明使用钢纤维的目的是降低钢纤维的体积密度。

按照本发明，优选的所述原料组合物中还包括粉煤灰，用于降低炉辊砖的体积密度，增加原料组合物的自粘性能，同时，还需要优选包括纳米氢氧化铝，降低重量的同时，提高炉辊砖的耐火性能。还包括二氧化钛，增加炉辊砖的强度和降低重量。

硅微粉是由天然石英(SiO₂)或熔融石英(天然石英经高温熔融、冷却后的非晶态SiO₂)经破碎、球磨(或振动、气流磨)、浮选、酸洗提纯、高纯水处理等多道工艺加工而成的微粉。硅微粉是一种无毒、无味、无污染的无机非金属材料。由于它具备耐温性好、耐酸碱腐蚀、导热性差、高绝缘、低膨胀、化学性能稳定、硬度大等优良的性能，被广泛用于化工、电子、集成电路(IC)、电器、塑料、涂料、高级油漆、橡胶、国防等领域。随着高技术领域的迅猛发展。

水泥在其中起到填充和定型的作用。

将上述原料制备炉辊砖的方法是一种炉辊砖的制备方法，包括：

c)将所述预成型坯自然晾干，脱模后得到炉辊砖。

更具体的，将上述原料用水做凝固剂加入搅拌机，经过5-10分钟的搅拌均匀后即成为三氧化二铝(Al₂O₃)含量大于60wt％的浇注浆料；将搅拌均匀的浇注浆料填充至模具中，经过5-10分钟的震动棒震动成型；用泥掌人工修平表面；使产品静置24小时，待其自然风干、硬化，方可拆卸模具；使用前需经过10-20小时的烘烤，直至内部水分完全蒸发方可使用。

以下为本发明提供的具体实施例，详细阐述本发明技术方案：

实施例1

将按照重量份数计包括：轻质漂珠15份；硅微粉1份；高铝骨料2份；高铝粉料5份；水泥15份；钢纤维0.1份。每份1000g与水形成浇注浆料；将所述浇注浆料注入模具中，静置5分钟，并通过5分钟震动成型，得到预成型坯；将所述预成型坯经过24小时自然晾干，脱模后得到炉辊砖。

实施例2

将按照重量份数计包括：轻质漂珠20份；硅微粉4份；高铝骨料10份；高铝粉料16份；水泥30份；钢纤维3份。每份1000g与水形成浇注浆料；将所述浇注浆料注入模具中，静置5分钟，并通过5分钟震动成型，得到预成型坯；将所述预成型坯经过24小时自然晾干，脱模后得到炉辊砖。

实施例3

将按照重量份数计包括：轻质漂珠17份；硅微粉3份；高铝骨料5份；高铝粉料10份；水泥22份；钢纤维2份；纳米氢氧化铝0.1份；粉煤灰5份。每份1000g与水形成浇注浆料；将所述浇注浆料注入模具中，静置5分钟，并通过5分钟震动成型，得到预成型坯；将所述预成型坯经过24小时自然晾干，脱模后得到炉辊砖。

实施例4

将按照重量份数计包括：轻质漂珠17份；硅微粉3份；高铝骨料3份；高铝粉料8份；水泥22份；钢纤维2份；纳米氢氧化铝0.1份；粉煤灰5份。二氧化钛3份。每份1000g与水形成浇注浆料；将所述浇注浆料注入模具中，静置5分钟，并通过5分钟震动成型，得到预成型坯；将所述预成型坯经过24小时自然晾干，脱模后得到炉辊砖。

根据国家标砖GB/T3995-2006《高铝质隔热耐火砖》方法进行检测，实施例1～4制备的炉辊砖的性能如表1所示：

表1实施例1～4制备的炉辊砖的性能

根据表内数据说明本发明提供的炉辊砖原料组合物及其制备的炉辊砖大部分性能均优于普通的粘土耐火砖和轻质耐火砖，所以本发明提供的组合物和炉辊砖具有良好的性能，能够解决技术问题，提高了产品抗折、耐烧性能且降低了成本。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims

1.一种炉辊砖原料组合物，其特征在于，按照重量份数计包括：

轻质漂珠15～20份

硅微粉1～4份

高铝骨料2～10份

高铝粉料5～16份

水泥15～30份

钢纤维0.1～3份。

2.根据权利要求1所述的原料组合物，其特征在于，还包括粉煤灰1～10份。

3.根据权利要求1所述的原料组合物，其特征在于，还包括纳米氢氧化铝1～5份。

4.根据权利要求1所述的原料组合物，其特征在于，还包括二氧化钛0.1～3份。

5.一种如权利要求1～4任意一项所述的原料组合物制备的炉辊砖。

6.一种炉辊砖的制备方法，其特征在于，包括：

c)将所述预成型坯自然晾干，脱模后得到炉辊砖。

7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述浇注浆料中三氧化二铝的含量大于60wt％。

8.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述震动成型的频率为3000～4000次/min。

9.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，在所述浇注浆料中还加入粉煤灰1～10份。

10.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，在所述浇注浆料中还加入纳米氢氧化铝1～5份。