CN105399432A - 一种石化行业用高强高纯低硅刚玉砖及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种石化行业用高强高纯低硅刚玉砖，它包括如下重量百分比的组分：5-3mm电熔白刚玉3-6％，3-1mm电熔白刚玉15-25％，1-0mm电熔白刚玉8-12％，150目电熔白刚玉3-8％，320目电熔白刚玉12-16％，3-1mm板状刚玉15-20％，1-0mm板状刚玉3-7％，320目板状刚玉6-11％，氧化铝微粉8-13％，ρ-Al2O32-5％，以上组分重量百分含量之和为100％，此外，铝溶胶重量为以上组分总重量的6-13％。本发明还公开了上述石化行业用高强高纯低硅刚玉砖的制备方法。本发明高强高纯低硅刚玉砖具有烧成温度低、杂质含量低、强度高、高温性能好等特点。

Description

一种石化行业用高强高纯低硅刚玉砖及其制备方法
技术领域
本发明属于耐火材料，具体涉及一种石化行业用高强高纯低硅刚玉砖及其制备方法。
背景技术
刚玉砖是以α-Al2O3为主要成份，具有耐火度高、强度大、荷重软化温度高、高温抗蠕变性好、体积稳定及化学稳定性强等优点，已经广泛应用于高温、高压、化学侵蚀和机械磨损严重的合成氨转化炉、乙烯工程造气炉、甲醇转化炉、化肥装置、炭黑反应炉等石化热工装置内衬。
高纯刚玉砖纯度高，很难烧结，必须采用高温梭式窑，经1700℃甚至更高的温度烧成，能耗非常高，烧成成本高。目前国内常规的做法是引入0.5％左右的硅灰实现降低烧成温度，但该方法将引入过量SiO2，使的高纯低硅刚玉砖硅含量超标。而硅含量一旦超标，在甲醇、化肥转化炉等中使用时，容易产生硅迁移，在炉膛后部管道耐火材料上富集，造成管道堵塞；积累到一定程度后容易与管道耐火材料内衬一起剥落，导致耐火材料整体坍塌事故发生，存在较大安全隐患。除此之外，也有国内专利00123761.6通过引入含钙物质作为烧结助剂的方式来降低烧成温度，虽然没有额外引入SiO2，但引入钙还是会一定程度上影响制品的高温性能。因此，研究开发一种烧成温度较低、硅含量低的高强高纯刚玉砖是一个热门研究方向。
发明内容
鉴于以上现有高纯刚玉砖存在硅含量超标、烧成温度太高、强度较低等问题，本发明所要解决的技术问题是提供一种具有纯度高、强度大、硅含量低、高温性能好等优点的高强低硅高纯刚玉砖。
本发明还要解决的技术问题是提供上述刚玉砖的制备方法。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：
一种石化行业用高强高纯低硅刚玉砖，它包括如下重量百分比的组分：
以上组分重量百分含量之和为100％，
此外，铝溶胶重量为以上组分总重量的6-13％。
其中，氧化铝微粉粒径为800～1200目，优选1000目。
上述石化行业用高强高纯低硅刚玉砖的制备方法，它包括如下步骤：
(1)细粉预混合：按配方量准确称量150目电熔白刚玉、320目电熔白刚玉、320目板状刚玉、氧化铝微粉、ρ-Al2O3于预混机中混匀，出料后备用；
(2)骨料混合：按配方量准确称量5～3mm电熔白刚玉、3～1mm电熔白刚玉、1～0mm电熔白刚玉、3～1mm板状刚玉、1～0mm板状刚玉一起加入混料机内干混3～8分钟(优选5分钟)，加入2/3量的铝溶胶，混合5～10分钟(优选8分钟)，然后加入步骤(1)预混合后得到的细粉，搅拌3～5分钟，然后再加入剩余1/3量的铝溶胶，最后混炼15～25分钟(优选20分钟)出料；
(3)成型：将步骤(2)得到的物料采用液压机成型；
(4)干燥：将步骤(3)成型后的物料在120℃条件下干燥30～48小时(优选48小时)；
(5)烧成：将步骤(4)干燥后的物料在1400℃-1600℃条件下烧成。
步骤(3)中，所述的液压机为1000t。
步骤(5)中，烧成保温时间为10～20小时。
本发明所述的石化行业用高强高纯低硅刚玉砖，是指常温耐压强度在110MPa以上，Al2O3含量在99wt％以上，SiO2含量在0.15wt％以下的刚玉砖。
本发明采用铝溶胶作粘结剂和烧结剂制造石化行业用高强低硅高纯刚玉砖，利用铝溶胶具有粘结性能和高温脱水分解成纳米氧化铝的特性，促进制品烧结，在不引入其他杂质的基础上，降低烧成温度；引入ρ-Al2O3活性粉，利用其高温下活性大的特点，促进烧结，提高强度；配方设计时同时引入板状刚玉和电熔刚玉两种铝源，利用它们高温下膨胀系数不同，在内部形成微裂纹，起到增韧的效果。本发明高强高纯低硅刚玉砖具有烧成温度低、杂质含量低(尤其是硅含量)、强度高、高温性能好等特点，可以完全满足相关石化行业高温窑炉使用要求。
有益效果：本发明生产的高强低硅高纯刚玉砖优点为：
(1)铝溶胶胶粒粒径在10-60纳米、透明性较好的铝溶胶产品，且产品具有更典型的胶体特征，其外观为半透明至透明的粘稠胶体。铝溶胶具有胶粘性、触变性、易分散性、水溶可逆性、悬浮性、带正电性、吸附性、稳定性等特性。胶粒微观结构呈羽毛状，带正电荷，无毒、无臭，不挥发、不可燃，高温脱水后生成活性氧化铝或高纯氧化铝。本发明首次采用铝溶胶作为高纯刚玉砖粘结剂和烧结剂，利用其以上特性，在成型过程中起粘结剂作用，改善泥料的可塑性，提供生坯和较低温度烧结过程的强度；随着温度继续升高，铝溶胶进一步脱水，形成纳米氧化铝。由于纳米氧化铝比表面积大，具有非常大的表面活化能，能够在高纯刚玉砖煅烧过程中提早产生液相，促进制品烧结，可将高纯刚玉砖的烧结温度由1700℃以上降至1500-1600℃，提高产品物理性能。
(2)本发明产品摒弃传统高纯刚玉砖通过引入硅微粉或者含钙物质作烧结剂的做法，不额外引入其它任何杂质、纯度更高、强度更大、高温性能更好。
具体实施方式
根据下述实施例，可以更好地理解本发明。然而，本领域的技术人员容易理解，实施例所描述的内容仅用于说明本发明，而不应当也不会限制权利要求书中所详细描述的本发明。
实施例1：
一种石化行业用高强高纯低硅刚玉砖，它包括如下重量百分比的组分：
上述石化行业用高强高纯低硅刚玉砖的制备方法，它包括如下步骤：
(1)细粉预混合：按配方量准确称量150目电熔白刚玉、320目电熔白刚玉、320目板状刚玉、氧化铝微粉、ρ-Al2O3于预混机中混匀，出料后备用；
(2)骨料混合：按配方量准确称量5～3mm电熔白刚玉、3～1mm电熔白刚玉、1～0mm电熔白刚玉、3～1mm板状刚玉、1～0mm板状刚玉一起加入混料机内干混5分钟，加入2/3量的铝溶胶，混合8分钟，然后加入步骤(1)预混合后得到的细粉，搅拌5分钟，然后再加入剩余1/3量的铝溶胶，最后混炼20分钟出料；
(3)成型：将步骤(2)得到的物料采用1000t液压机成型；
(4)干燥：将步骤(3)成型后的物料在120℃条件下干燥48小时；
(5)烧成：将步骤(4)干燥后的物料在1550℃条件下保温15小时烧成。
实施例2：
一种石化行业用高强高纯低硅刚玉砖，它包括如下重量百分比的组分：
上述石化行业用高强高纯低硅刚玉砖的制备方法，它包括如下步骤：
(1)细粉预混合：按配方量准确称量150目电熔白刚玉、320目电熔白刚玉、320目板状刚玉、氧化铝微粉、ρ-Al2O3于预混机中混匀，出料后备用；
(2)骨料混合：按配方量准确称量5～3mm电熔白刚玉、3～1mm电熔白刚玉、1～0mm电熔白刚玉、3～1mm板状刚玉、1～0mm板状刚玉一起加入混料机内干混3分钟，加入2/3量的铝溶胶，混合5分钟，然后加入步骤(1)预混合后得到的细粉，搅拌3分钟，然后再加入剩余1/3量的铝溶胶，最后混炼25分钟出料；
(3)成型：将步骤(2)得到的物料采用1000t液压机成型；
(4)干燥：将步骤(3)成型后的物料在120℃条件下干燥35小时；
(5)烧成：将步骤(4)干燥后的物料在1580℃条件下保温10小时烧成。
实施例3：
按如下比例称量各组分，烧成温度1600℃：
上述石化行业用高强高纯低硅刚玉砖的制备方法，它包括如下步骤：
(1)细粉预混合：按配方量准确称量150目电熔白刚玉、320目电熔白刚玉、320目板状刚玉、氧化铝微粉、ρ-Al2O3于预混机中混匀，出料后备用；
(2)骨料混合：按配方量准确称量5～3mm电熔白刚玉、3～1mm电熔白刚玉、1～0mm电熔白刚玉、3～1mm板状刚玉、1～0mm板状刚玉一起加入混料机内干混5分钟，加入2/3量的铝溶胶，混合10分钟，然后加入步骤(1)预混合后得到的细粉，搅拌5分钟，然后再加入剩余1/3量的铝溶胶，最后混炼15分钟出料；
(3)成型：将步骤(2)得到的物料采用1000t液压机成型；
(4)干燥：将步骤(3)成型后的物料在120℃条件下干燥30小时；
(5)烧成：将步骤(4)干燥后的物料在1600℃条件下保温20小时烧成。
以上三个实施例性能结果如下：
以上表格通过对比可以得知，本发明产品各项性能指标均优于市售某厂家高纯刚玉砖，因此具备较大程度先进性。

Claims (5)

1.一种石化行业用高强高纯低硅刚玉砖，其特征在于，它包括如下重量百分比的组分：
以上组分重量百分含量之和为100％，
此外，铝溶胶重量为以上组分总重量的6-13％。
2.根据权利要求1所述的石化行业用高强高纯低硅刚玉砖，其特征在于，氧化铝微粉粒径为800～1200目。
3.权利要求1所述的石化行业用高强高纯低硅刚玉砖的制备方法，其特征在于，它包括如下步骤：
(1)细粉预混合：按配方量准确称量150目电熔白刚玉、320目电熔白刚玉、320目板状刚玉、氧化铝微粉、ρ-Al2O3于预混机中混匀，出料后备用；
(2)骨料混合：按配方量准确称量5～3mm电熔白刚玉、3～1mm电熔白刚玉、1～0mm电熔白刚玉、3～1mm板状刚玉、1～0mm板状刚玉一起加入混料机内干混3～8分钟，加入2/3量的铝溶胶，混合5～10分钟，然后加入步骤(1)预混合后得到的细粉，搅拌3～5分钟，然后再加入剩余1/3量的铝溶胶，最后混炼15～25分钟出料；
(3)成型：将步骤(2)得到的物料采用液压机成型；
(4)干燥：将步骤(3)成型后的物料在120℃条件下干燥30～48小时；
(5)烧成：将步骤(4)干燥后的物料在1400℃-1600℃条件下烧成。
4.根据权利要求3所述的石化行业用高强高纯低硅刚玉砖的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，所述的液压机为1000t。
5.根据权利要求3所述的石化行业用高强高纯低硅刚玉砖的制备方法，其特征在于，步骤(5)中，烧成时间为10～20小时。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108484137A (zh) * 2018-05-21 2018-09-04 中钢集团洛阳耐火材料研究院有限公司 一种耐磨性优良的高纯刚玉材料的制备方法
CN112705669A (zh) * 2020-12-15 2021-04-27 吴应卓 一种用板状刚玉面层粉和面层砂制作型壳面层的工艺
CN112707722A (zh) * 2020-12-30 2021-04-27 巩义市新科耐火材料有限公司 一种改性刚玉砖的生产方法
CN112876221A (zh) * 2021-04-08 2021-06-01 张会友 一种用于高温组合式板状刚玉匣钵及其制作工艺
CN112960973A (zh) * 2021-04-12 2021-06-15 张会友 用于高温合金真空熔炼的高纯板状刚玉坩埚及其制备方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101423401A (zh) * 2008-12-01 2009-05-06 瑞泰科技股份有限公司 复合结合刚玉质耐火材料
CN102731118A (zh) * 2012-07-04 2012-10-17 武汉科技大学 一种刚玉质微孔隔热耐火材料及其制备方法
CN104803692A (zh) * 2015-04-22 2015-07-29 浙江自立股份有限公司 可应用于燃气轮机燃烧室的刚玉-莫来石烧成砖及制备方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101423401A (zh) * 2008-12-01 2009-05-06 瑞泰科技股份有限公司 复合结合刚玉质耐火材料
CN102731118A (zh) * 2012-07-04 2012-10-17 武汉科技大学 一种刚玉质微孔隔热耐火材料及其制备方法
CN104803692A (zh) * 2015-04-22 2015-07-29 浙江自立股份有限公司 可应用于燃气轮机燃烧室的刚玉-莫来石烧成砖及制备方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
杨铁军: "《产业专利分析报告，第29册，绿色建筑材料》", 30 June 2015, 北京知识产权出版社 *
裴立宅: "《高技术陶瓷材料》", 31 March 2015, 合肥工业大学出版社 *

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108484137A (zh) * 2018-05-21 2018-09-04 中钢集团洛阳耐火材料研究院有限公司 一种耐磨性优良的高纯刚玉材料的制备方法
CN112705669A (zh) * 2020-12-15 2021-04-27 吴应卓 一种用板状刚玉面层粉和面层砂制作型壳面层的工艺
CN112707722A (zh) * 2020-12-30 2021-04-27 巩义市新科耐火材料有限公司 一种改性刚玉砖的生产方法
CN112876221A (zh) * 2021-04-08 2021-06-01 张会友 一种用于高温组合式板状刚玉匣钵及其制作工艺
CN112960973A (zh) * 2021-04-12 2021-06-15 张会友 用于高温合金真空熔炼的高纯板状刚玉坩埚及其制备方法

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