CN105924191B - 一种耐火砖的铝酸钾制备原料及耐火砖的制备方法 - Google Patents
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Abstract
一种耐火砖的铝酸钾制备原料,由两种原料按比例混合均匀共磨而成,第一种原料为碳酸钾,第二种原料为氢氧化铝或氧化铝,第一种原料与第二种原料的质量比为碳酸钾:氢氧化铝或氧化铝=1:(1‑9)。本发明的产品部分添加到现有衬砖的制备方法为原料经共磨、造粒、混碾、压制、干燥后,装窑于1250~1650℃保温3~16h烧制而成。本发明的产品部分添加到现有衬砖后,提高了现有衬砖的耐压性、抗热震性能和抗碱侵蚀性能。本发明的产品部分添加到现有衬砖后,用于水泥窑的烧成带,提高此部位材料的使用寿命,同比环境下使用寿命延长了1.5~2倍。
Description
技术领域
本发明属于耐火材料领域,具体涉及一种耐火砖的铝酸钾制备原料及耐火砖的制备方法。
背景技术
水泥窑内工况环境为碱性,目前,水泥窑中的烧成带外衬砖普遍使用硅莫砖或抗剥落高铝砖,硅莫砖为弱酸性,抗剥落高铝砖为中性,为提高衬砖的抗碱侵蚀性,使衬砖更加适合在含有碱性气氛的热工环境下使用,因此必须使现有产品加入部分抗碱侵蚀原料。
发明内容
本发明为了解决现有技术的不足之处,提供了一种抗碱侵蚀性强、抗压强度高的耐火砖的铝酸钾制备原料及耐火砖的制备方法。
为解决上述技术问题,本发明采用如下技术方案:
一种耐火砖的铝酸钾制备原料,其特征在于:由两种原料按比例混合后均匀共磨而成,第一种原料为碳酸钾,第二种原料为氢氧化铝或氧化铝,第一种原料与第二种原料的质量比为碳酸钾:氢氧化铝或氧化铝=1:(1-9);
以质量百分含量计,碳酸钾中的K2CO3含量>97%,氢氧化铝中的Al(OH)3含量>95%,氧化铝中的Al2O3的含量>95%。
第一种原料和第二种原料按照比例混合共磨后的平均粒度≤70um。
采用耐火砖的铝酸钾制备原料制备耐火砖的方法,包括以下步骤:
(1)铝酸钾制备原料的配料:将第一种原料和第二种原料按照上述质量比倒入磨机中,开启磨机共磨,直到平均粒度≤70um后停止磨机;用喷雾造粒机将共磨后的原料加入结合剂,制成0.1~10mm的混合颗粒;
(2)混碾:将步骤(1)中的混合颗粒与现有衬砖粉碎后的颗粒倒入混碾机内,接着加入结合剂,然后混碾,得混合泥料;
(3)使用压力机将步骤(2)中的混合泥料压制成砖坯;
(4)将步骤(3)制成的砖坯自然干燥24h,然后在110℃温度下烘干,烘干时间≥12h;
(5)将烘干后的砖坯装入窑内,砖坯在窑内保温3~16h,保温的温度为1250℃~1650℃,自然冷却后,即得产品。
步骤(1)中的结合剂为碱性纸浆溶液或水;其中,碱性纸浆溶液的密度为1.12-1.16g/cm3。
步骤(2)中的结合剂为碱性纸浆溶液,碱性纸浆溶液的密度为1.12-1.16g/cm3。
本发明耐火砖的铝酸钾制备原料,加入到现有衬砖后,增加了现有衬砖的常温耐压强度,提高了现有衬砖的热稳定性,其耐碱侵蚀性大大增强,使用在相同部位,同比环境下使用寿命延长了1.5~2倍。
具体实施方式
下面结合实验数据和具体实施例对本发明的技术方案作进一步说明。
实施例1:
铝酸钾制备原料,其原料配伍:由两种原料按比例混合后均匀共磨而成,第一种原料为碳酸钾,第二种原料为氢氧化铝,碳酸钾与氢氧化铝的质量比为1: 9;
以质量百分含量计,碳酸钾中的K2CO3含量>97%,氢氧化铝中的Al(OH)3含量>95%。
采用本实施例的铝酸钾制备原料制备耐火砖的方法,包括以下步骤:
(1)铝酸钾制备原料的配料:将第碳酸钾和氢氧化铝按照1:9的质量比倒入磨机中,开启磨机共磨,直到平均粒度70um后停止磨机;用喷雾造粒机将共磨后的原料加入结合剂,原料制成0.1~10mm的混合颗粒;
(2)混碾:将步骤(1)中的混合颗粒与现有衬砖粉碎后的颗粒倒入混碾机内,接着加入结合剂,然后混碾,得混合泥料;
(3)使用压力机将步骤(2)中的混合泥料压制成砖坯;
(4)将步骤(3)制成的砖坯自然干燥24h,然后在110℃温度下烘干24h;
(5)将烘干后的砖坯装入窑内,砖坯在窑内保温3h,保温的温度为1250℃,自然冷却后,即得产品。
步骤(1)中的结合剂为水;步骤(2)中的结合剂为碱性纸浆溶液,碱性纸浆溶液的密度为1.12-1.16g/cm3;步骤(2)中的混合颗粒与现有衬砖粉碎后的颗粒的质量比为1:9,现有衬砖为1680硅莫砖。
实施例2:
铝酸钾制备原料,其原料配伍:由两种原料按比例混合后均匀共磨而成,第一种原料为碳酸钾,第二种原料为氢氧化铝,碳酸钾与氢氧化铝的质量比为1: 1;
以质量百分含量计,碳酸钾中的K2CO3含量>97%,氢氧化铝中的Al(OH)3含量>95%。
采用本实施例的铝酸钾制备原料制备耐火砖的方法,包括以下步骤:
(1)铝酸钾制备原料的配料:将第碳酸钾和氢氧化铝按照1:1的质量比倒入磨机中,开启磨机共磨,直到平均粒度10um后停止磨机;用喷雾造粒机将共磨后的原料加入结合剂,原料制成0.1~10mm的混合颗粒;
(2)混碾:将步骤(1)中的混合颗粒与现有衬砖粉碎后的颗粒倒入混碾机内,接着加入结合剂,然后混碾,得混合泥料;
(3)使用压力机将步骤(2)中的混合泥料压制成砖坯;
(4)将步骤(3)制成的砖坯自然干燥24h,然后在110℃温度下烘干24h;
(5)将烘干后的砖坯装入窑内,砖坯在窑内保温3h,保温的温度为1650℃,自然冷却后,即得产品。
步骤(1)中的结合剂为碱性纸浆溶液,碱性纸浆溶液的密度为1.12-1.16g/cm3;步骤(2)中的结合剂为碱性纸浆溶液,碱性纸浆溶液的密度为1.12-1.16g/cm3;步骤(2)中的混合颗粒与现有衬砖粉碎后的颗粒的质量比为1:9,现有衬砖为1680硅莫砖。
实施例3:
铝酸钾制备原料,其原料配伍:由两种原料按比例混合后均匀共磨而成,第一种原料为碳酸钾,第二种原料为氧化铝,碳酸钾与氧化铝的质量比为1: 9;
以质量百分含量计,碳酸钾中的K2CO3含量>97%,氧化铝中的Al2O3含量>95%。
采用本实施例的铝酸钾制备原料制备耐火砖的方法,包括以下步骤:
(1)铝酸钾制备原料的配料:将第碳酸钾和氧化铝按照1:9的质量比倒入磨机中,开启磨机共磨,直到平均粒度50um后停止磨机;用喷雾造粒机将共磨后的原料加入结合剂,原料制成0.1~10mm的混合颗粒;
(2)混碾:将步骤(1)中的混合颗粒与现有衬砖粉碎后的颗粒倒入混碾机内,接着加入结合剂,然后混碾,得混合泥料;
(3)使用压力机将步骤(2)中的混合泥料压制成砖坯;
(4)将步骤(3)制成的砖坯自然干燥24h,然后在110℃温度下烘干24h;
(5)将烘干后的砖坯装入窑内,砖坯在窑内保温8h,保温的温度为1450℃,自然冷却后,即得产品。
步骤(1)中的结合剂为水;步骤(2)中的结合剂为碱性纸浆溶液,碱性纸浆溶液的密度为1.12-1.16g/cm3;步骤(2)中的混合颗粒与现有衬砖粉碎后的颗粒的质量比为1:19,现有衬砖为1680硅莫砖。
实施例4:
铝酸钾制备原料,其原料配伍:由两种原料按比例混合后均匀共磨而成,第一种原料为碳酸钾,第二种原料为氧化铝,碳酸钾与氧化铝的质量比为1:1;
以质量百分含量计,碳酸钾中的K2CO3含量>97%,氧化铝中的Al2O3含量>95%。
采用本实施例的铝酸钾制备原料制备耐火砖的方法,包括以下步骤:
(1)铝酸钾制备原料的配料:将第碳酸钾和氧化铝按照1:1的质量比倒入磨机中,开启磨机共磨,直到平均粒度20um后停止磨机;用喷雾造粒机将共磨后的原料加入结合剂,原料制成0.1~10mm的混合颗粒;
(2)混碾:将步骤(1)中的混合颗粒与现有衬砖粉碎后的颗粒倒入混碾机内,接着加入结合剂,然后混碾,得混合泥料;
(3)使用压力机将步骤(2)中的混合泥料压制成砖坯;
(4)将步骤(3)制成的砖坯自然干燥24h,然后在110℃温度下烘干24h;
(5)将烘干后的砖坯装入窑内,砖坯在窑内保温14h,保温的温度为1550℃,自然冷却后,即得产品。
上述步骤(1)中的结合剂为碱性纸浆溶液,碱性纸浆溶液的密度为1.12-1.16g/cm3;步骤(2)中的结合剂为碱性纸浆溶液,碱性纸浆溶液的密度为1.12-1.16g/cm3;步骤(2)中的混合颗粒与现有衬砖粉碎后的颗粒的质量比为1:19,现有衬砖为1680硅莫砖。
将实施例1-4与1680硅莫砖进行性能测试,其性能参数见表1。
表1 实施例1-4与1680硅莫砖的性能测试参数
从表1可以看出,上述实施例1、实施例2、实施例3和实施例4的耐碱性数值均小于1680硅莫砖的耐碱性数值,表明本发明的产品部分添加后,抗碱侵蚀性大于未添加的1680硅莫砖;实施例1-4的常温耐压强度大于1680硅莫砖,本发明的铝酸钾制备原料部分添加后,增加了耐火砖的耐压强度;实施例1-4的热震稳定次远远大于1680硅莫砖,本发明的铝酸钾制备原料部分添加后,提高了耐火砖的热震稳定性。
耐火砖各项性能指标均有所提高,满足了现有水泥窑的生产需求。与现有技术相比,本发明产品热震稳定性及耐碱侵蚀性均大于同类耐磨类衬砖,使用在相同部位,同比环境下使用寿命延长低1.5~2倍。
以上所述仅为本发明的四种具体实施例,但本发明的实施例并不局限于此,任何本领域的技术人员在本发明的领域内,所作的变化或修饰皆涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (3)
1.耐火砖的铝酸钾制备原料制备耐火砖的方法,其特征在于:包括以下步骤:
(1)铝酸钾制备原料的配料:铝酸钾制备原料由两种原料按比例混合后均匀共磨而成,第一种原料为碳酸钾,第二种原料为氢氧化铝或氧化铝,第一种原料与第二种原料的质量比为碳酸钾:氢氧化铝或氧化铝=1:(1-9);以质量百分含量计,碳酸钾中的K2CO3含量>97%,氢氧化铝中的Al(OH)3含量>95%,氧化铝中的Al2O3含量>95%;第一种原料和第二种原料按照比例混合共磨后的平均粒度≤70um;将第一种原料和第二种原料按照上述质量比倒入磨机中,开启磨机共磨,直到平均粒度≤70um后停止磨机;用喷雾造粒机将共磨后的原料加入结合剂,制成0.1~10mm的混合颗粒;
(2)混碾:将步骤(1)中的混合颗粒与现有衬砖粉碎后的颗粒倒入混碾机内,接着加入结合剂,然后混碾,得混合泥料;
(3)使用压力机将步骤(2)中的混合泥料压制成砖坯;
(4)将步骤(3)制成的砖坯自然干燥24h,然后在110℃温度下烘干,烘干时间≥12h;
(5)将烘干后的砖坯装入窑内,砖坯在窑内保温3~16h,保温的温度为1250℃~1650℃,自然冷却后,即得产品。
2.根据权利要求1所述的耐火砖的铝酸钾制备原料制备耐火砖的方法,其特征在于:步骤(1)中的结合剂为碱性纸浆溶液或水;其中,碱性纸浆溶液的密度为1.12-1.16g/cm3。
3.根据权利要求2所述的耐火砖的铝酸钾制备原料制备耐火砖的方法,其特征在于:步骤(2)中的结合剂为碱性纸浆溶液,碱性纸浆溶液的密度为1.12-1.16g/cm3。
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