CN111302819A - 一种带式烧结机燃烧室用耐火砖及其制备方法 - Google Patents

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何贯通
郭宏相
李学彦
李放
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    • C04B35/66—Monolithic refractories or refractory mortars, including those whether or not containing clay

Abstract

本发明涉及一种带式烧结机燃烧室用耐火砖及其制备方法，采用如下原材料及重量百分比：10%至15%的特级矾土骨料，50%至58%的白刚玉骨料，18%至22%的亚白刚玉细粉，3%至5%的苏州土，3%至5%蓝晶石细粉，3%的α‑Al2O3，3.8%至4.8%的结合剂；本发明气孔率低，强度高，热震稳定性好，焙烧温度低，生产周期短，有效的解决了目前采用刚玉莫来石砖存在的问题，耐磨性和抗剥落性好，成本低，在带式烧结机燃烧室上应用，有效延长使用寿命。

Description

一种带式烧结机燃烧室用耐火砖及其制备方法
技术领域
本发明属于定形耐火材料技术领域，特别涉及一种带式烧结机燃烧室用耐火砖及其制备方法。
背景技术
带式焙烧机是国际上普遍使用的氧化球团生产中工艺，由于焙烧的工艺过程中干燥、预热、焙烧、冷却都在一个设备上完成，工艺过程简单、布置紧凑、所需设备吨位轻等特点，工厂占地面积较链篦机-回转窑-环冷机法小，基建工作量也较少，已经实现了设备的大型化，为实现焙烧气体的循环利用以及降低热耗和电耗创造了条件。由于其诸多先进工艺特点，而成为当今球团焙烧设备发展的必然方向，近年来，大型带式焙烧机工艺得到快速发展。
大型球团带式焙烧机关键设备包括焙烧系统、热风系统、燃烧系统。该装备燃烧系统采用重油、天然气和高热值煤气，燃烧室内温度高，可达1500℃，燃烧室内气流冲刷大、温度波动频繁，对耐材性能要求高，要求燃烧室用耐火砖具有较好的热震稳定性、耐磨性及较高的强度，燃烧室耐材使用寿命长。目前，燃烧室耐火砖主要采用刚玉莫来石砖，该耐火砖以刚玉和莫来石为主要原料，需要在1650～1750℃的温度下经过高温烧成，该工艺生产的刚玉莫来石砖主要适用于高炉陶瓷杯、熔融气化炉及炭黑炉，应用在带式烧结机燃烧室在使用过程中存在剥落现象，对燃烧室使用寿命有很大的影响。而且高温烧成工艺生产周期长，能耗大，成本高，制品热震稳定性低，显气孔高。
因此生产一种生产周期短、成本低，具有良好的热振稳定性、耐磨性好和较高强度的带式烧结机燃烧室用耐火砖及其制备方法，具有广阔的市场前景，并且具有良好的环境效益。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供一种生产周期短、成本低，具有良好的热振稳定性、耐磨性好和较高强度的带式烧结机燃烧室用耐火砖及其制备方法，用于克服现有技术中的缺陷。
本发明的技术方案是这样实现的：一种带式烧结机燃烧室用耐火砖，采用如下原材料及重量百分比：10%至15%的特级矾土骨料，50%至58%的白刚玉骨料，18%至22%的亚白刚玉细粉，3%至5%的苏州土，3%至5%蓝晶石细粉，3%的α-Al2O3，3.8%至4.8%的结合剂。
所述的特级矾土骨料，粒度为0至3mm。
所述的白刚玉骨料是由料粒度为1至3mm的白刚玉骨料以及0至1mm的白刚玉骨料混合而成，两种粒度的白刚玉骨料重量比为3：2。
所述的亚白刚玉细粉为180目。
所述的蓝晶石细粉为80目。
所述的α-Al2O3为二步煅烧工艺制成的。
所述的结合剂为85度磷酸。
一种如上所述的带式烧结机燃烧室用耐火砖的制造方法，其制造方法如下：将上述原材料按照上述重量百分比配料后经混炼、成型、焙烧、冷却以及包装，最终得成品；所述的成型需要在300吨以上的压力机成型，混炼采用轮式湿碾机混炼，混炼时间不少于5分钟，所述的焙烧工艺温度曲线控制如下：常温至110℃，12至15小时；110℃保温，8至10小时；110至350℃，12至14小时；350℃保温，8至10小时；350至550℃，12至15小时；550℃保温，12至16小时；合计64至80小时。
本发明的技术方案产生的积极效果如下：本发明气孔率低，强度高，热震稳定性好，焙烧温度低，生产周期短，有效的解决了目前采用刚玉莫来石砖存在的问题，耐磨性和抗剥落性好，成本低，在带式烧结机燃烧室上应用，有效延长使用寿命。采用该技术方案的带式烧结机燃烧室用耐火砖指标如下：化学成分：Al2O3≥89.5%，Fe2O3≤0.5%，显气孔≤13%，体积密度≤13 g/cm3，长期工作温度≥1680°C，常温耐压强度≥80 MPa，荷重软化温度（0.2Mpa，0.6%）≥ 1680°C，永久线变化率（1600℃×3h）-0.3至＋0.3%，热震稳定性/次（1100℃，水冷）≥20。
具体实施方式
一种带式烧结机燃烧室用耐火砖，采用如下原材料及重量百分比：10%至15%的特级矾土骨料，50%至58%的白刚玉骨料，18%至22%的亚白刚玉细粉，3%至5%的苏州土，3%至5%蓝晶石细粉，3%的α-Al2O3，3.8%至4.8%的结合剂。
所述的特级矾土骨料，粒度为0至3mm。所述的白刚玉骨料是由料粒度为1至3mm的白刚玉骨料以及0至1mm的白刚玉骨料混合而成，两种粒度的白刚玉骨料重量比为3：2。所述的亚白刚玉细粉为180目。所述的蓝晶石细粉为80目。所述的α-Al2O3为二步煅烧工艺制成的。所述的结合剂为85度磷酸。
一种如上所述的带式烧结机燃烧室用耐火砖的制造方法，其制造方法如下：将上述原材料按照上述重量百分比配料后经混炼、成型、焙烧、冷却以及包装，最终得成品；所述的成型需要在300吨以上的压力机成型，混炼采用轮式湿碾机混炼，混炼时间不少于5分钟，所述的焙烧工艺温度曲线控制如下：常温至110℃，12至15小时；110℃保温，8至10小时；110至350℃，12至14小时；350℃保温，8至10小时；350至550℃，12至15小时；550℃保温，12至16小时；合计64至80小时。
实施例一：一种带式烧结机燃烧室用耐火砖，它采用如下原材料及重量百分比：10%的特级矾土骨料，58%的白刚玉骨料，18%的亚白刚玉细粉，4%的苏州土，3%蓝晶石，3%的α-Al2O3，4%的结合剂。
所述的特级矾土骨料，粒度为0至3mm。所述的白刚玉骨料是由料粒度为1至3mm的白刚玉骨料以及0至1mm的白刚玉骨料混合而成，两种粒度的白刚玉骨料重量比为3：2。所述的亚白刚玉细粉为180目。所述的蓝晶石细粉为80目。所述的α-Al2O3为二步煅烧工艺制成的。所述的结合剂为85度磷酸。
将上述原材料按照上述重量百分比配料后经混炼、成型、焙烧、冷却以及包装，最终得成品；所述的成型需要在300吨以上的压力机成型，混炼采用轮式湿碾机混炼，混炼时间8分钟，所述的焙烧工艺温度曲线控制如下：常温至110℃， 15小时；110℃保温， 10小时；110至350℃， 14小时；350℃保温， 10小时；350至550℃， 15小时；550℃保温， 16小时；合计80小时。
采用该技术方案的带式烧结机燃烧室用耐火砖指标如下：化学成分：Al2O3：91.5%，Fe2O3：0.4%，显气孔12%，体积密度3.0 g/cm3，长期工作温度1720°C，常温耐压强度85.5MPa，荷重软化温度（0.2Mpa，0.6%）1720°C，永久线变化率（1600℃×3h）0.3%，热震稳定性/次（1100℃，水冷）22。
实施例二
一种带式烧结机燃烧室用耐火砖，它采用如下原材料及重量百分比：15%的特级矾土骨料，50%的白刚玉骨料，22%的亚白刚玉细粉，3%的苏州土，3%蓝晶石，3%的α-Al2O3，4%的结合剂。
所述的特级矾土骨料，粒度为0至3mm。所述的白刚玉骨料是由料粒度为1至3mm的白刚玉骨料以及0至1mm的白刚玉骨料混合而成，两种粒度的白刚玉骨料重量比为3：2。所述的亚白刚玉细粉为180目。所述的蓝晶石细粉为80目。所述的α-Al2O3为二步煅烧工艺制成的。所述的结合剂为85度磷酸。
将上述原材料按照上述重量百分比配料后经混炼、成型、焙烧、冷却以及包装，最终得成品；所述的成型需要在300吨以上的压力机成型，混炼采用轮式湿碾机混炼，混炼时间6分钟，所述的焙烧工艺温度曲线控制如下：常温至110℃， 12小时；110℃保温， 8小时；110至350℃， 12小时；350℃保温， 8小时；350至550℃， 12小时；550℃保温， 12小时；合计64小时。
采用该技术方案的带式烧结机燃烧室用耐火砖指标如下：化学成分：Al2O3：89.8%，Fe2O3：0.5%，显气孔13%，体积密度2.98 g/cm3，长期工作温度1700°C，常温耐压强度81.5MPa，荷重软化温度（0.2Mpa，0.6%）：1700°C，永久线变化率（1600℃×3h）-0.3%，热震稳定性/次（1100℃，水冷）20。
实施例三
一种带式烧结机燃烧室用耐火砖，它采用如下原材料及重量百分比：12%的特级矾土骨料，52.2%的白刚玉骨料，20%的亚白刚玉细粉，5%的苏州土，4%蓝晶石，3%的α-Al2O3，3.8%的结合剂。
所述的特级矾土骨料，粒度为0至3mm。所述的白刚玉骨料是由料粒度为1至3mm的白刚玉骨料以及0至1mm的白刚玉骨料混合而成，两种粒度的白刚玉骨料重量比为3：2。所述的亚白刚玉细粉为180目。所述的蓝晶石细粉为80目。所述的α-Al2O3为二步煅烧工艺制成的。所述的结合剂为85度磷酸。
将上述原材料按照上述重量百分比配料后经混炼、成型、焙烧、冷却以及包装，最终得成品；所述的成型需要在300吨以上的压力机成型，混炼采用轮式湿碾机混炼，混炼时间8分钟，所述的焙烧工艺温度曲线控制如下：常温至110℃， 13.5小时；110℃保温，9小时；110至350℃， 13小时；350℃保温， 9小时；350至550℃，14小时；550℃保温，13小时；合计71.5小时。
采用该技术方案的带式烧结机燃烧室用耐火砖指标如下：化学成分：Al2O3：90.5%，Fe2O3：0.5%，显气孔12%，体积密度3.0 g/cm3，长期工作温度1680°C，常温耐压强度83.5MPa，荷重软化温度（0.2Mpa，0.6%）：1680°C，永久线变化率（1600℃×3h）-0.2%，热震稳定性/次（1100℃，水冷）22。
实施例四：一种带式烧结机燃烧室用耐火砖，它采用如下原材料及重量百分比：13.5%的特级矾土骨料，51%的白刚玉骨料，19%的亚白刚玉细粉，3.7%的苏州土，5%蓝晶石，3%的α-Al2O3，4.8%的结合剂。
所述的特级矾土骨料，粒度为0至3mm。所述的白刚玉骨料是由料粒度为1至3mm的白刚玉骨料以及0至1mm的白刚玉骨料混合而成，两种粒度的白刚玉骨料重量比为3：2。所述的亚白刚玉细粉为180目。所述的蓝晶石细粉为80目。所述的α-Al2O3为二步煅烧工艺制成的。所述的结合剂为85度磷酸。
将上述原材料按照上述重量百分比配料后经混炼、成型、焙烧、冷却以及包装，最终得成品；所述的成型需要在300吨以上的压力机成型，混炼采用轮式湿碾机混炼，混炼时间10分钟，所述的焙烧工艺温度曲线控制如下：常温至110℃， 13小时；110℃保温，10小时；110至350℃， 13小时；350℃保温， 10小时；350至550℃，13小时；550℃保温，13小时；合计72小时。
采用该技术方案的带式烧结机燃烧室用耐火砖指标如下：化学成分：Al2O3：90.2%，Fe2O3：0.5%，显气孔13%，体积密度3.01 g/cm3，长期工作温度1685°C，常温耐压强度86.5MPa，荷重软化温度（0.2Mpa，0.6%）：1685°C，永久线变化率（1600℃×3h）0.2%，热震稳定性/次（1100℃，水冷）21。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (8)

1.一种带式烧结机燃烧室用耐火砖，其特征在于：采用如下原材料及重量百分比：10%至15%的特级矾土骨料，50%至58%的白刚玉骨料，18%至22%的亚白刚玉细粉，3%至5%的苏州土，3%至5%蓝晶石细粉，3%的α-Al2O3，3.8%至4.8%的结合剂。
2.根据权利要求1所述的带式烧结机燃烧室用耐火砖，其特征在于：所述的特级矾土骨料，粒度为0至3mm。
3.根据权利要求1所述的带式烧结机燃烧室用耐火砖，其特征在于：所述的白刚玉骨料是由料粒度为1至3mm的白刚玉骨料以及0至1mm的白刚玉骨料混合而成，两种粒度的白刚玉骨料重量比为3：2。
4.根据权利要求1所述的带式烧结机燃烧室用耐火砖，其特征在于：所述的亚白刚玉细粉为180目。
5.根据权利要求1所述的带式烧结机燃烧室用耐火砖，其特征在于：所述的蓝晶石细粉为80目。
6.根据权利要求1所述的带式烧结机燃烧室用耐火砖，其特征在于：所述的α-Al2O3为二步煅烧工艺制成的。
7.根据权利要求1所述的带式烧结机燃烧室用耐火砖，其特征在于：所述的结合剂为85度磷酸。
8.一种如权利要求1所述的带式烧结机燃烧室用耐火砖的制造方法，其特征在于，其制造方法如下：将上述原材料按照上述重量百分比配料后经混炼、成型、焙烧、冷却以及包装，最终得成品；所述的成型需要在300吨以上的压力机成型，混炼采用轮式湿碾机混炼，混炼时间不少于5分钟，所述的焙烧工艺温度曲线控制如下：常温至110℃，12至15小时；110℃保温，8至10小时；110至350℃，12至14小时；350℃保温，8至10小时；350至550℃，12至15小时；550℃保温，12至16小时；合计64至80小时。
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