CN111646810A - 一种高强度热风炉高铝格子砖及其制备工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及热风炉炉格子砖技术领域，且公开了一种高强度热风炉高铝格子砖，包括以下重量份数配比的原料：粒度3‑5mm的高铝矾土10‑20份，粒度1‑3mm的红柱石20‑30份，粒度0‑1mm的刚玉15‑20份，粒度低于0.088mm的矾土生料5‑10份，粒度低于0.088mm的红柱石10‑20份，粒度低于0.044mm的活性氧化铝微粉4‑6份，粒度低于0.044mm的刚玉细粉8‑10份，粒度低于0.088mm的广西白泥5‑8份。该高强度热风炉高铝格子砖及其制备工艺，通过加入含有矾土生料的预混细粉基质与称重配比好的原料进行搅拌混合，可以使得砖坯的强度得到提高，降低砖坯在转运过程中的缺损率，降低生产成本，提高经济效益，且使得砖烧结后的高铝格子强度性能提升40％，从而达到烧结后高铝格子砖强度高的效果。
Description
技术领域
本发明涉及热风炉炉格子砖技术领域，具体为一种高强度热风炉高铝格子砖及其制备工艺。
背景技术
热风炉格子砖是一种载热蓄热体，特点是体积稳定性好，高温荷重蠕变性能优良，高密度低气孔率，格子砖是目前被世界炼铁界广泛认同和接受的一种热交换能力强、蓄热面积大、通气顺畅和阻力小等诸多优越热工特性的载热蓄热体，格子砖是一种传热介质，主要用在热风炉蓄热室中上部，起蓄热作用，在把冷风加热成热风的过程中，起着极其重要的作用，热风炉格子砖的用途：格子砖主要用在热风炉上，当热风低于900℃时，一般选用粘土砖，当风温高于900℃时，格子砖则采用高铝砖、莫来石砖、硅线石砖和硅砖等。
热风炉的作用是把鼓风机送至高炉的冷风加热成热风，然后，热风通过热风管送至高炉内进行燃烧反应，高炉使用热风冶炼，可使炼铁工序消耗的燃料量大幅度地降低，热风炉是一种周期性工作的装置，它有两个工作期：燃烧期和送风期，两个工作期周期地轮换，在燃烧期中，气体燃料在热风炉的燃烧器中燃烧产生高温烟气，高温烟气从热风炉格子砖的孔洞中通过，把热量传给格子砖，烟气在加热格子砖的同时，本身的温度下降，烟气被格子砖冷却后，通过烟道管从烟囱排入大气，在送风期中，从鼓风机出来的冷风进入热风炉，被格子砖加热成热风后，通过热风管送至高炉内。
随着耐火球正在加速淘汰，目前国内高炉热风炉的蓄热体以多孔格子砖为主，由于格子砖是多孔结构，成型难度大，结构致密化难度大，导致烧结后高铝格子砖强度较低，故而提出一种高强度热风炉高铝格子砖及其制备工艺来解决以上所提出的问题。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种高强度热风炉高铝格子砖及其制备工艺，具备烧结后高铝格子砖强度高等优点，解决了随着耐火球正在加速淘汰，目前国内高炉热风炉的蓄热体以多孔格子砖为主，由于格子砖是多孔结构，成型难度大，结构致密化难度大，导致烧结后高铝格子砖强度较低的问题。
(二)技术方案
为实现上述烧结后高铝格子砖强度高目的，本发明提供如下技术方案：提高热风炉高铝格子砖强度的方法，配方工艺如下，粒度3-5mm的高铝矾土10-20份，粒度1-3mm的红柱石20-30份，粒度0-1mm的刚玉15-20份，粒度低于0.088mm的矾土生料5-10份，粒度低于0.088mm的红柱石10-20份，粒度低于0.044mm的活性氧化铝微粉4-6份，粒度低于0.044mm的刚玉细粉8-10份，粒度低于0.088mm的广西白泥5-8份。
优选的，所述高铝矾土的三氧化二铝质量分数≥85％，所述红柱石的三氧化二铝质量分数≥55％，所述刚玉的三氧化二铝质量分数≥99％。
优选的，所述活性氧化铝微粉的三氧化二铝质量分数≥98.5％，所述矾土生料的三氧化二铝质量分数≥72％，所述广西白泥的三氧化二铝质量分数≥33％。
优选的，包括以下重量份数配比的原料：粒度3-5mm高铝矾土12％，粒度1-3mm红柱石23％，粒度0-1mm刚玉18％。
优选的，包括以下重量份数配比的原料：粒度低于0.088mm的矾土生料8份，粒度低于0.088mm的红柱石20份，粒度低于0.044mm的活性氧化铝微粉5份，粒度低于0.044mm的刚玉细粉8份，粒度低于0.088mm的广西白泥6份。
本发明要解决的另一技术问题是提供一种高强度热风炉高铝格子砖及其制备工艺，包括以下步骤：
1)将重量份数为粒度3-5mm的高铝矾土10-20份，粒度1-3mm的红柱石20-30份，粒度0-1mm的刚玉15-20份，称重配比好，放入搅拌设备搅拌1-2分钟，然后加入适量自来水；
2)将重量份数粒度低于0.088mm的矾土生料5-10份，粒度低于0.088mm的红柱石10-20份，粒度低于0.044mm的活性氧化铝微粉4-6份，粒度低于0.044mm的刚玉细粉8-10份，粒度低于0.088mm的广西白泥5-8份，称重配比好，在预混机中混合1-2分钟；
3)将步骤2中预混的细粉基质，加入到步骤1的搅拌设备中搅拌8-10分钟，混合均匀后得到泥料，将泥料运输至压力机上进行高铝格子砖砖坯制造，砖坯制造完成后经过干燥进入隧道窑在1480℃-1520℃烧成5-7小时。
(三)有益效果
与现有技术相比，本发明提供了一种高强度热风炉高铝格子砖及其制备工艺，具备以下有益效果：
1、该高强度热风炉高铝格子砖及其制备工艺，通过加入含有矾土生料的预混细粉基质与称重配比好的原料进行搅拌混合，可以使得砖坯的强度得到提高，降低砖坯在转运过程中的缺损率，降低生产成本，提高经济效益，且使得砖烧结后的高铝格子强度性能提升40％，从而达到烧结后高铝格子砖强度高的效果。
2、该高强度热风炉高铝格子砖及其制备工艺，通过增加预混细粉基质中增加广西白泥，利用广西白泥具特有的可塑性好、流动性好和结合性好等物理性能，提高各原料搅拌后的结合度，增强泥料的可塑性，方便高铝格子砖砖坯制造。
3、该高强度热风炉高铝格子砖及其制备工艺，通过增加活性氧化铝微粉，可以改善高铝格子砖的高温强度、提高高铝格子砖的抗侵蚀性能，使得成品高铝格子砖在施工现场使用过程中，恶劣环境对产品的损坏更少，客户可以降低安全余量，节约成本。
具体实施方式
下面将结合本发明的实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，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。基于本发明中的实施例，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。
实施例一：
本实施例的一种高强度热风炉高铝格子砖及其制备工艺按以下步骤制备：
1)粒度3-5mm高铝矾土10％，粒度1-3mm红柱石23％，粒度0-1mm刚玉18％，称重配比好，放入搅拌设备搅拌1-2分钟，然后加入适量自来水；
2)粒度低于0.088mm的矾土生料10份，粒度低于0.088mm的红柱石20份，粒度低于0.044mm的活性氧化铝微粉5份，粒度低于0.044mm的刚玉细粉8份，粒度低于0.088mm的广西白泥6份，称重配比好，在预混机中混合1-2分钟得到细粉基质；
3)将步骤2中预混的细粉基质，加入到步骤1的搅拌设备中搅拌8-10分钟；混合均匀后得到泥料，将泥料运输至压力机上进行高铝格子砖砖坯制造；砖坯制造完成后经过干燥进入隧道窑在1480℃-1520℃烧成5-7小时。
本实施例的高铝格子砖的实验室检测指标如表1所示。
表1本发明高铝格子砖的性能指标
实施例二：
本实施例的一种高强度热风炉高铝格子砖及其制备工艺按以下步骤制备：
1)粒度3-5mm高铝矾土12％，粒度1-3mm红柱石23％，粒度0-1mm刚玉18％，称重配比好，放入搅拌设备搅拌1-2分钟，然后加入适量自来水；
2)粒度低于0.088mm的矾土生料10份，粒度低于0.088mm的红柱石18份，粒度低于0.044mm的活性氧化铝微粉5份，粒度低于0.044mm的刚玉细粉8份，粒度低于0.088mm的广西白泥6份，称重配比好，在预混机中混合1-2分钟得到细粉基质；
3)将步骤2中预混的细粉基质，加入到步骤1的搅拌设备中搅拌8-10分钟；混合均匀后得到泥料，将泥料运输至压力机上进行高铝格子砖砖坯制造；砖坯制造完成后经过干燥进入隧道窑在1480℃-1520℃烧成5-7小时。
本实施例的高铝格子砖的实验室检测指标如表2所示。
表2本发明高铝格子砖的性能指标
实施例三：
本实施例的一种高强度热风炉高铝格子砖及其制备工艺按以下步骤制备：
1)粒度3-5mm高铝矾土15％，粒度1-3mm红柱石20％，粒度0-1mm刚玉18％，称重配比好，放入搅拌设备搅拌1-2分钟，然后加入适量自来水；
2)粒度低于0.088mm的矾土生料8份，粒度低于0.088mm的红柱石20份，粒度低于0.044mm的活性氧化铝微粉6份，粒度低于0.044mm的刚玉细粉8份，粒度低于0.088mm的广西白泥5份，称重配比好，在预混机中混合1-2分钟得到细粉基质；
3)将步骤2中预混的细粉基质，加入到步骤1的搅拌设备中搅拌8-10分钟；混合均匀后得到泥料，将泥料运输至压力机上进行高铝格子砖砖坯制造；砖坯制造完成后经过干燥进入隧道窑在1480℃-1520℃烧成5-7小时。
本实施例的高铝格子砖的实验室检测指标如表3所示。
表3本发明高铝格子砖的性能指标
实施例四：
本实施例的一种高强度热风炉高铝格子砖及其制备工艺按以下步骤制备：
1)粒度3-5mm高铝矾土14％，粒度1-3mm红柱石23％，粒度0-1mm刚玉18％，称重配比好，放入搅拌设备搅拌1-2分钟，然后加入适量自来水；
2)粒度低于0.088mm的矾土生料6份，粒度低于0.088mm的红柱石20份，粒度低于0.044mm的活性氧化铝微粉5份，粒度低于0.044mm的刚玉细粉8份，粒度低于0.088mm的广西白泥6份，称重配比好，在预混机中混合1-2分钟得到细粉基质；
3)将步骤2中预混的细粉基质，加入到步骤1的搅拌设备中搅拌8-10分钟；混合均匀后得到泥料，将泥料运输至压力机上进行高铝格子砖砖坯制造；砖坯制造完成后经过干燥进入隧道窑在1480℃-1520℃烧成5-7小时。
本实施例的高铝格子砖的实验室检测指标如表4所示。
表4本发明高铝格子砖的性能指标
在以上实施例中，实施例2为本发明较优的实施例，在实施例2中本发明的高铝格子砖，体积密度≈2.50g/cm3，荷重软化温度≈1634℃，常温耐压强度≈80MPa，本发明克服现有技术中高铝格子砖烧结后强度较低的问题，在不降低其它指标性能的情况下，提供一种高强度热风炉高铝格子砖及其制备工艺。
本发明的有益效果是：通过加入含有矾土生料的预混细粉基质与称重配比好的原料进行搅拌混合，可以使得砖坯的强度得到提高，降低砖坯在转运过程中的缺损率，降低生产成本，提高经济效益，且使得砖烧结后的高铝格子强度性能提升40％，从而达到烧结后高铝格子砖强度高的，通过增加预混细粉基质中增加广西白泥，利用广西白泥具特有的可塑性好、流动性好和结合性好等物理性能，提高各原料搅拌后的结合度，增强泥料的可塑性，方便高铝格子砖砖坯制造，通过增加活性氧化铝微粉，可以改善高铝格子砖的高温强度、提高高铝格子砖的抗侵蚀性能，使得成品高铝格子砖在施工现场使用过程中，恶劣环境对产品的损坏更少，客户可以降低安全余量，节约成本。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (6)
1.一种高强度热风炉高铝格子砖，其特征在于，包括以下重量份数配比的原料：粒度3-5mm的高铝矾土10-20份，粒度1-3mm的红柱石20-30份，粒度0-1mm的刚玉15-20份，粒度低于0.088mm的矾土生料5-10份，粒度低于0.088mm的红柱石10-20份，粒度低于0.044mm的活性氧化铝微粉4-6份，粒度低于0.044mm的刚玉细粉8-10份，粒度低于0.088mm的广西白泥5-8份。
2.根据权利要求1所述的一种高强度热风炉高铝格子砖，其特征在于，所述高铝矾土的三氧化二铝质量分数≥85％，所述红柱石的三氧化二铝质量分数≥55％，所述刚玉的三氧化二铝质量分数≥99％。
3.根据权利要求1所述的一种高强度热风炉高铝格子砖，其特征在于，所述活性氧化铝微粉的三氧化二铝质量分数≥98.5％，所述矾土生料的三氧化二铝质量分数≥72％，所述广西白泥的三氧化二铝质量分数≥33％。
4.根据权利要求1所述的一种高强度热风炉高铝格子砖，其特征在于，包括以下重量份数配比的原料：粒度3-5mm高铝矾土12％，粒度1-3mm红柱石23％，粒度0-1mm刚玉18％。
5.根据权利要求1所述的一种高强度热风炉高铝格子砖，其特征在于，包括以下重量份数配比的原料：粒度低于0.088mm的矾土生料8份，粒度低于0.088mm的红柱石20份，粒度低于0.044mm的活性氧化铝微粉5份，粒度低于0.044mm的刚玉细粉8份，粒度低于0.088mm的广西白泥6份。
6.一种高强度热风炉高铝格子砖的制备工艺，其特征在于，包括以下步骤：
1)将重量份数为粒度3-5mm的高铝矾土10-20份，粒度1-3mm的红柱石20-30份，粒度0-1mm的刚玉15-20份，称重配比好，放入搅拌设备搅拌1-2分钟，然后加入适量自来水；
2)将重量份数粒度低于0.088mm的矾土生料5-10份，粒度低于0.088mm的红柱石10-20份，粒度低于0.044mm的活性氧化铝微粉4-6份，粒度低于0.044mm的刚玉细粉8-10份，粒度低于0.088mm的广西白泥5-8份，称重配比好，在预混机中混合1-2分钟；
3)将步骤2中预混的细粉基质，加入到步骤1的搅拌设备中搅拌8-10分钟，混合均匀后得到泥料，将泥料运输至压力机上进行高铝格子砖砖坯制造，砖坯制造完成后经过干燥进入隧道窑在1480℃-1520℃烧成5-7小时。
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