CN114292094A - 一种奥斯麦特炉用抗酸蚀长寿耐火砖及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种奥斯麦特炉用抗酸蚀长寿耐火砖及其制备方法，由电熔致密刚玉、镁铝尖晶石、电熔镁砂、氧化锆、氧化铝超细粉、结合剂按如下百分比配置而成：电熔致密刚玉：粒度5‑3mm，9‑15％；粒度3‑1mm，33‑41％；粒度1‑0.074mm，4‑10％；粒度＜0.074mm，18‑27％；镁铝尖晶石：粒度1‑0.074mm，6‑12％；粒度＜0.074mm，3‑9％；电熔镁砂4‑8％；氧化锆粉3‑6％；氧化铝超细粉1‑5％；外加结合剂3‑5％。本申请实施例提供的奥斯麦特炉用抗酸蚀长寿耐火砖，选择适合的原材料，采用科学的颗粒级配，制备出一种奥斯麦特炉用抗酸蚀长寿耐火砖，该耐火砖在高温条件下具有较好的抗扭折性能和耐磨性能能，同时又具有较高的耐压强度和耐高温强度，相比于现用耐火砖使用寿命提高了1‑3倍，长寿节能，经济效益和社会效益突出。

Description

一种奥斯麦特炉用抗酸蚀长寿耐火砖及其制备方法

技术领域

本申请涉及耐火材料领域，尤其涉及到一种奥斯麦特炉用抗酸蚀长寿耐火砖及其制备方法。

背景技术

奥斯麦特炉是澳大利亚奥斯麦特有限公司开发的用于冶炼铜、铅、锡及渣烟化等的专利技术装置，由于它具有操作简单、易于自动化控制、生产能力大、污染少、烟气可制酸和耗能低等特点，非常符合现代冶金工业炉发展的方向。奥斯麦特炉用顶吹浸没喷枪工艺已经在有色金属和贵金属以及高温处理各种废料的商业生产中得到广泛应用，富氧空气和燃料通过喷枪喷入并在喷枪尖端燃烧，给炉子提供热量，通过调整供给喷枪的燃料和氧的比例以及加入的还原剂煤与物料的比例来控制氧化和还原的程度。奥斯麦特炉是一个高的圆柱形设备，奥斯麦特炉在负压条件下操作，能够产生高温的飞溅残渣。因此，奥斯麦特炉的内衬的选择将决定整个系统连续运转的周期，提高生产效率和经济效益。

目前，内衬材料一般采用铬渣砖或铬刚玉砖，此两种砖的抗酸蚀能力不够突出，使用周期比较短。因此，本领域技术人员提供了一种奥斯麦特炉用抗酸蚀长寿耐火砖及其制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

发明内容

针对现有技术的不足，本申请的目的就在于提供一种奥斯麦特炉用抗酸蚀长寿耐火砖及其制备方法，通过电熔致密刚玉、镁铝尖晶石、电熔镁砂、氧化锆、氧化铝超细粉、结合剂的合理配比，制备一种奥斯麦特炉用抗酸蚀长寿耐火砖，该耐火砖具有抗酸蚀、高耐磨、耐剥落和高效节能等特点，相比于现用耐火砖使用寿命提高了1-3倍，长寿节能，经济效益和社会效益突出。

本申请采用的技术方案如下：一种奥斯麦特炉用抗酸蚀长寿耐火砖，由电熔致密刚玉、镁铝尖晶石、电熔镁砂、氧化锆、氧化铝超细粉、结合剂按如下百分比配置而成：

此外添加结合剂，所述结合剂的加入量为上述组分总重量的3-5％。

更进一步的技术方案是，所述结合剂为磷酸溶液，所述磷酸溶液中磷酸含量为70％。

更进一步的技术方案是，所述电熔致密刚玉中Al₂O₃不低于99.5％，Fe₂O₃不高于0.2％。

更进一步的技术方案是，所述镁铝尖晶石中MgO不低于28％，Al2O3不低于65％，Fe2O3不高于0.6％。

更进一步的技术方案是，所述电熔镁砂中MgO不低于98％，Fe₂O₃不高于0.5％。

更进一步的技术方案是，所述氧化锆粉中ZrO₂不低于95％，Fe₂O₃不高于0.5％。

更进一步的技术方案是，所述氧化铝超细粉中Al₂O₃不低于99.5％，Fe₂O₃不高于0.2％。

更进一步的技术方案是，一种奥斯麦特炉用抗酸蚀长寿耐火砖的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

(1)混料：依次将5-3mm的电熔致密刚玉、3-1mm的电熔致密刚玉、1-0.074mm的电熔致密刚玉、1-0.074mm的镁铝尖晶石、2/3的结合剂加入到强制式搅拌机中混合1-2分钟，再加入粒度小于0.074mm的镁铝尖晶石、电熔镁砂、粒度小于0.074mm的电熔致密刚玉、氧化锆粉、氧化铝超细粉，然后混合2-3分钟，最后加入1/3的结合剂，然后混合3-5分钟，卸料备用；

(2)成型：将步骤(1)混合好的物料压制成砖坯；

(3)干燥：将步骤(2)压制好的砖坯送入干燥窑进行干燥，干燥窑进口温度为为50-70℃，出口温度为为95-105℃；

(4)烧成：将步骤(3)干燥好的砖坯送入隧道窑烧成，烧成温度为1550±50℃；

(5)冷却：将步骤(4)出窑后的耐火砖制品冷却至常温。

本申请的有益效果在于：

本申请实施例提供的耐火砖及耐火砖的制备方法，通过设置电熔致密刚玉、镁铝尖晶石、电熔镁砂、氧化锆、氧化铝超细粉和结合剂的合理配比，增加了棱角突出的粒度料的含量，增大了临界粒度，适当加大了大颗粒比例，提供了牢固的骨架结构，从而提高奥斯麦特炉用抗酸蚀长寿耐火砖的耐高温强度。同时该耐火砖具有抗酸蚀、高耐磨、耐剥落和高效节能等特点，相比于现用耐火砖使用寿命提高了1-3倍，长寿节能，经济效益和社会效益突出。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。

实施例1

一种奥斯麦特炉用抗酸蚀长寿耐火砖，由电熔致密刚玉、镁铝尖晶石、电熔镁砂、氧化锆、氧化铝超细粉、结合剂按如下百分比配置而成：

此外添加结合剂，所述结合剂的加入量为上述组分总重量的4％。

其中，所述磷酸溶液中磷酸含量为70％。

其中，所述电熔致密刚玉中Al₂O₃不低于99.5％，Fe₂O₃不高于0.2％。

其中，所述镁铝尖晶石中MgO不低于28％，Al2O3不低于65％，Fe2O3不高于0.6％。

其中，所述电熔镁砂中MgO不低于98％，Fe₂O₃不高于0.5％。

其中，所述氧化锆粉中ZrO₂不低于95％，Fe₂O₃不高于0.5％。

其中，所述氧化铝超细粉中Al₂O₃不低于99.5％，Fe₂O₃不高于0.2％。

奥斯麦特炉用抗酸蚀长寿耐火砖的制备方法，包括以下步骤：

(1)混料：依次将5-3mm的电熔致密刚玉、3-1mm的电熔致密刚玉、1-0.074mm的电熔致密刚玉、1-0.074mm的镁铝尖晶石、2/3的结合剂加入到强制式搅拌机中混合1-2分钟，再加入粒度小于0.074mm的镁铝尖晶石、电熔镁砂、粒度小于0.074mm的电熔致密刚玉、氧化锆粉、氧化铝超细粉，然后混合2-3分钟，最后加入1/3的结合剂，然后混合3-5分钟，卸料备用；

(2)成型：采用630吨压砖机，将混合好的物料压制成砖坯；

(3)干燥：将成型好的砖坯进入80米隧道干燥窑进行干燥，干燥窑进口温度为65℃，出口温度为100℃，每20分钟推一车；

(4)烧成：将干燥好的砖坯进入120米高温节能隧道窑烧成，烧成温度为1550±50℃，每50分钟推一车；

(5)冷却：出窑后的耐火砖制品进行自然冷却4小时后，使用工业风机冷却至常温。

实施例2

一种奥斯麦特炉用抗酸蚀长寿耐火砖，由电熔致密刚玉、镁铝尖晶石、电熔镁砂、氧化锆、氧化铝超细粉、结合剂按如下百分比配置而成：

此外添加结合剂，所述结合剂的加入量为上述组分总重量的4.5％。

其中，所述磷酸溶液中磷酸含量为70％。

其中，所述电熔致密刚玉中Al₂O₃不低于99.5％，Fe₂O₃不高于0.2％。

其中，所述镁铝尖晶石中MgO不低于28％，Al2O3不低于65％，Fe2O3不高于0.6％。

其中，所述电熔镁砂中MgO不低于98％，Fe₂O₃不高于0.5％。

其中，所述氧化锆粉中ZrO₂不低于95％，Fe₂O₃不高于0.5％。

其中，所述氧化铝超细粉中Al₂O₃不低于99.5％，Fe₂O₃不高于0.2％。

奥斯麦特炉用抗酸蚀长寿耐火砖的制备方法，包括以下步骤：

(1)混料：依次将5-3mm的电熔致密刚玉、3-1mm的电熔致密刚玉、1-0.074mm的电熔致密刚玉、1-0.074mm的镁铝尖晶石、2/3的结合剂加入到强制式搅拌机中混合1-2分钟，再加入粒度小于0.074mm的镁铝尖晶石、电熔镁砂、粒度小于0.074mm的电熔致密刚玉、氧化锆粉、氧化铝超细粉，然后混合2-3分钟，最后加入1/3的结合剂，然后混合3-5分钟，卸料备用；

(2)成型：采用630吨压砖机，将混合好的物料压制成砖坯；

(3)干燥：将成型好的砖坯进入80米隧道干燥窑进行干燥，干燥窑进口温度为59℃，出口温度为98℃，每20分钟推一车；

(4)烧成：将干燥好的砖坯进入120米高温节能隧道窑烧成，烧成温度为1550±50℃，每50分钟推一车；

(5)冷却：出窑后的耐火砖制品进行自然冷却4小时后，使用工业风机冷却至常温。

实施例3

一种奥斯麦特炉用抗酸蚀长寿耐火砖，由电熔致密刚玉、镁铝尖晶石、电熔镁砂、氧化锆、氧化铝超细粉、结合剂按如下百分比配置而成：

此外添加结合剂，所述结合剂的加入量为上述组分总重量的3.5％。

其中，所述磷酸溶液中磷酸含量为70％。

其中，所述电熔致密刚玉中Al₂O₃不低于99.5％，Fe₂O₃不高于0.2％。

其中，所述镁铝尖晶石中MgO不低于28％，Al2O3不低于65％，Fe2O3不高于0.6％。

其中，所述电熔镁砂中MgO不低于98％，Fe₂O₃不高于0.5％。

其中，所述氧化锆粉中ZrO₂不低于95％，Fe₂O₃不高于0.5％。

其中，所述氧化铝超细粉中Al₂O₃不低于99.5％，Fe₂O₃不高于0.2％。

奥斯麦特炉用抗酸蚀长寿耐火砖的制备方法，包括以下步骤：

(1)混料：依次将5-3mm的电熔致密刚玉、3-1mm的电熔致密刚玉、1-0.074mm的电熔致密刚玉、1-0.074mm的镁铝尖晶石、2/3的结合剂加入到强制式搅拌机中混合1-2分钟，再加入粒度小于0.074mm的镁铝尖晶石、电熔镁砂、粒度小于0.074mm的电熔致密刚玉、氧化锆粉、氧化铝超细粉，然后混合2-3分钟，最后加入1/3的结合剂，然后混合3-5分钟，卸料备用；

(2)成型：采用630吨压砖机，将混合好的物料压制成砖坯；

(3)干燥：将成型好的砖坯进入80米隧道干燥窑进行干燥，干燥窑进口温度为64℃，出口温度为104℃，每20分钟推一车；

(4)烧成：将干燥好的砖坯进入120米高温节能隧道窑烧成，烧成温度为1550±50℃，每50分钟推一车；

(5)冷却：出窑后的耐火砖制品进行自然冷却4小时后，使用工业风机冷却至常温。

成品奥斯麦特炉用抗酸蚀长寿耐火砖的各项性能：

抽取实施例1、2、3中的产品检测Al₂O₃含量、Fe₂O₃含量、体积密度、显气孔率、常温耐压强度、高温抗折强度、荷重软化开始温度、热震稳定性、常温耐磨性等指标，具体如表1所示：

表1本申请成品的各项性能参数

序号	项目	指标
			1	Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>，％	≥88.0
2	MgO，％	≥6.0
			3	ZrO<sub>2</sub>，％	≥2.5
4	Fe<sub>2</sub>O<sub>3</sub>，％	≤0.5
			5	体积密度，g/cm<sup>3</sup>	≥3.2
6	显气孔率，％	≤15
			7	常温耐压强度，MPa	≥85
8	高温抗折强度，1450℃×0.5h，MPa	≥4
			9	荷重软化开始温度，0.2MPa×0.6％，℃	≥1700
10	热震稳定性，1100℃水冷，次	≥300
			11	常温耐磨性，cm<sup>3</sup>	≤7
12	耐酸度，％	≥90

由表1可知，本申请的奥斯麦特炉用抗酸蚀长寿耐火砖在高温条件下具有较好的抗扭折性能和耐磨性能能，同时又具有较高的耐压强度和耐高温强度，相比于现用耐火砖使用寿命提高了1-3倍，长寿节能，经济效益和社会效益突出。

其中：耐火原料取样执行GB/T17617；

定形耐火制品验收抽样检验规则执行GB/T10325；

定形耐火制品试样制备方法执行GB/T7321；

数值修约规则与极限数值的表示和判定执行GB/T8170；

Al₂O₃的检测执行GB/T6900；

MgO的检测执行GB/T6900；

ZrO₂的检测执行GB/T6900；

Fe₂O₃的检测执行GB/T6900；

体积密度的检测执行GB/T2997；

显气孔率的检测执行GB/T2997；

常温耐压强度的检测执行GB/T5072；

荷重软化开始温度的检测执行YB/T370；

热震稳定性的检测执行GB/T30873；

常温耐磨性的检测执行GB/T18301；

耐酸度的检测执行HG-T3210-2002。

以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡依本申请范围所做的均等变化与修饰，皆应属本申请的涵盖范围。此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (8)

1.一种奥斯麦特炉用抗酸蚀长寿耐火砖，其特征在于：由电熔致密刚玉、镁铝尖晶石、电熔镁砂、氧化锆、氧化铝超细粉、结合剂按如下百分比配置而成：

电熔致密刚玉：

镁铝尖晶石：粒度1-0.074mm 6-12％；

粒度＜0.074mm 3-9％

电熔镁砂：粒度＜0.074mm 4-8％；

氧化锆粉：粒度＜0.074mm 3-6％；

氧化铝超细粉：粒度<0.001mm 1-5％；

此外添加结合剂，所述结合剂的加入量为上述组分总重量的3-5％。

2.如权利要求1所述的一种奥斯麦特炉用抗酸蚀长寿耐火砖，其特征在于：所述结合剂为磷酸溶液，所述磷酸溶液中磷酸含量为70％。

3.如权利要求1所述的一种奥斯麦特炉用抗酸蚀长寿耐火砖，其特征在于：所述电熔致密刚玉中Al₂O₃不低于99.5％，Fe₂O₃不高于0.2％。

4.如权利要求1所述的一种奥斯麦特炉用抗酸蚀长寿耐火砖，其特征在于：所述镁铝尖晶石中MgO不低于28％，Al2O3不低于65％，Fe2O3不高于0.6％。

5.如权利要求1所述的一种奥斯麦特炉用抗酸蚀长寿耐火砖，其特征在于：所述电熔镁砂中MgO不低于98％，Fe₂O₃不高于0.5％。

6.如权利要求1所述的一种奥斯麦特炉用抗酸蚀长寿耐火砖，其特征在于：所述氧化锆粉中ZrO₂不低于95％，Fe₂O₃不高于0.5％。

7.如权利要求1所述的一种奥斯麦特炉用抗酸蚀长寿耐火砖，其特征在于：所述氧化铝超细粉中Al₂O₃不低于99.5％，Fe₂O₃不高于0.2％。

8.一种奥斯麦特炉用抗酸蚀长寿耐火砖的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

(1)混料：依次将5-3mm的电熔致密刚玉、3-1mm的电熔致密刚玉、1-0.074mm的电熔致密刚玉、1-0.074mm的镁铝尖晶石、2/3的结合剂加入到强制式搅拌机中混合1-2分钟，再加入粒度小于0.074mm的镁铝尖晶石、电熔镁砂、粒度小于0.074mm的电熔致密刚玉、氧化锆粉、氧化铝超细粉，然后混合2-3分钟，最后加入1/3的结合剂，然后混合3-5分钟，卸料备用；

(2)成型：将步骤(1)混合好的物料压制成砖坯；

(3)干燥：将步骤(2)压制好的砖坯送入干燥窑进行干燥，干燥窑进口温度为为50-70℃，出口温度为为95-105℃；

(4)烧成：将步骤(3)干燥好的砖坯送入隧道窑烧成，烧成温度为1550±50℃；

(5)冷却：将步骤(4)出窑后的耐火砖制品冷却至常温。